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2013년 3월 2일 토요일

AMD 의 재규어 코어 - AMD 의 희망이 될 것인가 ?




 AMD 는 2013 년에 지금의 로우엔드 APU 인 브라조스 (Brazos) 2.0 및 브라조스 - T (Brazos - T) 로 알려진 혼도 (Hondo) 시리즈를 대체할 차기 제품들을 준비중에 있습니다. 브라조스 2.0 을 대체할 시스템은 카비니 (Kabini) 이고 혼도를 대체할 제품은 테마쉬 (Temash) 로 현재까지 알려져 있는데 이들은 기존의 밥캣 (K10.5 기반 저전력 코어) 을 대신할 새로운 재규어 아키텍처 CPU 코어를 사용할 예정입니다. 이미 재규어 코어에 대해서 한번 언급한 바 있지만 (  http://blog.naver.com/jjy0501/100166219213 참조) 최근에 공개된 내용을 중심으로 재규어 코어를 다시 설명해 봅니다. 


   
(AMD 의 2013 년 클라이언트 로드맵. 다소 오래전에 공개된 것   Source : AMD ) 


 재규어는 불도저 기반이 아니라 과거 페넘 II 의 혈통을 이은 밥켓 기반의 저전력 코어로 기존의 밥켓 코어에 비해 대략 15 % 정도 효율 향상과 동작 주파수의 10% 향상을 약속하고 있으며 실제로 28 nm 공정으로 제조되는 만큼 전력대 성능비에서 의심할 바 없이 개선이 있을 것으로 예상되고 있습니다. 


 재규어 코어는  IPC 향상을 위해 IC 프리패치 및 하드웨어 디바이더 (Hardware divider) 내장, SSE 4.1 SSE 4.2, AES/CLMUL, MOVBE, 256-bit SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream) 명령을 포함한 새로운 명령어 세트 AVX,  F16C 등 새로운 기술을 지원을 계획하고 있습니다. 또 L2 캐쉬를 제외한 코어의 면적도 매우 작아서 밥켓의 4.9 ㎟ 에서 3.1 ㎟  수준으로 줄어들게 된다고 합니다. 이 정도면 최근에 급속도로 커진 ARM 코어들과 경쟁할 수준입니다. 



(밥켓과 재규어 코어의 차이. 개선된 밥켓 코어라고 할 수 있음   Source : AMD)



(밥켓과 재규어의 다이 차이     Source : AMD )


(재규어 코어의 구조  Source : AMD ) 


(재규어 코어는 밥켓과 달리 L2 를 쉐어하는 방식으로 연결되어 4 개의 코어의 경우 2 MB L2 캐쉬를 공유하는 방식으로 작동   Source : AMD )


 2012 년 핫칩 컨퍼런스 및 2013 년 초 발표된 슬라이드들에 따르면 재규어는 밥켓을 (그리고 그 이전에 페넘/애슬론 64 시리즈를) 계승한 프로세서이지만 상당한 부분에서 변경이 있어서 수년만에 메이저 아키텍처 업그레이드라고 부를 수 있을 정도입니다. 









(재규어의 블록 다이어그램과 파이프 라인 Source : AMD 


 일본의 IT 칼럼리스트인 고토 히로시게 의하면 AMD 뿐 아니라 소니 역시 재규어에 큰 기대를 걸고 있다고 합니다. 당초 알려진 것 처럼 불도저가 아니라 재규어 기반인 이유는 재규어가 여러가지 장점이 있기 때문이라고 합니다. 


 우선 재규어는 전력대 성능 비에서 불도저보다 훨신 우수하며 면적이 작기 때문에 8 코어라고 해도 실제 매우 저렴하게 생산이 가능해져 저전력과 저비용 두마리의 토끼를 동시에 잡을 수 있습니다. 또 재규어가 밥켓과 비교시 SIMD, 부동소수점 연산을 중심으로 성능이 향상되어 실제 성능에서도 그다지 부족하지 않는 것도 한가지 이유라고 합니다. 물론 절대 성능에서는 인텔의 최신 CPU 에 밀리지만 게임이 주로 GPU 파워를 주로 사용하며 8 코어에 최적화해서 게임을 개발하면 이런 문제는 어느 정도 해소가 가능하다는 판단이라는 것입니다. 실제 PS4 공개 행사에서 나온 동영상들을 보면 어느 정도 믿음이 가는 상태입니다.  







