概述
AMD CDNA™ 架構是作為 AMD Instinct™ 顯示卡和 APU 基礎的專用運算架構。它採用先進封裝,統合 AMD 小晶片技術與高頻寬記憶體 (HBM),造就出高輸送量的 Infinity Architecture 網狀架構,並提供先進的矩陣核心技術,支援一系列完整的 AI 與 HPC 資料格式,這樣的矩陣核心能夠降低資料移動的資源負擔並提升能效。
各世代的比較表:
| CDNA | CDNA 2 | CDNA 3 | CDNA 4 | CDNA 5 | |
| 製程技術 | 7nm FinFET | 6nm FinFET | 5nm + 6nm FinFET | 3nm + 6nm FinFET | 2nm + 3nm FinFET |
| 電晶體數量 | 256 億 | 高達 580 億 | 高達 1460 億 | 高達 1850 億 | 高達 3,200 億 |
| CU | 矩陣核心數 | 120 | 440 | 高達 220 | 880 | 高達 304 | 1216 | 256 | 1024 | 256 (WGP)** |
| 記憶體類型 | 32 GB HBM2 | 最高 128 GB HBM2E | 最高 256 GB HBM3 | HBM3E | 288 GB HBM3E | 432 GB HBM4 |
| 記憶體頻寬(峰值) | 1.2 TB/s | 高達 3.2 TB/s | 高達 6 TB/s | 8 TB/s | 23.3 TB/s |
| AMD Infinity Cache™ | 不適用 | 不適用 | 256 MB | 256 MB | 不適用 |
| 顯示卡一致性 | 不適用 | 快取 | 快取和 HBM | 快取和 HBM | 快取和 HBM |
| 支援資料類型 | INT4、INT8、BF16、FP16、FP32、FP64 | INT4、INT8、BF16、FP16、FP32、FP64 | 矩陣:INT8、FP8、BF16、FP16、TF32、FP32、FP64 向量:FP16、FP32、FP64 稀疏性:INT8、FP8、BF16、FP16 |
矩陣:MXFP4、MXFP6、INT8、MXFP8、OCP-FP8、BF16、FP16、TF32*、FP32、FP64 向量:FP16、FP32、FP64 稀疏性:OCP-FP8、INT8、FP16、BF16 |
OCP:MXFP4、MXFP6、MXFP8、FP8 矩陣:INT8、BF16、FP16、FP32、FP64 向量:FP16、FP32、FP64 稀疏性:INT8、FP16、BF16 |
| 產品 | AMD Instinct™ MI100 系列 | AMD Instinct™ MI200 系列 | AMD Instinct™ MI300 系列 | AMD Instinct™ MI350 系列 | AMD Instinct™ MI400 系列 |
*TF32 透過軟體模擬提供支援。
** AMD CDNA™ 5 架構採用先進的工作群組處理器 (WGP)。
隆重介紹 AMD CDNA™ 5 架構
AMD CDNA™ 5 是作為 AMD Instinct™ MI400 系列顯示卡基礎的專用運算架構。採用先進的封裝與小晶片技術,旨在減少資料移動開銷並提升能效。
AMD Instinct™ MI455X 顯示卡專為全新 72 顯示卡 AMD Helios™ 機架規模解決方案而設計,是首款採用 AMD CDNA 5 架構推出的產品,並針對現代尖端 AI 部署中的 AI 擴充提供增強功能。適用於主權 AI 與 HPC 的 AMD Instinct MI430X 顯示卡預計於 2027 年推出,並可能啟用不同的 AMD CDNA 5 功能。
AMD Instinct™ MI455X 顯示卡
先進封裝
AMD CDNA 5 採用先進小晶片架構,將運算、記憶體、快取與 I/O 功能分配至不同的專用裸晶,以便分別針對各項功能的效能與功耗進行最佳化。
3D 混合鍵合運算裸晶採堆疊設計,並透過高密度裸晶對裸晶互連進行連接,以提升運算密度與效率。AMD CDNA 5 整合 12 組堆疊、共 432 GB 的新一代 HBM4 記憶體,提供 23.3 TB/s 頻寬,並在先進 CoWoS-L 封裝上採用 AMD Infinity Fabric™ 互連技術,實現運算、記憶體與 I/O 裸晶之間的高頻寬、低延遲封裝內通訊,以提供現代 AI 擴充所需的記憶體容量與頻寬規模。
增強運算
AMD CDNA 5 為 AMD Instinct™ MI400 系列顯示卡帶來全新的工作群組處理器 (WGP) 架構,可提供更高的每時脈輸送量。全新架構可支援 Wave32 執行,以降低同步額外負擔並提升 SIMD 使用率,同時導入先進 AI 數學引擎,新增 tanh 指令並提升超越函數輸送量。
