2. 라노와 달라진 2세대 트리니티 APU
AMD 데스크탑 트리니티 (Trinity) APU는 1세대 라노 (Llano) APU를 이어 CPU와 GPU를 통합한 프로세서로 보다 유기적인 결합과 CPU와 GPU 활용 가능성을 높이는 다양한 프로그램의 지원도 개선이 이루어졌다.
트리니티 APU가 1세대 APU 라노와 구분되는 가장 큰 특징으로는 1세대 불도저 (Bulldozer) 모듈 기반 아키텍처를 개선한 2세대 불도저 파일드라이버 (Piledriver) 코어와 새로운 라데온 HD 7000 시리즈 내장 GPU가 통합된 것이다.
| 구분 |
제조 공정 |
트랜지스터 수 |
다이 사이즈 |
| AMD 트리니티 (Trinity) |
32nm
|
1.303billion
|
246mm^2
|
|
AMD 라노 (Llano)
|
32nm
|
1.178billion
|
228mm^2
|
인텔 아이비브릿지
(Intel Ivy Bridge) |
22nm
|
1.4billion
|
160mm^2
|
인텔 샌디브릿지
(Intel Sandy Bridge) |
32nm
|
1.16billion
|
216mm^2
|
트리니티 APU는 라노 APU와 같은 32nm 공정을 도입한 프로세서지만 트리니티는 새로운 모듈 기반 파일드라이버 아키텍처와 라데온 HD 7000 시리즈 내장으로 라노 대비 트랜지스터 수와 다이 사이즈가 소폭 상승했다.
트리니티는 13억 3백만 개의 트랜지스터와 246mm^2의 다이 사이즈, 라노는 11억 7천 8백만 개의 트랜지스터와 228mm^2의 다이 사이즈를 제공하며 경쟁사의 내장 GPU보다 높은 성능의 AMD 내장 GPU는 GPU의 스트림 프로세서 (SP)의 수가 다이 사이즈의 상당 부분을 차지한다.
인텔은 AMD와 같은 32nm 공정이 적용된 샌디브릿지는 라노 APU와 유사한 트랜지스터 수를 제공하면서 다이 사이즈가 소폭 작은 216mm^2이었으나 보다 미세한 공정의 22nm 아이비브릿지는 14억개의 트랜지스터와 160mm^2로 더 작아진 다이 사이즈를 도입해 미세공정의 필요성을 말해준다.
2세대 불도저, 파일드라이버 아키텍처
1세대 APU 라노는 CPU와 GPU를 통합한 프로세서로의 의의가 있다면 2세대 APU 트리니티는 CPU와 GPU의 성능을 효과적으로 활용할 수 있도록 개선이 이루어졌다.
AMD는 1세대 불도저 등장 당시 로드맵을 통해 다음 세대부터 10-15%의 성능 향상을 제공할 것이라고 밝힌 바 있다. 트리니티 APU에 사용된 CPU가 바로 2세대 불도저 아키텍처로 알려진 파일드라이버 아키텍처를 적용해 모듈 기반 x86 코어로 이전 세대 대비 향상된 CPU 성능을 제공한다.
불도저 아키텍처는 부동소수점 연산 유닛 하나를 정수 연산 유닛 두 개가 공유해 사용하는 아키텍처로 기존 1세대 불도저는 이전 K10 아키텍처 대비 IPC 성능이 떨어졌고 높은 동작 클럭을 적용해 부족한 성능을 보완했다.
2세대 트리니티 APU에 탑재된 파일드라이버 코어는 분기 예측 능력과 FPU/INT 스케쥴링을 비롯하여 로드/스토어 유닛을 개선하는 등 1세대 불도저 아키텍처와 비교해 IPC (Instruction per clock, 클럭 당 명령어 처리 성능) 성능 향상을 꾀했다.
트리니티에 사용된 파일드라이버는 K10 아키텍처의 라노가 지원하지 못한 명령어가 새롭게 추가되었다. FMA3 (부동소수점 곱하기와 더하기를 한번에 수행하기 위한 명령어)와 F16C, 그리고 인텔 샌디브릿지에 도입된 멀티미디어 및 부동소수점 연산 성능 향상을 위한 AVX와 AVX 1.1, 암호화 처리 개선을 위한 AES, ISA 명령어를 지원한다.
