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2. Nvidia Grace Superchip perde contro Intel Sapphire Rapids nei benchmark delle prestazioni HPC, ma promette maggiore efficienza

Il nuovo processore Nvidia Grace Superchip non riesce a battere l'Intel Sapphire Rapids nei benchmark delle prestazioni HPC, ma promette maggiore efficienza. Il Grace Superchip è il primo processore server di Nvidia costruito sull'architettura Arm e offre 72 core e 480 GB di memoria LPDDR5X. Nonostante le prestazioni non eccezionali, il Grace Superchip si dimostra competitivo grazie alla sua efficienza energetica. I benchmark mostrano che il Grace Superchip supera facilmente altri processori come l'AMD Milan e l'Intel Ice Lake, ma viene sconfitto dall'Intel Sapphire Rapids. Tuttavia, Nvidia potrebbe avere una vittoria schiacciante in termini di efficienza energetica.

Il Barcelona Supercomputing Center e la State University of New York hanno pubblicato dei benchmark che mostrano le capacità del nuovissimo Grace Superchip di Nvidia, che non è riuscito a competere con due CPU Sapphire Rapids a 48 core di Intel. Nonostante le prestazioni non siano straordinarie, Grace promette comunque di essere un processore competitivo per data center e HPC grazie alla sua efficienza.

Grace è il primo processore server realizzato da Nvidia, basato sull'architettura Arm. Un singolo processore Grace ha 72 core e 480 GB di memoria LPDDR5X. Anche se non è possibile acquistare un singolo processore Grace da solo, viene utilizzato insieme alle GPU Hopper nei processori Grace-Hopper e Nvidia offre il Grace Superchip con due processori Grace combinati su una singola scheda per un totale di 144 core e 960 GB di memoria LPDDR5X.

I benchmark presentati alla conferenza HPC Asia della scorsa settimana sono forse i più dettagliati finora, con i ricercatori di Barcelona e New York che hanno presentato i loro risultati alla conferenza. Ogni gruppo ha effettuato test diversi, con i benchmark di Barcelona che si concentrano sulle prestazioni di Grace rispetto a Skylake-X, e i test di New York che confrontano Grace con una varietà di altre CPU AMD e Intel.

I ricercatori di Barcelona hanno testato Grace-Hopper (senza la parte GPU, essenzialmente un singolo processore Grace) e il Grace Superchip contro un paio di Xeon Platinum 8160 a 24 core. Dato che Skylake-X compirà sette anni nel 2024, non è stato sorprendente che il Grace Superchip, nel suo peggior risultato, fosse comunque il 67% più veloce del server Skylake-X a 48 core; il miglior risultato del Superchip ha dimostrato un vantaggio di 4,49x. La scelta del confronto con la CPU è strana ma non arbitraria, poiché il Barcelona Supercomputing Center sta sostituendo il suo MareNostrum 4 alimentato da Intel con il Grace di Nvidia.

I benchmark di New York sono più interessanti perché includono confronti con Intel Sapphire Rapids e Ice Lake, AMD Milan e CPU rivali basate su Arm come il Graviton 3 di Amazon e l'A64FX di Fujitsu. Il Grace Superchip ha facilmente battuto il Graviton 3, l'A64FX, una configurazione Ice Lake a 80 core e persino una configurazione Milan a 128 core in tutti i benchmark. Tuttavia, la serie vincente di Grace è stata interrotta dal server Sapphire Rapids con due Xeon Max 9468 a 48 core.

Contro Sapphire Rapids in modalità HBM, Grace ha vinto solo in tre dei otto test, anche se è riuscito a superare in cinque test quando era in modalità DDR5. È una situazione sorprendentemente variegata per Nvidia considerando che Grace ha il 50% di core in più e utilizza il nodo TSMC più avanzato a 4 nm anziché il processo Intel 7 (ex 10 nm) ormai datato. Tuttavia, non è del tutto inaspettato: Sapphire Rapids ha anche battuto i chip Epyc Genoa di AMD per un'istanza Azure alimentata da MI300X, il che indica che, nonostante le carenze di Sapphire Rapids, ha comunque molta potenza per l'HPC.

D'altra parte, Nvidia potrebbe ottenere una vittoria schiacciante in termini di efficienza. Il Grace Superchip ha un consumo energetico di 500 watt, mentre il Xeon Max 9468 è valutato per 350 watt, il che significa che due di essi avrebbero un TDP di 700 watt. Il documento non fornisce dettagli sul consumo energetico di entrambi i chip, ma se assumiamo che ogni chip funzionasse al suo TDP, allora il confronto diventa molto favorevole per Nvidia.

Tenendo presente che si tratta di un confronto tra TDP e non tra consumo effettivo di energia, i dati qui presentati sembrano molto positivi per Nvidia. Sembra che il Grace Superchip sia meno efficiente solo in un singolo benchmark rispetto al chip Sapphire Rapids in modalità HBM. Ciò cambia sicuramente la prospettiva di Grace, soprattutto considerando che l'efficienza è fondamentale in grandi implementazioni di processori server, poiché i costi di raffreddamento e consumo energetico possono diventare molto elevati.

Anche se non è un campione assoluto delle prestazioni, Grace si sta rivelando uno dei processori per data center più efficienti oggi disponibili, anche se va tenuto presente che questi benchmark non includono né i processori Epyc basati su Zen 4 né i processori Xeon basati su Emerald Rapids. Nvidia afferma che Grace batterà Genoa di AMD in termini di efficienza, ma dovremo aspettare per vedere se Nvidia dimostrerà di avere ragione su questo punto.'