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Shader Model 3.0과 HDR 그 이상이 있다!, ATI Radeon X1000 시리즈

2005-10-26 00:00
이우용 수석기자 guygun님의 미디어로그 가기 guygun@bodnara.co.kr

6. Crossbar를 버리고 Ring Bus 아키텍쳐 채용



ATI가 Ultra threading dispatch processor를 통해 Shader 연산의 효율을 개선시키려고 한것처럼 그래픽 프로세서의 성능은 Shader 연산 성능이 가장 중요한 것으로 알려지고 있으나 메모리 부분도 Shader 연산 부분 못지 않게 중요한 부분이다.

이것은 CPU 성능을 메모리 부분에 대해서도 더 높은 효율을 가져오도록 기존 메모리 컨트롤러를 개선하거나 더 빠른 메모리를 사용하도록 만든것과 같은 이치인데 GPU도 데이터를 연산하는 것 뿐만 아니라 이 데이터를 빨리 저장하고 읽어들일 수 있어야 하기에 GPU가 사용하는 로컬 메모리의 메모리 컨트롤러를 더욱 개선시키려 하고 있다.

그러나 최근까지 메모리 컨트롤러를 개선하려는 노력은 없었다. 이것은 ATI뿐만 아니라 경쟁사인 nVIDIA도 마찬가지인데 Crossbar 형식의 메모리 아키텍쳐가 채용된 이후 새로운 방식의 메모리 버스나 아키텍쳐 보다는 빠르게 발전되어가고 있는 GDDR 메모리의 최신 제품들을 사용하여 더 빠른 메모리의 사용에 따른 메모리 대역폭 향상에만 집중하고 있었기 때문에 메모리 컨트롤러 자체를 변경하거나 더 효율적으로 개선시키려는 노력은 거의 없는 상태였다.

하지만 ATI는 이번 R5xx GPU들을 통해 Shader 연산 뿐만 아니라 메모리 대역폭 부분의 효율을 높이기 위해 기존까지 사용하던 crossbar 형식의 메모리 아키텍쳐를 버리고 Ring Bus 메모리 이키텍쳐라는 새로운 메모리 컨트롤러를 추가하였다.

기존 Crossbar 형식의 메모리 아키텍쳐의 경우 64bit로 동작하는 DRAM컨트롤러가 4개 채널로 구분되어 있어 클라이언트가 필요한 데이터를 모든 메모리에 접근하여 읽어내고 쓸 수 있게 만들기위해 Crossbar라는 스위칭 방식의 메모리 컨트롤러가 사용되고 있었다.

Crossbar 방식은 지금까지 사용하고 있을만큼 현 상태에서는 크게 문제가 될 것이 없는 방식이지만 현재보다 더 많은 디바이스가 연결되게 된다면 스위칭 되는 회선이 더욱 많아지게 되어 그 복잡도와 회로의 밀도는 급격하게 증가하게 된다. 회로가 복잡해지고 밀도가 증가되면 해당 회로로 전송되는 데이터를 더욱 빠르게 전송시키는것에 문제가 발생하기에 밀도 문제 뿐만 아니라 고속 메모리의 사용에도 문제가 발생하게 된다.

 

4채널에서 8채널로 증가된 메모리 채널

물론 이것도 지금 상태에서는 문제가 되지 않겠지만 ATI는 메모리 버스 방식을 기존 64bit 4채널 방식에서 32bit 8채널 방식으로 변경하였기 때문에 Crossbar 형식의 한계가 나타났다고 볼수가 있다.

위에서 설명하였듯이 ATI R5xx GPU들은 메모리 컨트롤러와 접촉하는 디바이스 장치인 메모리가 기존 4개 채널에서 8개로 늘어나게 되어 Crossbar 형식을 적요하면 내부 회로는 더더욱 복잡해지게 되었다.

ATI는 64bit로 되어 있던 것을 32bit로 세분화하여 더 높은 효율을 가져오게 만들었다고 설명하고 있는데 메모리에 데이터를 저장하거나 읽어내는 작업은 둘중 하나의 작업만 할 수가 있어 여러 채널에 나누어진 데이터를 한번에 읽어내거나 쓸수가 없는 경우도 있다. 하지만 채널을 더 많이 확보할 경우 하나의 채널에서 순차적으로 실행해야할 작업이 두 개의 채널로 나누어서 한번에 처리할 수 있음으로 더 높은 효율을 가져오게 만들기에 ATI는 64bit 4개의 채널로 구성했던 256bit 메모리 버스 방식을 32bit 8개의 채널 방식으로 변경하여 적용한 것이다.

