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Hacker News 5일 전

AMD 인스팅트 MI455X: 태양을 겨냥하다

IMP
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핵심 요약

AMD가 AI 스택 최상위 모델인 인스팅트 MI355X를 대체할 새로운 MI455X를 공개했습니다. 이 GPU는 CDNA5 아키텍처를 기반으로 랙(Rack) 단위의 확장을 지원하며, UALink 기반의 새로운 네트워크 아키텍처를 통해 단일 시스템 내에서 72개의 GPU까지 확장할 수 있습니다. 컴퓨팅 성능과 메모리 대역폭, 용량을 대폭 강화하여 대규모 AI 인프라 구축을 위한 핵심 경쟁력을 확보했다는 점에서 중요합니다.

번역된 본문

AMD 인스팅트 MI455X: 태양을 겨냥하다 George Cozma, Aurora Nockert, Nintonito 2026년 7월 23일

안녕하세요 인터넷 네티즌 여러분, AMD의 'Advancing AI' 행사에서 저희는 기존 최상위 AI GPU였던 인스팅트 MI355X를 대체할 AMD의 완전히 새로운 인스팅트 MI455X를 살펴보고 있습니다. 이는 AMD의 첫 번째 랙 규모(Rack-scale) AI 배포용 GPU로, 연산 유닛(Compute Unit)과 SoC에 대대적인 변경을 가한 새로운 CDNA5 아키텍처를 기반으로 합니다. 여기에는 연산 성능 향상, 메모리 대역폭 및 용량 개선이 포함되며, TSMC의 CoWoS-L 패키징 기술이 적용되었습니다. 또한 새로운 헬리오스(Helios) 랙 규모 솔루션과 함께 출시되어, 기존 MI355X 시스템의 8개 GPU에서 한 단계 뛰어넘어 단일 파드(Pod) 내에서 최대 72개의 GPU로 확장할 수 있습니다. 또한 이더넷 기반 UALink(UAEoL)를 기반으로 하는 새로운 내결함성 확장 네트워크 아키텍처를 특징으로 하며, 전체 랙에 걸쳐 단일 홉(Single-hop) 올투올(All-to-All) 통신을 지원합니다.

단일 MI455X는 8개의 액셀러레이터 복합 다이(XCD)에 걸쳐 256개의 워크 그룹 프로세서(WGP)를 포함하고 있으며, 최대 2.4GHz의 '엔진' 클럭을 갖습니다. 이를 통해 행렬/벡터 FP32 및 벡터 FP16의 경우 315 TFLOP, OCP MXFP4의 경우 최대 40.26 PFLOP에 달하는 최대 연산 성능 수치를 구현합니다. 이는 2048비트 버스당 12스택의 HBM4와 결합되어 총 192개의 채널을 제공하며, 각 GPU당 23.3 TB/sec의 속도로 총 432GB의 메모리를 제공합니다.

CU/WGP의 변화 "컴퓨팅 유닛(Compute Unit)"의 변화를 살펴보면, AMD는 이제 CDNA5에서 CU 대신 WGP를 기준으로 성능을 측정합니다. 이는 각 WGP를 두 개의 CU로 간주했던 소비자용 제품군과 다른 접근 방식입니다. 하지만 RDNA4와 마찬가지로, 각 WGP는 4개의 스칼라 유닛과 함께 4개의 듀얼 이슈 Wave32 SIMD32 유닛으로 구성되며, 이는 CDNA4의 4개 싱글 이슈 Wave64 SIMD16 유닛과 비교해 큰 변화입니다. 즉, 각 WGP는 클럭당 최대 256개의 패키지형 FP32 연산(FMA 사용 시 512 FLOPS)을 수행할 수 있습니다. 이 새로운 SIMD 설계를 지원하기 위해 VGPR(Vector General Purpose Register) 레지스터 파일이 재구성되었으며, 이제 모든 웨이브(Wave)는 최대 1,024개의 VGPR을 어드레싱할 수 있어 기존 CDNA 및 RDNA 아키텍처에서 접근할 수 있었던 레지스터 수의 4배를 제공합니다. 각 SIMD는 CDNA4와 마찬가지로 여전히 128kB의 벡터 레지스터를 가지고 있어 Wave32 대 Wave64 방식 덕분에 실제로 사용 가능한 레지스터 수(1024개)가 두 배로 늘어났지만, RDNA4에서 사용할 수 있었던 192kB에는 미치지 못합니다. 또한 이는 단일 웨이브프론트(Wavefront)가 경우에 따라 전체 SIMD를 차지할 것으로 예상됨을 의미합니다.