AMD는 소켓 FM2 기반 트리니티 APU가 소켓 FM1 기반 1세대 라노 APU 대비 3DMark 11에서는 최대 37%, PCMark 7에서는 최대 25%의 성능 향상이 이루어졌다고 소개했다.
트리니티에서 달라진 보다 자세한 특징 등은 아키텍처 및 전력 효율의 전반을 개선한 2세대 APU, AMD 트리니티 기사를 참고하자.
VLIW4 아키텍처 적용한 내장 GPU, 라데온 HD 7000
트리니티는 CPU에는 새로운 아키텍처인 파일드라이버를 적용함과 동시에 내장 GPU에 적용된 아키텍처도 개선했다. 라노에는 5개의 SIMD (VLIW5)와 최대 400SP의 실행 유닛을 탑재한 내장 GPU 라데온 HD 6000 시리즈 GPU가 탑재되었는데 트리니티는 라데온 HD 6900 시리즈부터 도입된 VLIW4 아키텍처를 적용한 라데온 HD 7000 시리즈 내장 GPU를 적용했다.
VLIW5는 4개의 부동소수점 연산 유닛과 T 유닛으로 알려진 슈퍼 펑션 유닛 1개를 조합해 그래픽 처리를 담당했는데 VLIW4 아키텍처는 mm^2 당 성능 향상, 스테쥴링 및 레지스터 관리 단순화, 로직 재사용 확장, 4개의 부동소수점 연산 유닛으로만 구성되고 슈퍼 평션 유닛은 나머지 스트림 프로세서 유닛 (3개의 부동소수점 유닛)이 이 기능을 지원하도록 만들었다.
GPGPU를 위한 GPU 컴퓨팅 성능 개선을 위해 비동기 디스패치로 멀티 컴퓨트 커널 실행 향상, 명령어 처리 흐름 개선 및 LDS로부터 직접 패치, 더블 프리시전 (Double Precision) 개선 (1/16 SP 비율) 등이 개선되어 범용 컴퓨팅 개선 및 활용성을 확대할 수 있을 것으로 알려졌다.
트리니티 내장 GPU는 DX11과 최대 384SP, GPGPU를 위한 DirectCompute 11과 OpenCL 1.1, 업그레이드된 하드웨어 테셀레이터 (Tessellator), 하드웨어 인코드 유닛인 AMD AVC (Accelerated Video Converter), 24X 멀티 샘플 및 수퍼 샘플 AA, 16x 비등방성 필터링 (Anisotropic Filtering), 24 텍스처 유닛 (SIMD 당 쿼드 텍스처 유닛), 8 color ROPs (RB 당 4 color ROPs 유닛) 등을 제공한다.
메모리 및 GPGPU 지원 확장 및 멀티미디어 지원 강화
트리니티는 파일드라이버 아키텍처 도입으로 CPU 성능 및 메모리 성능, 그리고 GPGPU 지원도 확장되었으며, 엔터테인먼트 강화를 위하 HD Media 가속기를 제공한다.
멀티스트림 H.264 HD 인코더와 비디오 압축 품질 개선, 오디오/ 비디오 입출력 개선을 위한 AMD Accelerated Video Converter는 실시간으로 보다 빨라지고 지연 개선 및 전력 효율이 강화되었다. UVD (Unified Video Decoer)는 라노의 것을 업그레이드해 UVD 3.0을 내장하고 H.264와 VC-1, MPEG-2, Blu-Ray 3D (MVC)와 MPEG-4/ DivX, 비트스트림 디코드, PIP (Picture-in-Picture), 멀티스트림 HD+HD도 지원한다.
디스플레이포트 1.2 (DisplayPort 1.2, 5.4GB/s 링크 스피드 및 멀티 스트림 지원) 규격과 HDMI 1.4a, 7.1채널 오디오 코덱, DTS, Dolby TrueHD와 DTS Master 오디오 포맷, 최대 4개의 독립 오디오 스트림을 지원한다.