효율 향상을 위해 증가시킨 메모리 버스의 채널은 Crossbar 형식의 한계로 인해 Ring bus 형식을 만들어내게 되었다고 생각되는데 Ring bus 형식의 메모리 아키텍쳐는 아래와 같은 방식으로 동작하게 되어 있다.

 

RING BUS의 동작방식

Client가 메모리 컨트롤러에 데이터를 요청한다.

메모리 컨트롤러는 해당 데이터가 있는 링스톱을 체크하여 데이터 주소를 전송한다.

링스톱은 DRAM 컨트롤러를 통해 데이터를 읽어내어 데이터를 요청한 Client가 연결되어 있는 링스톱으로 데이터를 전송하면 Client와 연결된 링스톱을 통해 데이터가 Client로 전송된다.

Ring Bus 메모리 이키텍쳐는 위에서 데이터 전송이 어떻게 이루어지는가를 설명하였듯이 Client가 메모리 컨트롤러에 요청한 데이터가 기존처럼 메모리 컨트롤러를 통해서 제공되지 않고 링스톱들이 연결된 링 버스를 통해서 클라이언트가 접속되어 있는 링스톱을 통해 전달되도록 되어 있다.

Crossbar 방식의 기존 메모리 컨트롤러(좌)와 Ring Bus 방식의 메모리 컨트롤러(우) 주변 회로, Ring Bus 방식이 더 단순하다.

이러한 방식으로 인해 링 버스 아키텍쳐의 메모리 컨트롤러는 몇몇의 주소 전달을 위한 회로만 필요하게 되어 Crossbar 방식의 문제점등을 해결하게 되었다.

 

업그레이드 가능한 지능형 메모리 컨트롤러

Ring Bus 방식의 이번 메모리 컨트롤러는 기존 Crossbar 방식과 또다른 차이를 가지고 있다. 이것은 데이터 전송 방식이나 메모리 채널 갯수의 차이가 아닌 메모리 컨트롤러 자체의 변화인데 기존까지 고정적인 기능만을 제공했던 메모리 컨트롤러가 좀더 지능형으로 변경되었다.

이것은 여러 Client로부터 요청된 데이터 중에서 우선 순위와 더 높은 효율을 나타내는 데이터를 먼저 전달시켜주는 기능으로 그 동작 방식은 아래 이미지를 통해 설명하도록 하겠다.

4개의 Client가 메모리 컨트롤러와 연결된 상태

녹색과 파란색 Client가 메모리 컨트롤러에 데이터를 요청하면 두 Client의 우선순위를 결정

메모리 파라미터에서 두 Client의 데이터 요청중 어느쪽이 더 높은 효율을 나타내는지 결정

파란색 Client 쪽이 더 높은 효율을 나타내는 것으로 결정되어 작업을 처리

파란색 Client의 작업이 끝나면 녹색 Client의 작업을 처리하여 마무리

이처럼 여러 Client의 데이터 요청이 있다고 하더라도 효율에 따라 먼저 처리한 작업 순서를 정리하여 처리하기 때문에 기존 메모리 컨트롤러보다 높은 효율을 나타낼수가 있다고 한다.

그리고 R5xx 세대의 메모리 컨트롤러는 이러한 지능형 방식을 한번더 발전시켜 Catalyst 드라이버를 통해 계속 업그레이드 되는 방식을 사용하고 있다. 즉 프로그래밍이 가능한 방식을 사용하고 있는데 위에서 설명한 기능중 Client의 데이터 요청중 효율을 계산해 내는 메모리 파라미터부분이 계속 개선되어지게 된다.