행렬 유닛(Matrix units) 역시 강화되어 각 행렬 유닛은 클럭당 최대 8,192개의 FP4 연산을 수행할 수 있으며, WGP당 4개의 행렬 유닛을 갖추고 있어 WGP당 클럭당 최대 65,536개의 행렬 연산이 가능합니다. 즉, 새로운 아키텍처에서 실질적으로 더 빨라진 것은 FP4와 FP8뿐이며, 나머지 성능 향상은 SIMD 폭을 16에서 32로 늘린 것에서 비롯됩니다. 이 새로운 설계를 지원하기 위해 WGP 간의 캐시도 변경되었습니다. L1 데이터 캐시와 LDS 모두 크기가 두 배로 늘어나 L1 데이터 캐시는 64KB, LDS는 320KB가 되었으며, 대역폭 역시 두 배로 증가하여 CDNA5 WGP에 더 많은 데이터를 원활하게 공급합니다. 하지만 이는 주로 WGP를 두 개의 CU로 분할하지 않는 AMD의 새로운 성능 집계 방식의 결과물입니다.

각 XCD는 32개의 활성 WGP(물리적으로는 34개 중 2개 비활성화)를 가지며, 이는 XCD당 16개의 WGP를 갖춘 2개의 셰이더 엔진(SE)으로 나뉩니다. 셰이더 엔진은 RDNA4의 L1 버퍼(GL1)를 대체하는 '브로드캐스트 중재자(Broadcast Arbitrator)'와 쌍을 이루며, 이는 하위 셰이더 어레이 수준 대신 SE 수준에 위치합니다. 이는 데이터를 브로드캐스팅하여 '최대 4배'의 대역폭 증폭을 제공하는 동시에 쓰기 결합 버퍼(Write-combine buffer) 역할을 합니다. 메모리 하위 시스템은 이제 멀티캐스트 로드를 허용하여 중복된 메모리 트래픽을 줄임으로써 행렬 곱셈 연산을 크게 가속화합니다. C=A×B를 계산하는 GEMM을 예로 들면, 일반적으로 각 웨이브프론트는 A 피연산자 타일을 개별적으로 각 WGP의 LDS로 불러옵니다. 하지만 멀티캐스트 로드를 사용하면 단일 멀티캐스트 로드 명령을 통해 이 A 타일을 모든 관련 WGP로 한 번에 로드할 수 있습니다. 각 웨이브프론트는 여전히 다른 B 타일을 로드하지만, MI455X는 데이터를 페...

