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PC | 7nm 공정 AMD Zen 2 아키텍처 프로세서, 64코어 기반 2세대 에픽 코드명 로마

권경욱 기자 1   1

AMD는 11월 7일(한국 시간 오전 2시) 투자자들을 대상으로 하는 AMD Next Horizon 이벤트를 열고 차세대 데이터센터 서버용 프로세서와 AI 가속용 라데온 인스팅트(Radeon Instinct) 그래픽을 공개했다. 


이번 이벤트를 통해 AMD 공개한 제품군은 TSMC 7nm 공정 기반의 새로운 젠2(Zen 2) 아키텍처 차세대 서버용 프로세서 에픽(EPYC)와 라데온 인스팅트(Radeon Instinct) MI60 등이며 이들은 새로운 기술과 향상을 포함하고 있다.





7nm 공정과 젠2 아키텍처로 2배 증가한 64코어 기반 AMD 2세대 에픽(EPYC)


서버부터 하이엔드, 메인스트림 시장에 이르기까지 멀티코어 프로세서의 존재가 커지고 있는 가운데 AMD는 새로운 젠2 아키텍처 기반의 2세대 에픽 프로세서인 코드명 로마(Rome)를 공개했다. 





AMD는 1세대 에픽 프로세서에 젠(Zen) 아키텍처와 최대 32코어 64스레드(32C/ 64T)를 적용했으며 이번 발표에서는 7nm의 새로운 공정과 젠2 아키텍처, 2배로 증가한 64코어 128스레드 (64C/ 128T)를 적용했다. 이번 세대는 1세대 에픽 메인보드와 호환이 가능하며 2소켓 지원으로 최대 128코어 256스레드(128C/ 256T) 구성이 가능하다. 


인텔은 이에 앞서 최근 차세대 서버용 프로세서로 14nm 공정 기반 캐스캐이드 레이크(Cascade Lake) 프로세서를 발표하고 MCP 방식을 통해 최대 48코어 96스레드(48C/ 96T)를 구현했으며 AMD 에픽과 같이 듀얼 소켓 서버를 타겟하고 2019년 상반기 출시 예정으로 데스크탑 프로세서 경쟁에 앞서 서버 시장의 경쟁이 먼저 진행될 것으로 전망된다.





AMD 2세대 에픽 프로세서는 7nm 공정과 젠2 아키텍처를 기반으로 하는 8개의 CPU 코어와 14nm 공정으로 제조되는 독립된 I/O를 통합한 8+1 코어 디자인을 적용했다. 기존 에픽에서는 8코어로 구성된 CPU 다이 4개를 인피니티 패브릭을 이용해 연결했으며 메모리 컨트롤러는 CPU 다이에 연결되는 구조로 데이터 이동 간의 지연 시간 등 비효율적인 구조를 보여줬다. 


젠2 아키텍처의 2세대 에픽에서는 CPU 다이에 연결된 메모리 컨트롤러를 독립된 I/O 다이로 분리하고 이를 통해 각각의 CPU 다이와 연결해 지연 시간 등을 개선했다. I/O 다이로의 분리를 통해 보다 효율적으로 동작하고 CPU 다이도 기존 4개에서 2배인 8개로 늘려 64 코어의 CPU를 구성할 수 있게 됐다. 이를 통해 1세대 에픽 대비 IPC 향상과 소켓당 컴퓨트 성능 2배(2X), 부동 소수점 연산 성능은 4배(4X)의 향상이 이루어진 것으로 소개됐다.






또 젠2 아키텍처는 128bit 부동소수점 연산이 256bit 부동소수점 연산으로 확대되면서 작업량이 최대 2배까지 향상되었다. 실행 파이프라인과 분기 예측, 명령어 프리패치, 더 커진 Op 캐쉬를 비롯하여 2배로 확대된 로드/ 스토어(Load/ Store) 대역폭 등을 제공한다.