 

 

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이 기사의 의견 보기
korstds (ID) korstds님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 0:12/ 신고
이 시간에 기사가 올라온다니 놀랍네요..
새로운 방식의 ati 정말 기대됩니다.
지름신이 마구 유혹하네요
jung21 (ID) / 05-10-26 0:29/ 신고
ATI의기사가 여기저기서 한 밤에 공습하네요.
1600도 850XT에 근접하기는 성능이 한참 모자라던데
SM3.0과 FP32지원만으로는 성능의 뒷받침 없이는
기존 Geforce4 에서 FX로의 이전과 마찬가지 상황이
발생할 것 같네요.
FX에서 말했던 것처럼 '양보다 질이다.'
happybug (ID) / 05-10-26 1:18/ 신고
저만 그런지 모르지만 7페이지 중간에 이미지 하나가 엑박으로 뜨네요. 전 이미 X800GTO를 구입했기 때문에 X1000시리즈가 10만원대로 주저않기 전까진 별로 관심이 없네요. 그리고 지금 상황이 ATI가 9700Pro를 내놓았을때의 Nvidia의 허둥지둥하는 상황을 보는 것 같네요. 역활이 바뀌었지만요.
dragoune (ID) / 05-10-26 3:49/ 신고
추의를 봐야 알겠지만 ATI가 좀 더 분발할 필요가....
xercxess (ID) / 05-10-26 6:21/ 신고
자세한 기사 잘 봤습니다...^^* 무뇌상자쪽과 너무 비교되는 분석글 이네요... 결국 이렇다 저렇다해도, 벤치마크결과를 봐야겠네요... ATI의 X1000시리즈의 성공여부는 역시 가격대 형성이 얼마에 되느냐 이겠구요...밀리는 입장에서 배째라 식으로 나온다면 누가 구입하겠는지? 3D성능도 좋지만, AVIVO성능도 꼭 리뷰해주시길 간곡히 부탁 드립니다^^*
waplenet (ID) / 05-10-26 8:31/ 신고
GDDR3사용하면 더좋을텐데..
gt75 (ID) gt75님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 9:27/ 신고
구입하기 곤란한 가격대의 1800대 제품보다는 1600이나 1300에 눈이 더 가네요.

6600이 중급형 그래픽카드 시장을 휩쓸고 있는 상황에서 6600과 경쟁할수 있는 제품이 출시되면 좋겠습니다.
geranimo (ID) / 05-10-26 9:31/ 신고
ATi.......힘내라......;;
valkyrie (ID) valkyrie님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 9:48/ 신고
으음... 32파이프라인의 580도 있다고 발표되지 않았나요...?? 그걸 기대하고 있었는데...;;;

자세한 설명 감사합니다...^^
ht1018 (ID) / 05-10-26 12:39/ 신고
32파이프라인이라...과연
1000시리즈가 현재 지포스일색의 분위기를 바꿀수 있을까 기대됩니다.
zipuraki (ID) / 05-10-26 12:42/ 신고
x1600 시리즈가 기대되는군요 ^^
rock002 (ID) / 05-10-26 12:54/ 신고
CrossFire가 적용된다면 SLI와의 대결이 궁금해 지는군요.
현재는 ATI가 밀리고 있는데 어떤 반전이 있을지는^^;
wini7007 (ID) wini7007님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 13:10/ 신고
저도 32파이프의 580을 기대하는 상황이라서..ㅋㅋ
rbear (ID) rbear님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 13:10/ 신고
ATI의 정책이 어떻게 될지가 관건일듯합니다. 현재로써 장점보다는 가격과 계속되는 뻥(?)에 사용자들의 무관심을 호기심으로 전환이 가능할런지...
우선 시장에 출시 이후 주변사항을 확인해 봐야 겠네요.