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AMD’s Instinct MI455X: Aiming for the Sun George Cozma , Aurora Nockert , and Nintonito Jul 23, 2026 14 1 2 Share Hello you fine Internet folks, here at AMD’s Advancing AI event we are looking at AMD’s brand new Instinct MI455X, replacing the older Instinct MI355X at the top of their AI stack. It is AMD’s first GPU designed for rack-scale AI deployments and is based on the new CDNA5 architecture with major changes to the compute unit and SoC, including enhancements to compute performance, improved memory bandwidth, larger memory capacity, and packaged using TSMC’s CoWoS-L. It comes along with the new Helios rackscale solution, enabling scaling to 72 GPUs in a single pod, up from 8 GPUs for previous MI355X systems. It also features a new fault-tolerant scale-up networking architecture based on UALink over Ethernet (UAEoL) with single-hop all-to-all communication across the entire rack. A single MI455X contains 256 Work Group Processors (WGPs) across 8 Accelerator Complex Dies (XCDs), with a max “engine” clock of 2.4GHz. This enables peak compute figures ranging from 315 TFLOP for matrix/vector FP32 and vector FP16, and up to 40.26 PFLOP for OCP MXFP4. This is paired with 12 stacks of HBM4 each on a 2048 bit bus for a total of 192 channels, giving each GPU a total of 432 GB of memory at 23.3 TB/sec. CU/WGP changes Starting with the changes in the “Compute Unit”, AMD now counts the WGPs instead of the CUs for CDNA5. Unlike what they have done on their consumer counterparts where each WGP counts as two CUs. But just like RDNA4, each WGP comprises four dual issue Wave32 SIMD32 units alongside 4 scalar units which is a massive change from CDNA4’s four single issue Wave64 SIMD16 units. This means that each WGP can do up to 256 packed FP32 operations per cycle (512 FLOPS if using FMA). To support this new SIMD design, the VGPR register file has been reorganized with any wave now able to address up to 1,024 VGPRs which is four times the number of VGPRs that a wave could access in prior CDNA and RDNA architectures. Each SIMD still has 128kB of vector registers just like CDNA4 which means it has twice as many (1024) registers available in practice due to Wave32 vs Wave64, but it is still less than the 192kB available on RDNA4. It also means that a single wavefront is in some cases expected to occupy the entire SIMD. The matrix units also have been beefed up with each matrix unit being able to do up to 8,192 FP4 operations per cycle and with 4 matrix units per WGP you can do up to 65,536 matrix operations per cycle per WGP. This means that only FP4 and FP8 are practically faster in the new architecture, and the rest of the performance comes from increasing the SIMD width from 16 to 32. The inter-WGP caches have also changed to support this new design. Both the L1 Data Cache and the LDS have doubled in size to 64 KB of L1 Data Cache and 320 KB for the LDS with the LDS bandwidth having doubled as well to better feed those CDNA5 WGPs. But this is mostly an artifact of AMD’s new accounting where we don’t split the WGP into two CUs. Each XCD has 32 WGPs active, 34 physical WGPs of which 2 are fused off, which are broken up into 2 Shader Engines (SE) per XCD each with 16 WGPs. A shader engine is paired with a “Broadcast Arbitrator” replacing the L1 buffer (GL1) from RDNA4, which is now at the SE-level instead of the lower shader array-level. It works both as a write-combine buffer along with providing “up to 4x” bandwidth amplification by presumably broadcasting data. The memory subsystem now allows multicast loads, accelerating matrix multiplication significantly by reducing redundant memory traffic. Imagine a GEMM that calculates C=A×B, then normally we would have each wavefront individually load a tile of, for example the A operand into the LDS of each WGP. With multicast loads we can instead load this tile of A into all relevant WGPs with a single multicast load instruction. Each wavefront still loads a different B tile, but MI455X can fetch the common A data from L2 once and use the Broadcast Arbitrator to replicate it into all relevant WGPs private LDS allocations. AMD calls this up to 4x bandwidth amplification, though the amplification happens after L2 and it does not quadruple L2 or HBM bandwidth. Instead, one unit of L2 traffic becomes four units of locally delivered data, reducing redundant cache reads and chiplet-link traffic while leaving each WGP with a nearby copy of the data. SoC/Cache Changes Moving to the base dies, AMD now has a 192 MB Global L2 split between two Fabric Cache Dies (FCDs) each with 96 blocks of 1 MB of SRAM. Each of the FCDs can deliver up to 27 TB/s of L2 bandwidth to the 128 WGPs on that FCD for an aggregate bandwidth of up to 54 TB/s from the L2. Those FCDs are attached to 12 stacks of HBM4 with each stack having 36 GB of DRAM for a total capacity of 432 GB of HBM4 while each stack is running at ~7.6 GT/s/pin connected over a 2,048b bus for a total memory bandwidth of 23.3 TB/s. For any I/O that is external to a MI455X package, each FCD is attached to a IO die which does the very important job of connecting the GPU package to the host CPU, the scale-up network, and to the scale-out NICs. The CPU to GPU link that was previously serviced by PCIe has been replaced by a dedicated 16 lane AMD Infinity Fabric providing 256GB/s of bi-directional bandwidth which allows a coherent link between the GPU package and the host CPU. Networking and AMD Helios Rackscale Speaking of scaling up, along with the MI455X accelerator AMD is launching a validated rackscale platform for large scale AI infrastructure deployment. This is enabled by an increase in scale-up interfaces with MI455X having 36 x 400Gbit/s UALoE interfaces that implement 2 x 200G ethernet lanes each, comprising 3.6 TB/s of peak bidirectional bandwidth per GPU. MI455X also introduces a split DMA architecture, which automatically associates traffic with the optimal link that reduces the topology awareness required for communication. Helios uses OCP’s new Open Rack Wide form factor, compromising a cabinet 1.2m wide and 1.3m deep that provides. GPU’s are arranged in two groups of nine Compute Trays, each 1 OU in height. Each tray has four MI455X’s and one 96 core EPYC 9006 SP7. Each CPU is paired with 16 x 64GB DIMMS (for a total of 1TB of memory) and five E1.S slots for SSD’s. Six Helios Switch Trays provide a total of 12 switches connected directly via 3 UALoE links per GPU. Each switch provides 432 links at 200Gb/s, for an aggregate of 21.6TB/s per switch. This amounts to a scale-up bandwidth of 260TB/s bidirectionally. Scale-out is provided via two boards that can contain either 4 or 6 Pensando NICs, depending on how much scale-out the end customer would like, providing up to 43TB/s of backend bandwidth. With 72 GPUs in one rack, a Helios deployment is able to provide up to 2.9 EF at MXFP4 or 22.6 PF at FP32, alongside 31TB of shared HBM4 at a combined 1.7PB/s of memory bandwidth. Conclusion: The King is Dead, Long Live the King The basic GCN microarchitecture underpinned every single one of AMD’s compute accelerators for nearly 15 years starting with Tahiti, followed by Fiji, Vega, and the first 4 generations of CDNA. With CDNA5 AMD has moved over to a microarchitecture that is based on the RDNA series putting a bookend to the long-lived line that was the GCN microarchitecture. And with that bookend comes the start of a new story for AMD’s Datacenter Accelerators, one that now isn’t just about a single GPU but scaling to 72 GPUs in a rack along with scaling the number of racks. For that AMD is relying on nearly every part of their business from EPYC Server CPUs, to Pensando Networking, to the base GFX12 from the Radeon Division, to combine all of them into the AMD Helios Rack. 14 1 2 Share Previous A guest post by Nintonito Subscribe to Nintonito