Die kürzliche Markteinführung des Nvidia Blackwell 5090 Grafikprozessors hat bei Spielern und Grafik-/VFX-Künstlern aufgrund seiner erheblichen Leistungssteigerung für Aufregung gesorgt. Diese Leistung geht jedoch mit einem erhöhten Platz- und Energiebedarf einher. Der 5090 benötigt 575 Watt, was ein 1000-Watt-Netzteil erforderlich macht.

Im März veröffentlichte Nvidia seine neueste GPU-Generation, die auf seiner neuen Blackwell-Architektur basiert. Vor allem die GeForce 5090 hat aufgrund ihrer vermeintlichen Leistungssteigerung bei Gaming-Enthusiasten und CG-Künstlern für viel Aufregung gesorgt, doch wie bei allen großen Nvidia-Veröffentlichungen ist die Realität etwas komplexer.

Die Blackwell-Architektur - benannt nach dem berühmten Mathematiker David Blackwell - stellte in der Vorab-Publikation ihre KI-Qualitäten in den Vordergrund, insbesondere die „agentenbasierte KI“, die „hochentwickeltes logisches Denken und iterative Planung zur autonomen Lösung komplexer, mehrstufiger Probleme einsetzt“. Das kann man fast in einem Atemzug sagen, aber was sind die unmittelbaren Vorteile für unsere Kunden? Es besteht kein Zweifel, dass Blackwell eine Leistungssteigerung für bestimmte Arbeitsabläufe bietet, zusammen mit aufregenden neuen Funktionen für die GPU-Virtualisierung.

Schauen wir uns zunächst die professionellen Karten an - und wir sind hauptsächlich an den 4000er-Karten aufwärts interessiert -, so bieten alle neuen Karten eine erhöhte VRam- und Cuda-Kernkapazität. Die B4000 verfügt über beachtliche 9000 Kerne und 24 GB adressierbaren GPU-Speicher, womit sie am unteren Ende der Hochleistungskarten angesiedelt ist und angesichts der Komplexität moderner VFX-Workloads die ideale Standard-Workstation-Karte für diese Umgebungen darstellt. Für Künstler, die mit riesigen Texturkarten zu kämpfen haben oder immer größere Datensätze für USD-Workloads oder maschinelles Lernen verarbeiten, ist der GPU-Speicher der entscheidende Faktor, der zu 4500er- oder 5000er-Karten führen wird. Dann kommen wir zu den Blackwell 6000 Karten - Mehrzahl, da es zwei Versionen dieser Karte gibt. Hier werden die Dinge aufgrund der neuen Multi-Instance GPU (MIG) Funktion von Blackwell interessant.

Die Virtualisierung von GPUs war schon immer attraktiv, um eine höhere Benutzerdichte bei gemeinsam genutzten Ressourcen zu erreichen, aber sie war in der Vergangenheit problematisch, da sie auf Time-Slicing der GPU beruhte. Time-Slicing ist eine Technik zur Zuweisung von GPU-Ressourcen, die es übermäßig beanspruchten Arbeitslasten ermöglicht, sich zu verschachteln und abwechselnd die Rechenkerne und den Speicher der GPU zu nutzen. Bei weniger intensiven Arbeitslasten war dies in Ordnung, aber bei High-End-CG führte es im Allgemeinen zu einer Leistungsverschlechterung - dem Problem der „lauten Nachbarn“. Dieses Problem konnte man umgehen, indem man entweder leistungsstärkere Grafikprozessoren kaufte, um einen Puffer einzubauen, oder indem man sich für GPU-Pass-Through (Eins-zu-eins-Nutzung) entschied, was beides wahrscheinlich teurer war als der Kauf einzelner Maschinen.

MIG ermöglicht die Partitionierung der GPU in bis zu vier Instanzen, von denen jede vollständig isoliert ist und über einen eigenen Speicher mit hoher Bandbreite, Cache und Rechenkerne verfügt, wodurch die GPU-Virtualisierung aus Leistungssicht wirklich realisierbar wird. Die NVIDIA Blackwell RTX Pro 6000 ist in zwei Varianten erhältlich, der Max-Q- und der Workstation-Edition. Beide Versionen sollen das ewige Problem angehen, dass preiswertere GeForce-Karten ihre professionellen Pendants übertreffen; die 6000er-Editionen bieten beide eine bessere Verarbeitung und einen größeren Speicher als die GeForce 5090.