좋은 자료 감사드립니다.
hyeimi (ID) / 05-10-26 14:20/ 신고
로그인 하게 만드는 글이군요.
정말 잘 봤습니다.
gracephose (ID) / 05-10-26 14:27/ 신고
아 기대 됩니다.
시장에 쫙 풀려서 nvidia제품과의 벤치마킹을
볼수 잇는 날이 빨리 오기를....
burnblade (ID) / 05-10-26 14:52/ 신고
서둘러 가격안정화가 됬음 하는 소망이 ^^
postdada (ID) postdada님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 15:57/ 신고
잘 읽었습니다.
보드나라 기사는 많이 틀리다는 것을 느끼고 갑니다.
ATI가 어서 빨리 시장경쟁력을 갖추기를 바랍니다.
kss8569 (ID) kss8569님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 16:16/ 신고
32파이프라인 저도 기대중.
ickkm (ID) / 05-10-26 16:30/ 신고
저도 32개를 기대 햇지만 좀 아쉬운 결과네요...ㅠㅠ
9700이후로는 ati제품만 쓰고 있습니다.
이번에 x800 xl구입을 고려 하고 있습니다.
이게 나와서 기존 제품 가격이 많이 싸졌으면 하네요...^^
waplenet (ID) / 05-10-26 16:31/ 신고
양보단 질이라고 하셨는데 특별히 이제품이 엔비디아보다 훨씬 높은 고클럭도 아니고 파이프라인이 그렇게 많은것도 아니고, 집적도가 그렇게 높아보이지도 않는군요. 솔직히 기대를 많이 했는데 기대이하입니다. 후속주자임에도 불구하고 이런저런 포장은했지만 별로인듯...
mygirl2 (ID) mygirl2님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 18:31/ 신고
가격이 예상보다 비싸네요. ; R1300 Pro의 성능이 기대됩니다.
omnit (ID) / 05-10-26 18:39/ 신고
어서 성능테스트 결과를 보고 싶네요...
ryangedu (ID) / 05-10-26 20:23/ 신고
ndivia제품들과의 성능 비교가 궁금하군요.. 7800를 뛰어 넘었을까?
makesound (ID) / 05-10-26 22:13/ 신고
24개라도 이정도면 싸워볼만 하다는 생각이 드는군요...하지만 제발 가격좀 어떻게 좀 해줘~~~~~
kado (ID) kado님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 22:17/ 신고
말만 무성하고
구경을 시켜줘야 믿음이 가지 원
zooc80 (ID) / 05-10-26 22:40/ 신고
아 정말 신기술도 적용 잘 되있고 성능도 좋아보이는데 제품은 구경을 할수가 없네요. 오래전부터 정보는 많이 주는데
제품은 일반 사용자가 볼수가 없네여 -_-;
yookj79 (ID) yookj79님의 미디어로그 가기  / 05-10-26 23:08/ 신고
6600을잡을 수있을런지..
owleve (ID) / 05-10-27 0:59/ 신고
과연.. 어떤 결과가 나올지. 의문이네요..

엔비디아 ati 정말 서로 경쟁하면서 발전해 가는 모습

정말 보기 좋습니다.

가격좀 내리면서 하면 안되나 하는 바램!
kimjihyunkr (ID) / 05-10-27 3:04/ 신고
과연 가격 대비 질이 얼마나 향상이 되었을런지요...?
gskarma (ID) / 05-10-27 3:10/ 신고
아무래도 문제는 가격이죠.
ATI의 가격은 바이텔과 비슷하다고 생각되는 정책.....
최초의 90공정이니 상당부분의 발열을 잡았을 것이고 오버의 수율도 이전보다는 낫겠죠.
그래도 가격이 문제 가격만 착하다면 얼마든지 붙어볼만 할텐데.....
arsene (ID) / 05-10-27 9:44/ 신고
너무 늦게 나온데다 성능이 상대적으로 좋다고는 해도
완전히 압도하지는 못한다면
역시나 관건은 가격이 어떻게 형성되느냐...겠네요.
yinini (ID) / 05-10-27 10:06/ 신고
지지부진한 ATI가 빨리 일어서야 시장에서 진정한 양자 경쟁 구도를 감상 할 수 있을텐데요...^^;
역시 Bodnara 리뷰는 즐겁네요...'사설'을 보는 듯한 쾌감이 느껴집니다.
역쉬 오늘도 짧은 시간을 투자 했지만 풍부한 지식을 얻어 가서 뿌~~듯 합니다.
수고 하셨습니다!
choice31 (ID) / 05-10-27 11:21/ 신고
와우~ 기대가 되네요...
가격이 문제지만..;;
가격 좀 착하게 나와 줬으면 좋겠네요~
zhdskanf (ID) / 05-10-27 15:45/ 신고
언제나 볼 수가 있을려는지요...?
notebe (ID) / 05-10-27 18:07/ 신고
기사 잘 읽었습니다~
ati 파이팅
choi7100 (ID) / 05-10-28 10:51/ 신고
좋아 보이는데 돈이 문제네요~~
hermes88 (ID) / 05-10-28 11:21/ 신고
막상 뚜껑이 열리고 봐야 알수 있죠.
9550 처럼 기대하지 않았던 복덩이일지...
아님... 그저 맥없이 사라지는 X300 의 전철을 밟을지...

