AMD FirePro S10000: la prima scheda con due GPU

SC12, conferenza che si tiene in questi giorni a Salt Lake City, rappresenta un importante evento per tutte le aziende impegnate nel settore delle soluzioni per ambienti server e professionali. Più avanti nel corso della giornata NVIDIA annuncerà informazioni interessanti incentrate sulla propria architettura nota con il nome in codice di GF110; questa mattina è invece la volta di AMD che annuncia una nuova scheda video top di gamma della famiglia FirePro, modello S10000.

Gli appassionati di schede video ricorderanno come questa soluzione sia già stata mostrata, benché indirettamente, dal CTO di AMD Mark Papermaster in occasione del Fusion Developer Summit lo scorso mese di Giugno. Papermaster, spiegando l'evoluzione futura delle soluzioni AMD, aveva mostrato questa scheda al pubblico del suo keynote lasciando intendere come AMD stesse lavorando ad una scheda video a doppia GPU.

fonte: techreport

Ci si attendeva un prodotto di questo tipo al debutto nel corso dell'estate, ma indirizzato al segmento delle soluzioni desktop di fascia più alta. AMD ha invece scelto di presentare una scheda con architettura Tahiti a doppia GPU per il segmento professionale, ritenendo che questo sia un mercato maggiormente disposto ad investire in un prodotto complesso, potente e il cui costo non è di certo accessibile ai più.

Dinamica simile è stata del resto seguita anche da NVIDIA con la scheda Tesla K10, prodotto professionale che utilizza la stessa architettura alla base della soluzione GeForce GTX 690 abbinando due GPU GK104 sullo stesso PCB. A differenza di NVIDIA, che ha proposto questa soluzione tanto in ambiente desktop come in quello professionale, AMD ha scelto di sviluppare autonomamente una sola soluzione per sistemi professionali lasciando ad alcuni partner, Powercolor e HIS, il compito di sviluppare proprie schede video dotate di due GPU Tahiti. Questi prodotti sono disponibili da poche settimane sul mercato con il nome di Radeon HD 7990 per Powercolor e di Radeon HD 7970 X2 per HIS.

Veniamo a FirePro S10000: questa scheda utilizza due GPU della famiglia Tahiti nella stessa implementazione adottata da AMD per le schede Radeon HD 7950: troviamo quindi 1.752 stream processors per ciascuna delle due GPU, con una frequenza di clock di 825 MHz, superiore di 25 MHz rispetto a quella di default per le schede Radeon HD 7950. La dotazione di memoria video complessivamente integrata è pari a 6 Gbytes, divisa in due blocchi da 3 Gbytes per ciascun chip video. Il bus memoria ha ampiezza di 384bit, mentre la bandwidth massima teorica raggiunge i 480 Gbytes al secondo: la frequenza di clock dei moduli GDDR5 è quindi pari a 5 GHz effettivi, al pari della scheda Radeon HD 7950.

Nella tabella seguente abbiamo messo a confronto la nuova proposta AMD con gli altri due modelli della serie FirePro basati su architettura Tahiti e Pitcairn, quindi Graphics Core Next, oltre che con le due schede NVIDIA della famiglia Tesla attualmente presenti a listino.

FirePro S10000, grazie alla presenza di due GPU e alle peculiarità dell'architettura Graphics Core Next, è la scheda professionale che mette a disposizione la più elevata potenza di elaborazione teorica tanto in single precision come in double precision, con un rapporto di 1:4. Il valore di picco in single precision è pari a 5,91 TeraFLOPs, poco meno del doppio di FirePro S9000 che a parità di chip video e di numero di stream processors può vantare una frequenza di clock della GPU leggermente più elevata. Nel confronto con la scheda Tesla K10 di NVIDIA la proposta AMD è in vantaggio per quanto riguarda la potenza di elaborazione di picco in singola precisione (5,91 contro 4,58 TeraFLOPs), mentre è distanziata nettamente in double precision per via del rapporto di 1:24 che mette a disposizione il chip GK104.

Dobbiamo riordare come nella famiglia di soluzioni NVIDIA Tesla di nuova generazione la scheda Tesla K10 sia stata sviluppata nell'ottica di un utilizzo in ambiti di calcolo single precision; sarà con le schede della famiglia K20, basate su GPU GK110, che NVIDIA avrà a disposizione prodotti capaci di una potenza di elaborazione in double precision ben più elevata di GK104. Come abbiamo detto poco sopra sarà sempre in occasione di SC12 che emergeranno maggiori dettagli su queste schede NVIDIA di nuova generazione.

La scheda FirePro S10000 utilizza un design che ricorda quello della proposta Radeon HD 6990, scheda video di precedente generazione dotata di due GPU montate sullo stesso PCB. Cambia radicalmente il sistema di raffreddamento, con 3 ventole integrate che devono gestire un TDP che raggiunge i 375 Watt quale massimo. La dotazione di memoria video è di 3 Gbytes per ciascuna GPU, inferiore a quanto messo a disposizione tanto dalle altre due schede AMD FirePro della serie S come dalle due proposte NVIDIA messe a confronto. AMD avrebbe potuto optare per un raddoppio nel quantitativo di memoria ma questo avrebbe sicuramente creato potenziali problemi in termini di costo di produzione oltre che di complessità nel PCB.

La presenza di 5 connettori per display, 4 mini DisplayPort e 1 DVI, definisce chiaramente questa scheda come una soluzione che possa venir facilmente adattata tanto all'utilizzo in ambito server rack per calcolo parallelo quanto quale scheda video in una workstation grafica, abbinando la potenza di elaborazione delle due GPU alla tecnologia Eyefinity per configurazioni multidisplay. Operando in questo modo AMD differenzia sensibilmente FirePro S10000 dalle due altre schede, FirePro S9000 e FirePro S7000, dotate di un singolo connettore DisplayPort e costruite con un sistema di raffreddamento completamente passivo che si abbina a quello del server rack nel quale le schede vengono installate.

C'è comunque da notare che per ingombri complessivi e requisiti di alimentazione la scheda FirePro S10000, pur a fronte di una notevole potenza di calcolo messa a disposizione, difficilmente rappresenterà la soluzione di riferimento in caso di installazioni con numerose GPU in parallelo. In questo ambiti l'ottenimento di elevate prestazioni velocistiche bilanciato a consumi che siano il più possibile sotto controllo è fondamentale per assicurare che un cluster di calcolo non solo sia potente ma anche economicamente sensato da far funzionare in modo continuativo.

Un ambito che può rivelarsi vincente per S10000 è quello della virtualizzazione: una scheda di questo tipo, anche a fronte di un TDP di 375 Watt, può infatti assicurare notevole flessibilità d'uso con tool di virtualizzazione quando inserita all'interno di specifici sistemi server. In questo specifico ambito di utilizzo questa soluzione si posiziona quale diretta concorrente delle schede NVIDIA VGX K2, basate sulla stessa architettura delle proposte GeForce GTX 690 per sistemi desktop e Tesla K10 per quelli professionali vantando un TDP contenuto in soli 225 Watt.