16코어 라이젠 9의 발표 소식은 이미 올라왔고 https://gigglehd.com/gg/5055214 아래는 젠 2 아키텍처의 전체적인 소개글입니다.

 

 

E3 게임쇼에서 젠2와 나비를 공개

 

 

AMD는 7nm 공정의 젠 2를 사용해, 라이젠 브랜드 CPU의 최상위 모델이 되는 16코어 32스레드의 라이젠 9 3950X를 출시합니다. 아래로는 라이젠 5까지 젠 2 라인업을 확장합니다. GPU는 7nm 공정의 나비 아키텍처를 사용한 라데온 RX 5700 XT를 출시, 9.75TFLOPS의 성능을 제공합니다.

 

젠 2와 나비는 게임 성능을 높이기 위해, 아키텍처 수준에서 게임에 최적화를 진행했습니다. 젠 2는 라이젠 3000 시리즈 CPU로, 나비는 라데온 RX 5700 시리즈라는 이름으로 7월에 출시됩니다. 

 

 

"우리의 현재 목표는 게임에 최고의 아키텍처를 제공하고, PC부터 콘솔, 클라우드, 모바일까지 모두 보급하는 것입니다"라고 AMD의 리사 수 CEO는 선언했습니다. 

 

 

 

E3에선 마이크로소프트가 차세대 게임 콘솔 계획인 프로젝트 스칼렛을 발표하고, 차세대 Xbox의 핵심인 CPU 코어와 GPU 코어에 각각 젠2와 나비를 사용한다고 발표했습니다. 소니의 차세대 플레이스테이션도 마찬가지로 젠2와 나비 조합입니다. 

 

 

또 구글의 스테디아를 비롯한 클라우드 게이밍 플랫폼도 AMD가 차지합니다. 

 

 

16코어/32스레드의 라이젠 9 CPU가 등장

 

 

AMD는 E3에서 깜짝 발표를 했습니다. 16코어 라이젠이 그것입니다. AMD는 젠2의 칩렛 아키텍처를 사용해 8개의 CPU 코어를 탑재한 칩렛을 I/O 다이에 결합하는 방법으로 CPU 코어 수를 쉽게 늘릴 수 있도록 설계했습니다. 지난 5월에는 1개의 칩렛으로 8개의 코어까지 구성을 공개했는데, 그때 CPU 칩렛의 배치가 부자연스러워 칩렛의 수를 2개로 늘린 버전이 나오리라 추측됐었습니다. 

 

컴퓨텍스에서 AMD는 2개의 칩렛을 사용한 12코어/24스레드의 라이젠 9 3900X를 발표했습니다. 2개의 칩렛을 모두 사용하면 총 16개의 코어가 나와야 하지만 라이젠 9 3900X는 4개가 활성화됐습니다. 

 

 

리사 수는 "컴퓨텍스 이후 가장 많이 들은 질문은 라이젠 16코어는 어디에 있는가? 왜 16코어는 없는가? AMD는 왜 모든 다이를 쓰지 않느냐?라는 말이었습니다. 어떤 사람은 16코어에 뭔가 문제가 있어서 안 나오냐고 물었지요. 거기에 대한 대답은 모두 '아니오'입니다. 우리는 처음부터 16코어 출시를 계획하고 있었습니다. 우리는 항상 한계까지 몰아 부치고 있습니다.'라고 말합니다. 

 

 

16코어/32스레드의 라이젠 9 3950X는 3개의 다이로 구성되며 총 72MB의 캐시를 탑재합니다. 부스트 클럭은 4.7GHz, 베이스 클럭은 3.5GHz. 베이스 클럭은 다소 줄었으나 부스트 클럭은 꽤 높습니다. 그리고 이 스펙에서 TDP는 기존의 라이젠 하이엔드와 똑같은 105W를 유지합니다. AMD는 라이젠 9 3950X를 세계 최초의 16코어 게이밍 CPU라 평가하며, 기존의 AM4 플랫폼과 호환성도 유지합니다. 

 

 

 

CPU의 마이크로 아키텍처를 대폭 확장

AMD는 7nm 공정에서 원래 스레드리퍼 브랜드의 영역이었던 16코어를 라이젠 브랜드와 라이젠의 가격대로 출시합니다. 기존의 하이엔드 데스크탑과 데스크탑 영역 구분이 모호해지는 야심찬 전략입니다. 그러나 16코어 라이젠 9 3950X의 출시는 7월이 아닌 9월입니다. 

 

이렇게 늦는 이유는 16코어 라이젠을 선별하는데 시간이 걸리기 때문이라 추측됩니다. 더 많은 CPU 코어를 105W의 범위 안에서 작동하려면, 모든 코어가 낮은 전압에서 높은 클럭으로 동작할 수 있어야 합니다. 반도체마다 차이가 있으니 평균보다 낮은 전압에서 클럭으로 동작하는 개체는 분명 있습니다. 이런 다이를 고르면 많은 CPU 코어를 확보하면서 TDP를 억제하는 게 가능합니다. 

 

 

AMD는 젠 2 마이크로 아키텍처의 내용도 공개했습니다. 젠 2에서는 SIMD(Single Instruction, Multiple Data) 연산 파이프가 128비트에서 256비트로 확장되며 부동소수점 연산 성능이 2배가 된다고 밝혀졌습니다. AMD는 그 세부 내역을 공개하고 마이크로 아키텍처의 상당 부분을 수정했음을 알렸습니다. 

 

 

먼저 CPU의 명령 효율의 핵심인 분기 예측 알고리즘을 수정해 TAGE 분기 예측을 도입했습니다. 또 디코딩된 마이크로 OPs 명령을 캐시하는 Op 캐시 용량을 대폭 늘렸습니다. Op 캐시의 용량과 명령 읽기 대역은 인텔 서니 코브 코어를 넘어서는 수준입니다.