 재규어는 PS4 의 코어로 사용되는 것은 물론 카비니와 테마쉬의 코어로도 사용됩니다. 일단 밥켓 부터가 동클럭의 보넬 (Bonnell ) 아키텍처 기반의 아톰보다 성능은 더 우위였습니다. out of order 방식을 사용해서 전력소모는 좀 더 하지만 대신 성능에선 더 우위를 확보할 수 있었던 것이죠. 재규어는 밥켓보다 15% IPC 향상을 약속하고 있고 실제로 여러가지 면에서 이론적 개선이 있었습니다. 그리고 실제 성능에서 개선이 없었다면 아마도 소니에서 차기 콘솔의 CPU 로 채택하지 않았겠죠. 


 물론 어느 정도 성능향상이 있는지에 대해서는 현재까지는 상세히 알려지지 않았지만 최근 Sweclocker 의 주장에 의하면 자신들이 테마쉬 A6 - 1450 관련 벤치 자료를 입수했다고 합니다. 이에 의하면 기본 1 GHz 클럭의 쿼드 코어 테마쉬 (재규어 코어) 는 시네벤치 (Cinebench R11.5) 에서 0.99 점을 기록했으며 1.4 GHz 의 경우 1.39 를 기록해 Core i3 - 2367M (듀얼코어, 쿼드 쓰레드의 샌디 브릿지 기반 1.4 GHz 모바일 CPU) 의 1.34 점 보다 앞었다고 합니다. 아톰 Z2760 (듀얼코어, 쿼드 쓰레드 1.8 GHz ) 의 경우 0.56 점으로 이보다 한참 뒤진 점수였습니다. 더 높은 클럭의 A10 - 4600M 은 2.05 를 기록했습니다. (다만 이 결과는 아직 루머 이므로 100% 신뢰하지 말 것 !) 


 시네벤치는 멀티코어에 최적화된 벤치인데 여기서 쿼드코어가 듀얼 코어와 비슷한 성능이라는 것은 재규어의 실 성능이 저전력에 초점을 맞췄다는 점을 보여줍니다. 하지만 동클럭의 아톰은 이에 비해 현저하게 느리므로 AMD 의 주장대로 TDP 만 크게 낮췄다면 (3.6W - 5.9W) 타블렛 용으로 상당히 기대주라고 할 수 있습니다. 또 콘솔의 경우에도 하드웨어에 최적화해서 멀티 코어 최적화로 게임을 만들면 그다지 큰 제약이 되지는 않을 성능으로 보입니다. 참고로 테마쉬와 카비니의 내장 그래픽은 Southern Islands 기반으로 이 부분에서도 성능 향상을 약속하고 있습니다.  



(APU 모델별 TDP   Source : AMD) 


 다만 재규어가 아무 경쟁자 없이 시장에 등장하지는 않을 것입니다. TDP 와 idle 전력 소모를 대폭 낮춘 하스웰이 곧 출시를 준비 중에 있으며 인텔 역시 아키텍처를 개선한 차세대 아톰인 베이 트레일 (Bay Trail) - 기존에 밸리뷰로 알려진 - 을 준비하고 있기 때문입니다. (  http://blog.naver.com/jjy0501/100175895694 참조)


 하지만 재규어 코어 기반 제품들이 약속한 성능을 보여주면서 시장에 등장한다면 모바일 부분에서 특히 취약한 AMD 에게 한줄기 빛이 될 가능성이 있습니다. 실제로는 어떨지 곧 실제 제품이 등장해서 결과가 나올 것으로 보입니다. 



 참고 






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