2. 새로운 지평을 열 라이젠의 핵심, SenseMI
젠 아키텍처 자체에 대해서는 이미 공개된지 반 년 이상 지나기도 했지만 비교적 최근인
2016년 12월에 개최된 새로운 지평(New Horizon) 이벤트와 2017년 2월 초 개최된 ISSCC에서 젠에 대한
추가 정보가 공개되었는데, 지난 새로운 지평 이벤트 당시 간단하게 언급만 하고 넘어갔던 SenseMI 기술과 새롭게 공개된
내용을 정리해 보겠다.
인공 지능과 결합, 센스있는 CPU 라이젠
지난 해 이벤트 당시에도 언급하긴 했지만 센스미(SenseMI)는 젠 아키텍처 기반
CPU의 특징을 대표하는 기술로, AMD는 IT 업계의 핫 아이템인 인공 지능과 결합해 라이젠을 센스 있는 제품으로
만들어냈다.
AMD 라이젠은 어떤 센스를 보여줄지 알아본다.
젠 아키텍처에는 신경망 예측(Neural Net Prediction) 기술이 사용되고
있는데, 인공지능과 관련해 한 번쯤 들어본 적이 있는 인공신경망 원리가 사용되었으며, AMD는 젠에 앞서
밥켓(Bobcat), 재규어(Jaguar) 코어에 신경망 예측 기능을 도입한 바 있다.
젠 아키텍처의 신경망 예측 기능의 구체적인 동작 원리는 알려지지 않았지만 소프트웨어 코드
실행을 기반으로 필요한 명령어를 미리 로드하거나 최적화된 CPU 처리 과정을 앞서 결정하고 실행해 효율을 높여준다.
불도저 기반 아키텍처의 캐시는 L1/ L2/ L3간 서로 중첩되는 내용이 없도록 하는 배타적 정책을
택한 것과 달리 젠 아키텍처에서 L3 캐시는 L2 캐시에서 보내온 내용만을 담아두는 빅팀 캐시(Victim Cache)로
설계되었는데, 이는 캐싱 알고리즘이 공격적으로 설계된 경우 시너지를 높일 수 있는 구조다.
하지만 캐싱 알고리즘이 공격적으로 설계된 경우 캐시를 자주 비우고 채우기에 불필요한
데이터 흐름이 증가하는 경향이 있는데, 젠 아키텍처에서는 이같은 불필요한 데이터 흐름을 개선하기 위해 내부적으로 러닝
알고리즘 모델과 어플리케이션 데이터 엑세스 패턴을 학습하도록 구현되었다.
캐시 효율을 높이기 위한 젠 아키텍처의 페치 정책은 스마트 프리페치(Smart Prefetch)로
불린다.
전력 효율 개선 퓨어 파워 - 프리시전 부스트 - XFR
젠 아키텍처에서는 6/ 7세대 APU에서 도입되었던 AVFS(Adaptive
Frequency and Voltage Scaling)를 이어받은 퓨어 파워 기술을 지원한다.
6/ 7세대 APU의 근간을 이룬 엑스카베이터 아키텍처 코어에서는 500개의 주파수 센싱
패스가 포함된 10개의 AVFS 모듈이
사용된 것과 달리, 젠 아키텍처에서는 CCX 단위로 1300개 이상의 크리티컬 패스 모니터와 48개의 전력 모니터,
20개의 온도 다이오드, 9개의 고속 드룹 디텍터가 사용된다.
센서가 늘어난 만큼 CPU 상황을 보다 정밀하게 탐지해 코어별로 전압과 클럭을 실시간
조절해 효율을 높여주며, 이는 다음에 알아볼 프리시전 부스트/ XFR의 기반이 된다.
퓨어 파워가 더 많은 센서로 CPU 상황을 탐지해 전력 효율을 높이는 기술이라며,
프리시전 부스트는 프리시전 부스트는 최대 1ms 시간마다 25MHz 단위로 클럭을 자동 조절한다.
지금까지 자동 클럭 조절 기능은 보통 100MHz 단위로 동작했으나 젠 아키텍처는 이같은
자동 클럭 조절 단위를 기존의 1/4 수준으로 미세하게 조절해 전력 낭비를 최소화하며, 이는 앞서 살펴본 퓨어 파워와
연동된다.
그동안 자동 오버클럭은 소비 전력과 발열, 작업 부하 등을 기준으로 최대 클럭을 정해놓고
그 아래서 최적값을 지원해왔지만, 케플러 아키텍처 기반의 지포스 GTX 600 시리즈에서는 자동 오버클럭되는 최소 보증
클럭 개념의 부스트 클럭을 도입해 기존 통념을 깼다.
젠 아키텍처에서는 XFR(Extended Frequency Range)라는 이름으로 최소
보증 터보 클럭을 지원하는데, 쿨링 성능만 받쳐준다면 터보 클럭 이상으로 CPU 클럭을 자동으로 끌어 올려 성능을
극대화한다.
'X' 접미사가 사용된 라이젠 모델들이 XFR을 지원할 것으로 예측되고 있다.
AMD Zen이 불러올 변화, 찻잔속에 그칠까 태풍이 될까?
AMD Zen 아키텍처 기반 라이젠(Ryzen)의 출시가 다가오면서 성능 정보도 서서히 베일을 벗고 있으며,
대부분 기대 이상이라는 내용이다.
최근 공개된 3DMark CPU 성능 테스트만 봐도 처음부터 노렸던 인텔 코어 i7 6900K와 충분히
경쟁할수 있음에도 라이젠 최고 모델의 가격이 그 절반도 안되는 499달러 확정된 것으로 알려지는 등, 라이젠에 대한 PC 시장의 기대는 나날이 최고치를
갱신하고 있다.
이처럼 기대치를 높이는 정보가 계속 나오다보니 어쩌면 예상치 못했던 시한 폭탄이 숨어있지 않나 우려도 되지만,
이번에 Zen 아키텍처를 살펴보면서 라이젠이 최소한 '암레발' 소리는 듣지 않겠구나 하는 느낌을 받았다.
물론 기자의 느낌은 느낌일 뿐, 실제 정식 제품이 나오지 않은 상황에서 판단하기는 조심스러울 수 밖에 없지만,
최소 수년간 정체되었던 하이엔드 시장을 다시 한 번 달리게 해줄 촉매 역할은 충분히 해줄 것으로 기대된다. |
