Iluvatar: Chinas erste 7-nm-GPGPU kurz vor dem Start

Das Design soll bald in die Serienproduktion gehen, die Performance der Big-Island-Grafikkarte macht AMD und Nvidia durchaus Konkurrenz.

Artikel veröffentlicht am ,
Big Island als Steckkarte.
Big Island als Steckkarte. (Bild: Iluvatar)

Tianshu Zhixin alias Iluvatar hat bekanntgegeben, dass die Big Island genannte GPGPU zeitnah in Serie gefertigt und dann ausgeliefert werden soll (via Tom's Hardware). Das in China entworfene Design wird von TSMC in einem 7-nm-Verfahren produziert und weist satte 24 Milliarden Transistoren auf.

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GP steht für General Purpose Computing - gemeint ist eine breite Anwendung der Rechenleistung eines Grafikprozessors. Folgerichtig bewirbt Iluvatar das Big-Island-Design auch für Cloud-Server, das Trainieren von künstlicher Intelligenz und für den wissenschaftlichen Einsatz im HPC-Segment (High Performance Computing).

Der Chip selbst liefert eine theoretische Rechenleistung von 37 Teraflops bei einfacher Genauigkeit (FP32), kann aber auch mit niedrigerer Präzision arbeiten. Bei BF16 oder FP16 gibt Iluvatar an, dass 147 Teraops erreicht werden und bei INT8 sollen es 295 Teraops sein. Die GPGPU wird mit 32 GByte HBM2-Stapelspeicher kombiniert, nutzt PCIe Gen4 x16 und ist für 300 Watt ausgelegt.

Mit diesen Performance-Werten sortiert sich Big Island zwischen AMDs Instinct MI100 und Nvidias A100 ein. Das gilt für FP32 und BF16/FP16/INT8, denn die für HPC wichtige doppelte Präzision (FP64) scheint der chinesischen 7-nm-GPGPU abzugehen. Auch stellt sich die Frage nach der Software-Unterstützung, wo Nvidia mit CUDA dominiert und AMD mit ROCm aufgeholt hat.

  • Big Island nutzt HBM2. (Bild: Iluvatar)
  • Das Design benötigt 300 Watt. (Bild: Iluvatar)
  • Steckkarte mit Big Island (Bild: Iluvatar)
Big Island nutzt HBM2. (Bild: Iluvatar)
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Für eine in China entworfene GPGPU-Architektur ist diese Performance-Angabe beeindruckend, weil keine lizenzierte IP von etwa ARM oder Imagination Technologies (PowerVR) zugrunde liegt. Da die Entwicklung von Big Island laut Iluvatar erst 2018 begonnen wurde, war die Dauer bis zur Fertigungsstellung vergleichsweise kurz.

Eine große Auswahl an Grafikkarten bei Alternate

Die GPGPU hatte im Mai 2020 ihr Tape-out, erste Chips sind im November vom Auftragsfertiger zurückgekommen und im Dezember wurde Big Island zum ersten Mal gestartet. Seitdem liefen die Tests und die Validierung, damit die GPGPU hinsichtlich Hardware und Software wie gewünscht einsatzfähig ist.

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Nvidia A100 (PCIe)Iluvatar Big IslandInstinct MI100
GPU (µArch)GA100 (Ampere)(?)Arcturus (CDNA1)
Node7N (TSMC)7 nm (TSMC)N7P (TSMC)
Transistoren54,2 Milliarden24 Milliarden(?)
Speicher40 GByte HBM232 GByte HBM232 GByte HBM2
Bandbreite1,555 TByte/s1,2 TByte/s1,23 TByte/s
FP649,7 (19,5*) Teraflops(?)11,5 Teraflops
FP3219,5 Teraflops37 Teraflops23,1 (46,2***) Teraflops
BF16312 (624**) Teraflops147 Teraflops92,3 Teraflops***
FP16312* (624**) Teraflops147 Teraflops184,6 Teraflops***
INT8624* (1.248**) Teraops295 Teraops184,6 Teraflops***
TDP250 Watt300 Watt300 Watt
InterfacePCIe Gen4PCIe Gen4PCIe Gen4
Technische Daten von Iluvatars Big Island *via Tensor Cores **mit Sparsity ***via Matrix Cores


mpw1413 06. Apr 2021

China ist politisch motiviert recht linuxig und open source, ich hoffe auf gute, freie...

M.P. 06. Apr 2021

Menno. sofort mit der Laubharke in den Park gehen, freiwillige Aufbaustunden leisten ...

Schattenwerk 06. Apr 2021

Für eine GPU sind gut 3 Jahre dann doch sehr wenig, wenn man von Null neu startet. Mich...

Sharra 06. Apr 2021

Solange China keine eigene Fab für sowas betriebsbereit hat, teilen sie sich mit dem Rest...



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