트리니니티는 노스브릿지와 메모리 연계성, 컴퓨팅 가속을 위해 개선되었으며, PCIe 인터페이스를 통해 HT와 I/O를 대체, IO에서 메모리 액세스가 가능한 FCL 인터페이스도 제공한다. GPU는 메모리 공간을 공유하고 CPU도 GPU 프레임 버퍼를 액세스할 수 있도록 해준다.
2개의 Unganged 64bit 채널로 128bit 메모리 인터페이스를 지원하며, 1.25V 저전력 메모리와 데스크탑용은 최대 DDR3-1866MHz를 지원해 29.8GB/s의 대역폭을 활용할 수 있다. 데스크탑 FM2 소켓은 최대 64GB의 시스템 메모리를 지원한다.IOMMU v2 지원으로 IO/ dGPU 쉐이더가 직접적으로 x86 가상 메모리를 액세스 하고 GPU 가상화와 네이티브 OpenCL 지원, 라데온 그래픽 메모리 컨트롤러 개선을 바탕으로 GPGPU 지원에 보다 적합해졌다.
3세대 터보 코어 기술 지원으로 전력 관리 기술 강화
트리니티 APU는 라노에서 지원하지 않던 전력관리 기술인 터보 코어 3.0 (Turbo Core 3.0) 기술을 지원해 같은 32nm 공정이지만 보다 적극적으로 CPU와 GPU의 최적화된 전력 효율 및 성능을 제공하도록 해준다.
CPU와 GPU가 필요한 작업에 따라 부하를 조절해 최적의 전력으로 성능을 높여준다. 이전 세대 라노는 TDP 범위 내에서 부하에 따라 조절되고 GPU 코어는 최대 클럭에서 고정되었던 반면 트리니티는 CPU와 GPU 모두 부하에 따라 TDP 범위 내에서 도작해 보다 유기적으로 동작한다.
데스크탑 트리니티는 TDP 100W와 65W로 나뉘며, 노트북인 이보다 저전력인 35-45W, 그리고 초저전력인 35W/ 25W/ 17W를 제공하고 아이들 전력은 1.08W를 제공하는 것으로 알려졌다.
최대 4대 모니터 확장, AMD 아이피니티 지원
트리니티는 라노와 달리 멀티미디어 지원 확장과 더불어 최대 4대의 모니터를 확장할 수 있는 AMD 아이피티니 (Eyefinity) 기술을 지원한다. 향상된 트리니티 내장 GPU의 성능을 활용해 3대의 모니터를 확장해 해상도와 옵션을 조절해 게임 지원이 가능하며, 별도의 외장 그래픽카드 없이 3대의 모니터를 확장해 2D 작업이나 문서, 영화, 주식 차트 등을 보다 저렴한 시스템으로 구축할 수 있다.
AMD 메모리 프로파일 기술로 시스템 성능 개선
시스템 성능 향상 위한 AMD 메모리 프로파일 (AMD Memory Profile)
트리니티는 시스템 성능 향상을 위해 AMD 메모리 프로파일 (AMP, AMD Memory Profile) 기술을 지원한다. 최대 지원 메모리인 DDR3-1866MHz를 보다 쉽게 설정하고 메모리 동작 클럭 향상만큼 대역폭을 확보할 수 있어 CPU와 GPU를 비롯한 시스템의 전반적인 성능 향상이 가능해졌다.
AMD AMP 기술은 인텔 XMP (Extreme Memory Profile)에 대응하는 기술로 AMP 지원 메인보드와 메모리를 이용하면 바이오스에서 자동으로 최적화된 메모리 설정값을 적용한다.
듀얼 그래픽스 지원 강화로 성능 개선
AMD는 1세대 라노 APU의 내장 GPU와 보급형 외장 GPU 조합해 성능을 높여주는 듀얼 그래픽스 (Dual Graphics) 기술을 지원했으나 DX11 지원에 일부 한정되었다.
