인텔 알더레이크의 코어 아키텍처에 대해서는 지난 글을 참고하세요. 

인텔 아키텍처 데이 2021: 알더레이크 코어의 소개 https://gigglehd.com/gg/10733884

 

이제 코어 디자인과 메모리, I/O에 대해 설명하겠습니다. 

 

 

윈도우 11에서 최적화된 인텔 쓰레드 디렉터 

 

 

인텔 알더레이크는 고성능 코어인 골든 코브, 고효율 코어인 그레이스몬트를 조합합니다. 이를 위해서는 OS 스케줄러의 작업 할당이 중요합니다.

 

 

우선 순위가 높은 작업에는 고성능 코어를

 

 

백그라운드 작업은 고효율 코어를 할당합니다.

 

 

AI 같은 작업에선 고성능 코어를 모두 사용합니다. 

 

 

부하가 낮을 때는 고성능 코어에서 고효율 코어로 전환합니다. 

 

알더레이크는 골든 코브와 그레이스몬트 코어의 동작을 하드웨어적으로 제어하는 인텔 쓰레드 디텍터라는 기능을 도입했습니다. 하드웨어 기반의 동작 모니터링 기능으로, 운영체제나 애플리케이션이 CPU의 성능을 얼마나 필요하는지를 모니터링하다가 OS 스케줄러에게 무엇을 쓸 것인지를 조언합니다. 이를 운영체제에서 조정해 고성능 코어나 고효율 코어, 아니면 둘 다 쓸 것인지를 정합니다. 

 

윈도우 11은 CPU를 OS 차원에서 조정하는 기능이 강화돼 알더레이크의 작동 효율이 더욱 높아집니다. 물론 다른 운영체제에서도 알더레이크가 작동은 합니다. 윈도우 11에서 그 효율이 더 높아진다는 것이죠. 인텔은 아키텍처 데이 2021에서 윈도우 11 시스템에서 실행한 데모를 공개하고, 모든 코어를 다 켜거나 고효율 코어만 켜는 등, 상황에 따라 동적으로 바꿔가며 작동하는 모습을 보여주었습니다.

 

 

데스크탑은 8+8, 모바일은 6+8, 울트라 모바일은 2+8

 

 

 

지금까지는 로켓레이크는 데스크탑, 노트북은 타이거레이크 같은 식으로 제품군마다 아키텍처가 나뉘어져 있었으나 알더레이크에서는 하나로 합쳐집니다. 9~125W의 TDP와 다양한 패키징을 알더레이크 하나로 실현합니다. 데스크탑은 LGA 1700, 노트북은 BGA 타입 3, 울트라 모바일은 BGA 타입 4를 사용합니다.

 

 

알더레이크는 하나의 다이에 고성능 코어/고효율 코어/GPU/메모리 컨트롤러 등을 전부 몰아 넣었습니다. 각 제품의 사용 영역에 따라서 그 구성은 다르지요. 2D나 3D 다이 스택이나 멀티 칩 패키징 등은 쓰지 않았습니다. 

 

데스크탑은 최대 8개의 고성능 코어와 8개의 고효율 코어, 32EU의 GPU, 최대 30MB의 L3 캐시가 탑재됩니다. 메인보드 칩셋은 분리됩니다.

모바일은 최대 6개의 고성능 코어와 8개의 고효율 코어, 96EU의 GPU, 24MB의 L3 캐시가 있으며 썬더볼트 4 4컨트롤러와 메인보드 칩셋까지 내장합니다.

울트라 모바일은 최대 2개의 고성능 코어와 8개의 고효율 코어, 96EU의 GPU, 12MB L3 캐시가 있으며 2컨트롤러의 썬더볼트 4와 칩셋 내장입니다.

 

 

'최대' 8코어 구성이라는 말에서 아시겠지만, 8+8 코어의 데스크탑용 다이를 만들고, 여기서 일부 코어를 죽여서 6+8이나 4+8 코어 제품 등을 만들 것으로 보입니다. 또 고효율 코어는 하이퍼스레딩을 지원하지 않습니다. 

 

고성능 코어와 고효율 코어의 명령어 세트는 똑같이 맞춰야 하기에 명령어 세트는 그레이스몬트와 동급인 하스웰 수준의 AVX까지만 지원합니다. 골든 코브 그 자체는 AVX512, AMX 같은 명령어 세트를 지원하며 VNNI의 AVX512 확장 명령인 DL 부스트도 지원하나, 알더레이크에선 이걸 쓰지 못합니다. 그레이스몬트의 후속작에서 이들 명령어를 지원하는 코어가 나오고, 그 코어와 함께 조합된 하이브리드 프로세서가 나와야 해결될 겁니다. 

 

 

최대 30MB LLC, DDR5/LPDDR5 메모리 컨트롤러, PCIe 5.0

 

 

라스트 레벨 캐시(L3 캐시)는 타이거레이크까지 코어 1개당 3MB였으며 알더레이크도 3MB를 유지합니다(로켓레이크는 2MB). 하지만 그레이스몬트 저전력 코어에도 LLC가 추가됩니다. 따라서 8+8코어 구성의 데스크탑 버전은 3MB LLC 블럭이 2개 탑재된 고성능 코어 8개와 10개의 LLC가 탑재됩니다. 그래서 알더레이크의 LLC는 최대 30MB입니다.

 

 

타이거레이크는 DDR4/LPDDR5, 그리고 LPDDR5를 지원 예정이었고 로켓레이크는 DDR4 전용이었습니다. 알더레이크는 DDR4, DDR5, LPDDR4, LPDDR5를 모두 지원합니다. LPDDR4/5는 메모리 모듈로 나오지 않기에 온보드 메모리로만 나와야 하고, 그래서 모바일 시장에만 한정된 이야기가 되겠습니다.

 

 

PCIe 5.0도 지원합니다. x16 레인에서 최대 64GB/s의 속도를 내지요. 4.0도 이제 보급되는 상황이지만 어쨌건 빠를수록 좋잖아요.

 

 

CPU, GPU, 메모리 컨트롤러를 연결하는 내부 버스도 강화돼 최대 1TB/s의 대역폭을 제공합니다. PCIe 5.0 컨트롤러와 연결되는 I/O 패브릭도 64GB/s의 대역폭을 내며, 메모리 패브릭도 204GB/s가 됩니다. CPU 구성이 늘어난 만큼 트래픽을 해결하기 위해 많은 투자가 됐습니다. 

 

알더레이크는 인텔 7 공정(10nm 인핸스드 슈퍼핀)으로 생산해 올해 안에 출시될 예정입니다.