별도로 독립된 I/O는 높은 대역폭을 요구하는 데이터센터 환경에 맞춰 기존 PCIe 3.0 대신 더 높은 대역폭을 확보 가능한 PCI-Express 4.0(PCIe Gen4, PCIe 4.0) 규격을 지원해 대규모 데이터 처리에 보다 최적화된 모습이다.






특히 TSMC를 통해 적용되는 7nm HPC 공정은 기존 대비 2배 높은 밀도와 같은 성능에서 2배 낮은 전력 소모, 같은 전력에서 1.25배 높은 성능을 보여줘 공정 이전에 어려움을 겪고 있는 인텔과 대비되는 모습이다. 호환성 역시 많은 부분에서 개선해 보다 최적화되며 향상된 성능을 제공할 예정이다.




올해 초 프로세서 시장을 흔들어 놓은 멜트다운(Meltdown)과 스펙터(Spectre) 보안 이슈는 시장의 변화를 가져온 만큼 AMD는 젠2 아키텍처에서는 기존보다 향상된 하드웨어적인 보안을 강화했다. 메모리의 암호화를 통한 보안 제공과 하드웨어적인 스펙터 대능 강화 등이 이루어졌다.



TSMC 7nm 공정 젠2 아키텍처 샘플링, 2019년 데스크탑 프로세서 등장 예상 


서버 시장에서 먼저 새로운 기술을 적용하고 있는 AMD는 이번에도 에픽 프로세서에 새로운 7nm  공정과 더 많은 코어, 젠2 아키텍처 등의 새로운 지원과 기술을 더한 2세대 에픽 프로세서를 공개하며 시장을 확대할 전망이다. 2세대 에픽 프로세서는 2019년부터 이용 가능하다.




하이엔드 데스크탑 시장에서는 인텔이 18코어 36스레드(18C/ 36T) 기반 새로운 라인업과 28코어 56스레드(28C/ 56T) 기반 제온(Xeon) W-3175X 프로세서의 출시를 앞두고 있고 AMD는 16코어 기반 1세대 라이젠 스레드리퍼(Ryzen Threadripper) 1950X를 출시한데 이어 32코어 64스레드의 2세대 라이젠 스레드리퍼 2990WX를 출시했다.


메인스트림 시장에서 AMD는 4코어에서 라이젠(Ryzen)으로 물리 8코어 CPU를 도입했고 인텔은 이에 대응해 4코어에서 6코어, 그리고 8코어 기반 코어 i9 9900K 등을 공개하며 본격적인 8코어 시대가 열렸다.




이제 AMD는 젠(Zen)을 이어가는 젠2(Zen 2) 아키텍처 기반의 데스크탑 프로세서의 공개도 머지 않았다. 최근 전해진 루머에서 젠 2 아키텍처는 기대 이상의 IPC 향상과 고클럭 및 부스트 클럭 향상, 메모리 레이턴시 및 AVX 성능 개선 등이 예상되고 있다. 물리 8코어에서 12코어 확장 가능성 역시 제기되고 있는 상황이다.


AMD에 따르면 젠2는 7나노(7nm) 공정 기반으로 샘플링이 진행 중이고 2019년 등장, 젠3 (Zen 3)는 7나노+(7nm+) 공정을 적용하고 계획대로 진행 중이며 젠4 (Zen 4) 역시 디자인 중인 것으로 알려져 계획대로 제품들이 등장한다면 본격적인 CPU 성능 경쟁도 지켜볼 수 있을 것으로 전망된다. 이에 대응하는 인텔은 14nm 공정에서 10nm공정으로의 이전이 늦어지고 있는 만큼 빠른 공정 및 아키텍처 전환 등 보다 적극적인 변화가 필요해 보인다. 

 

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1 개의 댓글이 있습니다.
12 마린  
7나노가 적용한 2세대 에픽은 코어와 I/O를 분리하는군요 64코어 128스레드를 하나의 패키지로 구현이 되어 더 많은 코어 확장이 가능하군요 데스크탑용에 얼마나 적용되어 나올지 궁금해지네요
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