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[잡담] 몇가지 생각해볼 주제들

Dr.Lee | 조회 547 | 추천 10 | 2017.08.02. 15:49 http://drmola.com/bbs_free/220741

1.

 

아이비브릿지부터 브로드웰 세대까지의 제온 E5 이상을 써 보신 분들은 아시겠지만, 바이오스상에 '스눕 모드' 라는 옵션이 있습니다. 보통 (1) 얼리 스눕(디폴트), (2) 홈 스눕, (3) 클러스터 온 다이 등의 모드를 선택할 수 있는데 핵심은 메모리 대역폭과 레이턴시 사이에서 균형을 잡는 것이지요.

 

요점만 간단히 하자면 아이비브릿지-EP부터 하나의 다이 내에 2개 이상의 링이 들어있게 되었고, 각각의 링은 각각의 메모리컨트롤러를 갖고 있습니다. 예컨대 24코어 브로드웰-EX 같은 경우는 12코어+2채널 메모리컨트롤러가 각각 하나의 링을 구성하고 이 링이 2개 배치되어 있는 구조입니다. 한 링 내부에서 데이터 교환이 일어날 때는 문제가 없지만, 서로 다른 링 사이를 오갈 때 레이턴시가 증가하며 성능에 부정적 영향을 주자 이를 해결하기 위한 방법을 고안한 것입니다.

 

(1) 디폴트 모드인 얼리 스눕은 전통적인 방식으로, 데이터를 직접 다루는 코어 스스로가 주체가 되어 다른 코어 및 각 L3 캐시 슬라이스들에게 데이터 업데이트(스누핑)를 명령합니다. ("내가 방금 0X00 주소값을 업데이트했으니 모두 참고하라구!") 이 경우 레이턴시는 인접한 슬라이스의 경우 최소 1사이클까지로 매우 짧지만, 다른 링으로 넘어가야 할 경우 매우 길어질 수 있습니다.

 

(2) 홈 스눕은 이런 레이턴시 편차를 다소 해결하기 위해, 개별 코어가 주체가 되지 않고 각 링마다 "홈 에이전트"를 두어 스누핑을 관장하게 합니다. 즉 특정 코어로부터 업데이트 요청을 받으면 홈 에이전트가 전체에 공지사항을 전달하는 방식이죠. 레이턴시 편차가 줄어들기는 하지만 인접한 슬라이스의 얼리 스눕보다는 평균 레이턴시가 조금 길어지는 단점이 있습니다. 한편 어쨌든 얼리 스눕과 홈 스눕은 두 링을 모두 활용한다는 점에서 두 메모리컨트롤러에 걸쳐 대역폭을 모두 활용합니다.

 

(3) 클러스터 온 다이는 앞의 둘과 성격이 조금 다릅니다. 앞의 둘이 '두 링 구조의 한계를 받아들이고, 레이턴시를 어떻게 안정화하는지' 에 중점을 두고 있다면 여기서는 아예 두 링을 별도의 도메인으로 찢어 서로 독립된 소켓(CPU)처럼 취급함으로써 아예 데이터 교환이 한 링 안에서만 일어나도록 강제하는 것이죠. 따라서 레이턴시는 가장 우수한 특성을 보이지만(=가장 낮지만) 이 경우 링 하나에 배정된 한 개의 메모리컨트롤러만 사용하게 되므로 대역폭이 반으로 떨어집니다.

 

물론 여러 CPU의 병렬 활용에 특화된 어플리케이션을 활용하는 경우라면 24코어 1소켓을 12코어 2소켓으로 전환하는 것 뿐이니 총 성능은 더욱 우수해집니다. (=총 스루풋과 총 대역폭은 동일한데 평균적인 코어간 레이턴시가 더 줄어들기 때문) 이상의 내용에 관해서는 이 글에서 이미 길게 다루었던 적이 있습니다.

 

 

2.

 

지금까지 두 링에 대한 설명을 들으며 '이거 완전 CCX 얘기 아니냐' 생각하셨다면 맞습니다. 나아가 다이 자체가 2개로 늘어난 라이젠 스레드리퍼(이하 TR)에 대해서도 비슷한 이슈가 발생할 가능성이 충분히 있습니다. 한가지 놀라운 점은, AMD가 이 점을 단순히 인지하고 있을 뿐만 아니라 실제 사용환경에서 최적의 성능을 선택할 수 있도록 라이젠 마스터 유틸리티에 비슷한 모드 설정 메뉴를 만들어두었다는 점입니다.