先進低精度 AI 資料類型 MXFP8、MXFP6 與 MXFP4 支援區塊尺度 16/32 與分數縮放,輸送量最高可達前代 AMD Instinct 顯示卡的 4 倍。1
升級的記憶體系統
AMD Instinct MI400 系列顯示卡將記憶體能力提升至全新水準,每張顯示卡提供業界領先的 432 GB HBM4 與 23.3 TB/s 頻寬,並改善快取與記憶體階層,以因應持續擴大的模型、上下文視窗與 KV 快取需求。
AMD Helios 機架規模解決方案中的 AMD Instinct MI455X 顯示卡,透過 72 張顯示卡提供 31 TB HBM4 共用 Pod 記憶體系統,並採用 UALoE 網狀架構實現全互連、單一跳點通訊,以支援大型 AI 模型工作負載。
統一網狀架構與 I/O
AMD Infinity Architecture 搭配 AMD Infinity Fabric™ 技術,可在單一器件與多器件平台中,讓 AMD 顯示卡小晶片技術、堆疊式 HBM4 記憶體、L2 快取與 I/O 裸晶之間實現一致性且高輸送量的封裝內通訊。
每個 AMD Instinct MI455X 顯示卡 EAM 均專為 72 顯示卡 AMD Helios 機架規模解決方案而設計,內含兩顆增強型 I/O 裸晶,可搭配 2 張 PCIe® 6 相容網路介面卡或 3 張 AMD AI 網路介面卡。每個顯示卡 EAM 另配備 36 條(雙向)UALoE 鏈路 (x2),可在 AMD Helios 機架規模解決方案中實現高頻寬垂直擴充。
效率提升
AMD CDNA 5 架構也透過降低記憶體流量與閒置週期來提升顯示卡效率,進而提高實際效能。主要創新包括 Tensor Data Mover (TDM),可讓直接非同步全域 LDS 傳輸無需透過暫存器暫存;L2 多播功能可讓單次記憶體擷取同時服務多個 WGP,以消除重複的記憶體流量;分離式具名屏障可提升同步效率;WGP 叢集則可讓多個 WGP 協同執行矩陣運算。
AMD CDNA™ 4
AMD CDNA™ 4 是作為 AMD Instinct™ MI350 系列顯示卡基礎的專用運算架構。採用先進的封裝與小晶片技術,旨在減少資料移動開銷並提升能效。
AMD Instinct MI350 系列顯示卡
AMD CDNA 3
AMD CDNA 3 架構是作為 AMD Instinct™ MI300 系列顯示卡基礎的專用運算架構。採用先進的封裝與小晶片技術,旨在減少資料移動開銷並提升能效。
AMD Instinct MI300A APU
AMD Instinct MI325X 顯示卡
AMD CDNA 2
AMD CDNA 2 架構的設計旨在加速最繁重的科學運算工作負載和機器學習應用程式,也是 AMD Instinct MI200 系列顯示卡的基礎。
AMD CDNA
AMD CDNA 架構是顯示卡型運算的專用架構,設計旨在開創百億億次級運算的時代,也是 AMD Instinct MI100 系列顯示卡的基礎。
AMD Instinct 加速器
探索 AMD Instinct 顯示卡如何為生成式 AI、訓練與 HPC 樹立新標準。
AMD ROCm™ 軟體
AMD CDNA 架構受到 AMD ROCm™ 軟體的支援,它是一種開放式軟體堆疊,包含各種程式設計模型、工具、編譯器、程式庫及執行階段,是針對 AMD Instinct 顯示卡開發 AI 和 HPC 解決方案的理想選擇。
尾註
*上述部分功能可能不適用於所有 AMD Instinct™ MI400 系列顯示卡。
1.根據 AMD 效能實驗室於 2026 年 6 月使用 AMD Instinct™ MI455X 顯示卡進行的計算,比較其理論峰值精準度效能(FP32、FP16、BF16、MXFP6、MXFP8、FP8、MXFP4 矩陣/向量)與 AMD Instinct™ MI355X、MI350X、MI325X、MI300X、MI250X 與 MI100 顯示卡的已公布規格。結果可能因系統配置與資料類型而異。MI400-006
*上述部分功能可能不適用於所有 AMD Instinct™ MI400 系列顯示卡。
1.根據 AMD 效能實驗室於 2026 年 6 月使用 AMD Instinct™ MI455X 顯示卡進行的計算,比較其理論峰值精準度效能(FP32、FP16、BF16、MXFP6、MXFP8、FP8、MXFP4 矩陣/向量)與 AMD Instinct™ MI355X、MI350X、MI325X、MI300X、MI250X 與 MI100 顯示卡的已公布規格。結果可能因系統配置與資料類型而異。MI400-006