magui (ID) / 05-10-28 20:45/ 신고
너무 늦었어... 게다가 눈이 튀어나올만큼 확연히 차이가 나지않는다는 점도 좀... 다음 버전을 기대해 봅니다.
freegias (ID) / 05-10-28 21:26/ 신고
x800대 가격이 떨어지겠고...x1000시리즈 과연 성능이...
보다는 돈이 문제겠죠 ....
ironkil (ID) / 05-10-28 22:14/ 신고
HDR에 안티까지 적용가능하다면 대단한 일이군요. 둘다 적용하고 요즘나올(?) 게임들의 플레이가 가능하다면 확실히 갈아탈 이유가 됩니다만, 웬지 그러지 못할 것 같다는 생각이 드는군요. 모 어찌됐건 빨리 나와서 7800들도 가격 떨어지고 덩달아 ATI도 떨어지기를 기대해봅니다.
ansdmsdud (ID) / 05-10-29 3:18/ 신고
좀 늦었다는 생각과 과연 가격이 어떻게 형성이 될까가
관심사입니다.
ronaya (ID) ronaya님의 미디어로그 가기  / 05-10-29 14:05/ 신고
X1000시리즈 얼른 출시되기를... ^^;
kbs072 (ID) kbs072님의 미디어로그 가기  / 05-10-29 18:45/ 신고
오... 빙고~!
정말 글픽의 한계는 어디쯤일런지...
kingson2 (ID) / 05-10-29 22:08/ 신고
기다리고 있습니다. 얼른 나와라
emaeull (ID) emaeull님의 미디어로그 가기  / 05-10-29 22:59/ 신고
빠른 시일에 볼수있길..언제나올려나....
blasty (ID) blasty님의 미디어로그 가기  / 05-10-30 16:47/ 신고
기대되는 회심작이군요
초반 가격은 상당할테고.
시기가 지나면 역시나 변종들이 나오겠쬬^^
2007년초정도를 기대해볼까...ㅎㅎ
shc572 (ID) shc572님의 미디어로그 가기  / 05-10-30 23:38/ 신고
입이 딱~ 벌어지는 제품이군요
기대기대 합니다~
ssang81 (ID) / 05-10-31 12:56/ 신고
직접 쓰지는 못해도 이런 신제품 소식은 기대만땅!!
리뷰 감사 합니다.
knight32 (ID) / 05-10-31 13:20/ 신고
기대되는 물건이군요.. 하지만 여지껏 보여왔던 ATI의 행보는 고가정책위주였기 때문에, 결정된 사항은 아니지만.. 선뜻 호감이 가지는 않네요..


그리고 오타 하나 지적해 드립니다. 본문 첫부분에
"사실 드디어라는 말을 쓰기에 좀 민망한데.. 코드명 R520으로 알려진 GPU가 10월초에 발표되어 그 실체를 들어내게 되었다." 에서 들어내다라는것은 실체화된 물건을 밖으로 끄집어 내다라는 뜻입니다. 즉 물건을 구덩이에서 들어 내다 라는 예를 들수 있겠네요. 들다+내다의 두가지 뜻의 혼합이죠.
본문에 맞는 어휘는 드러내다 라는 표현이 맞습니다.
policeman (ID) / 05-10-31 16:26/ 신고
정말 기대가 됩니다.
jwings90 (ID) / 05-11-01 10:12/ 신고
항상 신제품은 먼나라 이야기이지만 1~2년 후에 현실이 되곤하죠. ATI의 반격을 기대해 봅니다.
이미 시작됐지만...
kts6068 (ID) / 05-11-03 14:04/ 신고
엄청 좋아 보이는군요...
ian5364 (ID) ian5364님의 미디어로그 가기  / 05-11-04 16:40/ 신고
멋진놈이네요~얼릉나오길 기대~
starfe (ID) / 05-11-06 0:41/ 신고
1600시리즈..Memory Bus 가지고 장난 그만좀 쳤으면 좋겠네요 전에도 그러더니만..pipe 12개가 무색하네요 128bit를 굳이 다는 이유는 단순히 장사치들의 얇팍한 속셈인지..
ian5365 (ID) / 05-11-10 15:04/ 신고
좋은제품이네요 기대합니다.
diskfull (ID) / 05-12-01 22:42/ 신고
요즘은 VGA두 공부하면서 봐야지 뭔소린지 하나두 모르겠네요
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