 

두 가지 모드 설정이 있는데요. 바로 (1) '로컬 모드 / 디스트리뷰티드 모드' 와 (2) '레거시 컴패터빌리티 모드' 가 그것입니다.

 

(1) 로컬 모드는 TR의 각 코어가 각자의 메모리컨트롤러에 직결된 메모리(=로컬 메모리)만 사용하도록 강제하는 것입니다. 클러스터 온 다이 모드와 유사하죠. 반면 디스트리뷰티드 모드는 각 코어가 온 다이 / 오프 다이 메모리컨트롤러 모두를 사용하게 하는 것으로, 레이턴시는 다소 늘어나지만 전체 대역폭을 모두 활용할 수 있는 장점이 있습니다.

 

(2) 레거시 컴패터빌리티 모드는 윈도우의 코어 카운트 방식이 '하나의 다이 내에서의 물리/논리코어 카운트를 완료한 후' 다음 다이로 넘어가는 것에 착안한 메뉴입니다. 즉 하나의 8코어 다이인 경우라면 0 1 2 3 4 5 6 7 까지가 물리코어, 8 9 10 11 12 13 14 15 가 논리코어로 카운트되고 (즉 0-8, 1-9, ... 7-15 가 물리코어 하나당 파생된 논리코어의 순서쌍이 되겠죠), 하나의 16코어 다이라면 0 - 15 까지가 물리코어, 16 - 31까지가 논리코어이겠지만 TR은 2개의 8코어 다이이므로 조금 다른 방식으로 카운트됩니다.

 

0 - 7 : 다이1 물리 / 8 - 15 : 다이1 논리 / 16 - 23 : 다이2 물리 / 24 - 31 : 다이2 논리

 

따라서, SMT 등 논리코어를 잘 활용하지 못하는 어플리케이션의 경우 기존의 단일 다이 CPU에서는 작업의 우선순위와 관련해 따로 설정해주지 않아도 윈도우가 알아서 '물리코어부터' 스레드를 배정하므로 문제가 없지만 TR의 경우는 다음의 문제가 발생합니다

 

16개의 스레드가 들어오는 경우

이상적인 상황 : 16개의 물리코어에 각각 하나씩 배정

현실 (윈도우 정책) : 0 - 15번 코어에 하나씩 배정

 

이 경우 TR은 8개의 물리코어에만 중복적으로 스레드가 배정되므로 이상적인 상황과 동떨어지게 됩니다. 레거시 컴패터빌리티 모드는 이를 해소하기 위해 윈도우의 코어 우선순위 중 위의 파란색 그룹과 빨간색 그룹을 뒤바꾸는 것입니다.

 

또한, TR의 정식 출시와 함께 라이젠 마스터는 라이젠 3/5/7에는 없던 '게임 모드'라는 것을 새로 도입하게 되는데 이는 앞서 설명한 (1) / (2) 두 모드를 더욱 간편하게 원클릭으로 설정하는 것입니다. 대부분의 게임은 (1)의 경우 로컬 모드, 그리고 (2)의 경우 레거시 모드가 ON 일 때 높은 성능을 발휘할 것으로 예상 가능하겠죠.

 

따라서 TR 리뷰는 이전까지의 어떤 CPU 리뷰보다도 다뤄야 할 내용이 넓어지게 되었습니다. 닥몰에서도 엠바고에 맞춰 리뷰를 준비하겠지만, 여러분이 다른 사이트나 해외의 리뷰를 참조하게 되더라도 이런 새로운 모드 도입에 따른 성능 비교를 얼마나 충실히 수행했는지 검증해보는 과정이 필요하리라 생각합니다.

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Dr.Lee

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* 적용중인 트로피 :

Profile image DR-BENQ 2017.08.04 14:01
ㅋㅋㅋㅋ
Profile image 윤뎅구 2017.08.02 22:01
아니 당췌 이런거 어디서 알아오시는거에요
와.. 너무 신기합니다.
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