Für uns hier bei Escape ist es verwirrend, dass die Max-Q in Anbetracht ihrer Standardhöhe und ihres Dual-Slot-Formfaktors die echte Workstation-Karte ist. Die Workstation-Edition gehört im Vergleich zur GeForce 5090 mit einem Leistungsbedarf von 600 W (575 W bei der 5090) und einer größeren Höhe, so dass sie nicht in einen aktuellen (mehr dazu weiter unten), standardmäßigen Workstation-Tower passt. Wo die RTX Pro 6000 jedoch Sinn macht, ist bei MIG, wo die 6000er vier 24-GB-Benutzer darstellen kann, die jeweils mit einer RTX 4000 Pro-Workstation vergleichbar sind. Ja, das ist immer noch teurer - aber nicht unplausibel, und die Dichte und die Beseitigung von Benutzerkonflikten machen es zu einer praktikablen Lösung für Rechenzentrumsimplementierungen.

Für die GeForce 5090 zeichnen sich jedoch spannende Entwicklungen ab. Es stimmt zwar, dass ihr großer Formfaktor und ihr Leistungshunger sie derzeit für einen Standard-Workstation-Tower ungeeignet machen, aber später in diesem Jahr wird HP den neuen Z2 herausbringen, der speziell für die Aufnahme einer 5090-GPU konzipiert ist. Wie die Vorgängerin Z4 mit einer 2080Ti wird die neue Z2 wahrscheinlich ein enormer Erfolg werden. Ein richtiges Tier-One-Workstation-Produkt mit einer High-End-Gamer-Karte war schon immer sehr begehrt, aber meist sehr selten.

Es sollte jedoch nicht unbedingt davon ausgegangen werden, dass Leistungssteigerungen beim Umstieg auf die neue GeForce-Serie automatisch gegeben sind. Während die 5080 in Spielen mit DLSS4 vielversprechende Ergebnisse gezeigt hat und in einigen Fällen die 4090 übertreffen könnte, ist ihre Leistung in VFX-Umgebungen weniger konsistent. Bei rechenintensiven Aufgaben, bei denen Software wie RedShift oder Arnold zum Einsatz kommt, oder innerhalb von DCC-Anwendungs-Viewports übertrifft die 4090 oft die 5080. Dies ist zum Teil auf die 24 GB VRam des 4090 im Vergleich zu den 16 GB des 5080 zurückzuführen.

Ein weiteres Problem ist die physische Größe der Karten. Die Founders Edition der 50er-Serie hat eine PCI-Breite von 2 Slots, aber die meisten anderen Hersteller produzieren Karten mit 3 oder 4 Slots, ähnlich wie die 4090. Dies stellt eine Herausforderung für Multi-GPU-Systeme dar, die beim VFX-Rendering eingesetzt werden. Ältere Generationen wie die 2080Ti und 3090 waren „Blower“-Karten, die heiße Luft über die Rückseite der Karte und der Workstation abführten, aber die 4090 und viele Karten der 50er-Serie haben seitlich angebrachte Lüfter. Versuche, Karten mit 2 Steckplätzen im „Blower“-Stil zu entwickeln, wurden angeblich von Nvidia gestoppt.

Dieses Größenproblem schränkt die Dichte von GPUs in Rack-Systemen ein. Wassergekühlte 5090er können in 2-Slot-Konfigurationen konfiguriert werden, was bis zu vier Karten in einem 6U-Raum ermöglicht. In professionellen Serverumgebungen wird die Wasserkühlung für die Rackmontage jedoch oft als negativ angesehen. Außerdem kann der Stromverbrauch von vier 5090ern (2,4 kW für die GPUs allein, mehr als 3 kW für das gesamte System) zu Problemen bei der Energieverwaltung in Standard-Rack-Setups führen. Selbst in Nicht-Rackmount-Szenarien kann der Einbau mehrerer GPUs mit seitlich angebrachten Lüftern zu thermischen Problemen führen. Wenn zwei solcher Karten nahe beieinander platziert werden, führt dies häufig zu einer Überhitzung der zweiten Karte aufgrund der Heißluftabgabe der ersten Karte.

Insgesamt bietet NVIDIA Blackwell viel, sowohl auf der Ebene des einzelnen Künstlers als auch in größeren Rechenzentren, wo MIG einige wirklich spannende Möglichkeiten für die Virtualisierung bietet. Wir freuen uns darauf, im Laufe des Jahres weitere Updates zu beiden Systemen zu liefern.

Folgen Sie uns auf LinkedIn um keine Updates mehr zu verpassen!