트리니티 APU는 DX9/ 10/ 11로 지원을 확대했으며, 라데온 HD 6450/ HD 6570/ HD 6670 그래픽카드와 듀얼 그래픽스 조합이 가능하다.
| 모델명 |
A10 |
A8 |
A6 |
A4 |
| 듀얼 그래픽스 지원 |
HD 6670
HD 6570
|
HD 6570
|
HD 6450
|
HD 6450
|
|
디스플레이 출력 지원 |
HD 6670/ 6570
AMD A10
|
HD 6570
|
AMD A6
|
HD 6450
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데스크탑용 트리니티 APU 라인업, A10 시리즈 APU 추가
트리니티 APU (A 시리즈 APU)는 라노 APU 라인업에 높은 성능의 A10 시리즈 APU가 새롭게 추가되어 보다 높은 성능을 원하는 사용자를 타겟으로 한다. 나머지 라인업은 A8과 A6, 그리고 A4 시리즈 APU 제품군으로 나뉘며, TDP 스펙은 100W와 65W 두 가지 버전, 그리고 쿼드코어 2종은 65W, 듀얼코어 2종은 65W 스펙을 제공한다.
A10 시리즈 APU는 라노 APU에 없는 라인업으로 배수락이 해제된 A10-5800K (3.8GHz/ 터보 4.2GHz, 4MB 캐쉬, HD 7660D (384SP, 800MHz), TDP 100W)와 배수락이 걸린 A10-5700 (3.4GHz/ 터보 4.0GHz, 4MB 캐쉬, HD 7660D (384SP, 800MHz), TDP 65W) 2종이 추가되었다.
A8 시리즈 APU에는 배수락이 해제된 A8-5600K (3.6GHz/ 터보 3.9GHz, 4MB 캐쉬, HD 7650D (256SP, 760MHz), TDP 100W)와 배수락이 걸린 A8-5500 (3.2GHz/ 터보 3.7GHz, 4BM 캐쉬, HD 7560D (256SP, 760MHz), TDP 65W)의 2종이 포함된다.
A6 시리즈와 A4 시리즈 APU는 듀얼코어 기반으로 A6-5400K (3.6GHz/ 터보 3.8GHz, 1MB 캐쉬, HD 7540D (192SP, 760MHz), TDP 65W)와 A4-5300 (3.4GHz/ 터보 3.6GHz, 1MB 캐쉬, HD 7480D (128SP, 723MHz), TDP 65W)의 2종이다.
트리니티 APU 지원 칩셋에 A85X FCH 추가
AMD는 CPU와 GPU를 통합한 1세대 APU 라노 (Llano)를 출시하면서 새로운 FM1 (937핀) 소켓을 공개했고 이와함께 라노 APU를 지원할 보급형 AMD A55와 메인스트림 A75 FCH (Fusion Controller Hub) 2종을 발표했다.
2세대 APU 트리니티 (Trinity)는 FM2 소켓으로 교체되었으나 기존 AMD A55와 A75 칩셋은 소켓을 FM2로 교체하면 트리니티 APU를 지원할 수 있다. AMD는 2종의 칩셋 외에 추가로 A85X FCH를 출시했다.
A85X 칩셋은 퍼포먼스 유저를 타겟으로 AMD 멀티 GPU 기술인 CrossFire를 지원하며, 이를 위해 PCI-Express 2.0 x8 + x8 Lane 분할을 지원한다. 또 6개의 SATA3 (6Gbps) 포트 지원에서 2개를 더 늘려 최대 8개의 SATA3 포트를 지원하도록 확장된 것이 특징이다.
A75와 A85X는 USB 3.0 (5Gbps) 4포트와 USB 2.0 10포트, USB 1.1 2포트로 총 16개의 USB 포트를 제공하며, A75는 6개의 SATA3 포트, A55는 USB 2.0 14포트와 USB 1.1 2포트와 6개의 SATA2 포트를 지원한다.
아키텍처 변경으로 소켓도 FM1에서 FM2로 변경
트리니티 APU는 라노와 달리 새로운 파일드라이버 아키텍처를 도입하면서 소켓도 변경이 이루어졌다. 이번 변경은 개선된 성능과 확장성을 위한 변화이며 앞으로 당분간은 FM2 소켓이 APU에 유지될 것으로 예상된다. 그러나 소켓의 변경으로 기존 FM1 메인보드에서는 FM2 소켓의 트리니티 APU를 지원하지 못하며, FM2 메인보드에서도 라노 APU를 지원하지 못한다. |