 

 

정수 파이프는 로드/스토어가 확장되 파이프 수가 2개에서 3개로 늘었습니다. 명령 스케줄러와 오더 버퍼, 물리 레지스터도 확정돼 더 많은 명령을 내부에서 제어할 수 있게 됐습니다. 이러한 확장으로 클럭 당 성능의 지표인 IPC (Instruction-per-Clock)도 15% 향상됐습니다. 또 L1 데이터 캐시와 로드/스토어 사이의 대역폭도 2배가 됐습니다. 캐시 계층은 L3 캐시 용량이 2배로 늘었습니다.

 

 

젠2는 기존의 젠+에서 캐시가 2배, 부동소수점 연산 성능 2배, IPC(클럭 당 명렁어 실행)이 15% 향상됐습니다. 

 

 

2~3개의 다이로 구성된 라이젠 3000 제품군 CPU

 

젠 2도 CPU 클러스터인 코어 컴플렉스 CCX의 구성은 4코어 CPU와 크게 다르지 않습니다.

 

 

L3 캐시가 16MB로 늘었지만 크기는 31제곱mm로 12nm 공정의 젠+의 60제곱mm의 47% 수준입니다. 2개의 CCX를 넣은 CPU 다이인 CCD는 74제곱mm입니다. 그 결과 다이 면적 당 성능은 2배 가까이 증가했습니다. 

 

 

데스크탑용 젠2 프로세서는 코드네임 마티스(Matisse)입니다. 1개의 I/O 다이인 cIOD에 최대 2개의 CCD를 연결합니다. CCD와 cIOD 사이는 인피니티 패브릭 프로토콜을 사용해 GMI2 인터페이스로 연결합니다.

 

 

또 윈도우 10 2019년 5월 업데이트에서는 젠 계열 CPU 아키텍처에 최적화해, CCX의 스레드 할당을 고려한 확장이 추가됩니다. 

 

 

윈도우 10에서 성능 향상 결과

 

 

젠 2의 I/O 칩인 cIOD는 듀얼 채널 DDR4 메모리 인터페이스를 탑재하며 DDR4-3200 메모리를 기본 지원합니다. 또 젠+에 비해 가장 큰 변화인 PCIe 4.0 지원이 있습니다. cIOD 다이에 총 32레인의 고속 직렬 인터페이스가 탑재됩니다. 그 중 24레인은 PCIe 4.0으로 사용하며 4레인은 칩셋과의 연결에 씁니다. 일반적으로 x16 PCIe 4.0을 그래픽에, 나머지 x4는 x4 NVMe 등에 씁니다. 12개의 USB 3.1(10Gbps)와 4포트 USB 2.0도 I/O 다이에서 준비합니다. 

 

칩셋은 PCIe 4.0을 지원하는 AMD X570이 나옵니다. X570의 구성은 마티스의 cIOD와 거의 같지만 메모리 컨트롤러는 비활성화됐습니다. 같은 다이를 재활용하면 칩의 개발, 테스트, 제조에 들어가는 비용을 아낄 수 있습니다. 

 

 

 

라이젠 3000 브랜드로 젠 2를 보급

 

AMD는 라이젠 5/7/9의 3가지 브랜드로 새 CPU츨 출시합니다. 컴퓨텍스에서 발표한 라이젠 7/9 외에 E3에선 최상위 모델인 라이젠 9 3950X, 하위 모델인 라이젠 5 3000 시리즈를 발표했습니다. 저가형인 라이젠 5 3600은 6코어 12스레드, 3.6~4.3GHz, 65W TDP로 가격은 199달러입니다. 라이젠 5/79의 브랜드 포지셔닝은 매우 명확합니다. 인텔의 코어 i5/i7/i9에 대항하는 위치입니다.

 

 

새로 등장한 라이젠 5

 

 

7월에 출시되는 젠 2 기반 CPU 라인업

 

 

젠 2 기반 라이젠 시리즈의 가격

 

 

또 라이젠 3000 시리즈의 APU도 신제품이 나왔습니다. 라이젠 5 3400G는 4코어 8스레드에 베가 11 그래픽을 내장하나, 이 APU는 7nm 공정이 아닌 12nm 공정입니다. 

 

 

높은 싱글 스레드 성능과 대용량 캐시가 게임 성능을 향상

AMD는 젠 2의 높은 싱글 스레드 성능, 대용량 캐시, 2배의 부동 소수점 성능이 게임에서 높은 성능을 낸다고 설명합니다. 성능 효율은 좋았어도 게임용 CPU로는 조금 아쉽다는 기존 젠 CPU의 이미지를 개선하려는 움직임입니다. 

 

 

시네벤치 싱글 스레드와 멀티 스레드 성능 비교. 인텔을 앞서지만 TDP는 낮습니다.

 

 

 

게임 성능에서 인텔보다 더 낫다고 주장

 

 

젠 2 아키텍처의 대용량 캐시를 게임 캐시라 명명하고, DRAM 레이턴시를 줄여 게임 성능을 크게 개선한다고 설명했습니다. 

 

 

 

특히 게임을 플레이하면서 스트리밍 방송을 진행할 경우 차이가 큽니다. 트위치에 스트리밍할 때 라이젠 9 3900X는 98%의 프레임을 전송했지만 코어 i9-9900K는 2.1%까지 떨어졌습니다. 

 

 

AMD는 E3 컨퍼런스에 맞춰 젠2와 나비에 게임 이미지를 더하려 합니다. 양대 게임 콘솔에서 젠2와 나비의 채용이 확실해진 시점에, AMD 제품 전체의 게임 시장 보급을 가속화하겠다는 전략입니다.