面向AI工厂时代的跃升,AMD发布Instinct MI400系列GPU与CDNA 5架构
在Advancing AI 2026大会上,AMD正式发布了Instinct MI400系列GPU,这是其数据中心GPU的最新一代产品,目前有面向前沿AI和AI工厂部署、适合大规模AI训练与推理的MI455X,以及面向高精度、高性能科学计算的MI430X。

AMD Instinct MI455X是此次大会上的主角之一,其基于AMD第五代计算专用GPU微架构CDNA 5打造,在计算性能、内存系统、可扩展性、能效和安全等多个方面相较上代产品有明显提升。据AMD提供的信息显示,在MI455X中,其XCD计算核心将采用2nm工艺制造,FCD和IOD核心则采用3nm工艺制造,晶体管总数达到3200亿个,通过CoWoS-L封装技术将8个XCD、2个IOD和2个FCD与12组HBM4显存集成于同一封装内。


MI455X相比MI355X虽然延续了8个XCD的设计,但XCD中的计算单元(CU)被替换为全新的工作组处理器(WGP),共计配置有256组WGP,Wave64执行架构也被Wave32执行架构所取代,进一步降低了指令延迟、分支分歧惩罚和寄存器压力,更适合延迟敏感型计算任务。

在峰值算力方面,MI455X在MXFP4和MXFP8数据格式下达到40 PFLOPS和20 PFLOPS的水平,相比MI355X均实现了4倍提升,同时新增原生BF16向量数据类型支持、MXFP4分数缩放功能以及tanh等超越函数指令,且现有超越函数指令的吞吐量亦实现了翻倍,显著加速了激活函数和softmax等关键机器学习运算。

显存方面,MI455X将从MI355X的8组HBM3E(288GB,8TB/s带宽)升级为12组HBM4(432GB,23.3TB/s带宽),HBM4现显存将每堆栈接口位宽从1024-bit翻倍至2048-bit,内存容量提升1.5倍,峰值带宽提升约2.9倍。同时L2缓存将从上一代的32MB大幅扩展至192MB(6倍增长),实现54TB/s的总缓存带宽,每个WGP的本地数据存储(LDS)容量翻倍至384KB,全GPU合计96MB。此外,MI455X还将引入了多播内存操作,即单次内存读取可同时广播至多个WGP单元,有效减少冗余内存流量;Tensor Data Mover新增LDS与DRAM之间的直接传输能力,无需经过中间寄存器暂存,进一步降低数据搬运开销。

基于CDNA 5架构打造的MI445X在可扩展性上的提升尤为明显,MI355X仅提供有7条Infinity Fabric链路,总Scale-Up带宽为1.07TB/s,通常是以8个GPU节点为单位组建集群;而MI455X则配备了36条UALoE(Ultra Accelerator Link over Ethernet)链路,每条链路提供400Gb/s双向带宽,单GPU Scale-Up带宽达到3.6TB/s,是MI355X的3.4倍。因此借助UALoE架构,单一共享内存域中可连接72个MI455X,同时AMD还引入了分离式DMA架构,前端单元自动将传输请求拆分并分配至UALoE接口的后端单元,通信库无需感知底层拓扑。
MI455X的Scale-Out带宽同样大幅提升。MI355X仅配备一个400Gb/s的Scale-Out NIC,而MI455X支持最多三块AMD Pensando Vulcano 800 AI-NIC,提供600GB/s双向Scale-Out带宽,相当于是MI355X的6倍。此外MI455X还具备16通道Infinity Fabric总线,与第六代EPYC 9006 SP7处理器(Zen 6架构,最高256核)连接是可提供256GB/s双向带宽,CPU可获取对GPU内存的硬件一致性缓存访问。
综上所述,CDNA 5架构与Instinct MI455X可以说是AMD在AI GPU领域的一次重大升级,从4倍算力提升到近3倍内存带宽增长,从8 GPU节点到72 GPU共享内存域,配合开放标准的Helios方案和ROCm软件栈,AMD正在凭借自身实力证明,在不依赖封闭生态的前提下同样可构建支撑前沿AI的基础设施。
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