ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情

第799回

世界最速に躍り出たスパコンEl Capitanはどうやって性能を改善したのか？ 周波数は変えずにあるものを落とす

マイクロソフトとAMDがAzure HBv5を発表
HBM3を搭載したInstinct MI300CなるものをMSが特注

　SC24と並行して11月19日からMicrosoft Igniteもスタートした。基調講演の様子はYoutube視聴できるが、ここでマイクロソフトはAMDと協業する形で、Azure HBv5を2025年から提供開始することを発表した。

基調講演の動画で言えば1:01:50あたりから説明が始まる

　マイクロソフトの説明によれば、「カスタム Advanced Micro Devices（AMD）EPYC 9V64Hプロセッサーを搭載し、Azureでのみ利用可能です」「これらの性能向上は、高帯域幅メモリー（HBM）と高性能Zen4コアを使用して、これまでで最もスケーラブルなAMD EPYCプロセッサー・プラットフォームと、最新のNVIDIA InfiniBandネットワーキング・テクノロジーを構築しています」といった説明がされている。

　上の画像から見てわかるように、これはMI300A/MI300Xとまったく同じパッケージを利用している。同日公開されたAzure HPC Blogのエントリーによれば、以下の特徴が述べられている。

• HBMを利用し、6.9TB/秒のメモリー帯域と400～450GBのRAM容量を利用できる
• トータルで352のZen4コアを搭載
• SMTは無効化

　またSC24のAzureのブースで、HBv5用のシステムを展示しているという説明があった。

HBv5用のシステム。4つのチップで合計352コア、という理解でいいだろう

　さてこれはなにか？　という話だが、実は昨年8月くらいにInstinct MI300Cなる噂が流れたことがあった。つまり、MI300Aは6 XCD+3 CCD、MI300Cは12 XCD、MI300Xは8 XCDである。

MI300A/MI300C/MI300Xの違い

　技術的には簡単で、インターポーザーとI/Oダイ、HBM3には違いはなく、単にI/Oダイの上にXCDを載せるかCCDを載せるかであり(I/Oダイはどちらを載せることも可能だが、混載はできない)、あとはやるかやらないかだけの話である。

　今回はカスタムEPYCだ、と明確に言っていることからわかるように汎用品ではなく、マイクロソフトの求めに応じる形でAMDがInstinct MI300CをEPYC 9V64Hという名称でリリースしたようだ。

　なお、EPYC 9V64H×4で352コアなので、EPYC 9V64Hが1つあたり88コアという計算になる。一方Zen 4 CCD×12なら96コアなので、おそらく実際には96コア構成で、ただしVMとしてAzureのユーザーに提供するのはうち88コア、残り8コアはシステム管理用あるいは冗長用としてリザーブというあたりであろう。

　HBM周りがInstinct MI300Aと変わらないとすれば、容量は128GBでメモリー帯域は5.3TB/秒なので、微妙に数字が合わないが、Blogのエントリーによれば最大でコアあたり9GBほどのメモリーが利用可能とあるので、88×9＝792GB、管理用の領域まで考えると800GBくらいになり、HBMが1スタックあたり100GBとなって、「そんなHBMはない」という話になる。

　可能性だが、下の画像のようなEPYC 9V64H×4の構成で、おのおののCCDあたり動かすコアを1コアに限ったとすれば、128GBのHBM3を11コアで占有できるのでコアあたり11GB強。実際にはシステム管理用などの予約領域もあるから、11GBをフルに占有は無理で9GBというあたりな気がする。これは特にメモリー容量が効くタイプのアプリケーションではありえる話で、実際そういう構成だとコアあたり32MBのL3を占有できるのも大きい。

EPYC 9V64H×4の構成。これはInstinct MI300A×4の構成図を少しいじって作ったもので、AMDが提供する画像ではないので注意

　またメモリー帯域が6.9TB/秒というのも少し怪しい。というのは連載795回で説明したように、HBM3Eの速度を5.86Gbpsに引き上げたInstinct MI325Xですらトータルで6TB/秒であり、普通に6.9TB/秒を実現しようとすると信号速度は6.74Gbpsまで引き上げないといけない。現実問題これが可能か？　というとかなり厳しいからだ。

　実はこの6.9TB/秒というのはSTREAMのTriadベンチマークの結果だが、インフィニティ・キャッシュが効いているのではないかという気がしてならない。ブログの説明では"6.9 TB/s of memory bandwidth (STREAM Triad) across 400-450 GB of RAM (HBM3)"とあるのだが、インフィニティ・キャッシュが効いている範囲は最大17.2TB/秒の性能が出る。

　ただしインフィニティ・キャッシュはIODあたり64MBなので、これを超えるとガクンと性能が落ちるが、それでも均すと6.9TB/秒になる、というあたりが正確なところだろう。いずれマイクロソフトがAzure HBv5の詳細な性能を公開すると思うので、そのあたりまでのお楽しみにしておきたい。

　EPYC 9V64Hは、インテルのXeon MAXシリーズに比肩しうる構成である。今はカスタム版扱いでマイクロソフトのみに提供しているが、HPC向けにニーズがあれば標準製品に昇格する可能性もあるだろう。