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[CPU] AMD, 12nm 공정의 2세대 라이젠 공식 발표

Dr.Lee | 조회 2072 | 추천 4 | 2018.04.20. 10:06 http://drmola.com/pc_column/280088

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AMD는 지난 4월 19일 오후 10시 (한국시간) 2세대 데스크탑 라이젠 프로세서를 발표했습니다. 코드네임 피나클 릿지로 알려져온 제품이며 Zen 아키텍처를 최적화한 Zen+ 기반 코어가 탑재된 것이 특징입니다. 이 글은 지난 3월 27일의 미디어 행사에서 공개된 키노트 자료를 정리한 것으로, 닥터몰라의 리뷰는 아래 글에서 보실 수 있습니다.

 

- [카드뉴스] 2세대 라이젠 리뷰 : 피나클 릿지에 관한 진실과 거짓 : http://drmola.com/pc_column/279972

 

2세대 라이젠은 라이젠 7 / 5 두 컨슈머 데스크탑 라인업에 우선 배치됩니다. 이날 공개된 SKU는 각 라인업당 2종씩 총 4종으로, 라이젠 7 2700X / 2700 / 라이젠 5 2600X / 2600이 그들입니다. 1세대 라이젠이 최고 4.0GHz (부스트 클럭 기준) 의 작동속도를 가졌던 것과 비교해 라이젠 2 2700X의 작동속도는 최고 4.3GHz에 달합니다.

 

또한, 잠재적 구매자들을 유혹하기 위해 고급형 공랭식 쿨러를 패키지에 329달러에 출시했습니다. 지난 세대는 라이젠 7 X-SKU에 쿨러가 동봉되지 않아 별도로 구매하거나 멀티팩 패키지를 사야 하는 핸디캡이 있었지요.

 

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작년 동안 AMD는 (1세대) 라이젠을 전방위적으로 투입해 정체되어 있던 PC 시장을 뒤흔들었습니다. 1분기의 라이젠 7을 시작으로 2분기의 라이젠 5, 3분기의 라이젠 3 및 HEDT 시장을 겨냥한 라이젠 스레드리퍼, 기업용 완제품 PC 시장을 겨냥한 라이젠 프로, Vega 그래픽 코어와 통합한 라이젠 모바일 등이 숨가쁘게 쏟아져 나왔지요.

 

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그 결과, 데스크탑 시장은 10년 동안 쿼드코어에 정체되어 있던 것에서 벗어나 돌연 경쟁사로 하여금 6코어 데스크탑 프로세서를 들고 나오게 만들었으며 모바일 시장 역시 8년간 듀얼코어에 머물러있던 것을 돌연 4코어로 끌어올리는 효과를 낳았습니다. 망가졌던 경쟁시장이 복구되며 생긴 변화입니다.

 

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작년의 성과에 안주하지 않고 AMD는 2018년에도 고성능 프로세서 시장의 게임의 규칙을 끊임없이 파괴하려 시도할 것입니다. 그 첫 타자는 지난 1월 공개되고 2월 시판되기 시작한 라이젠 APU, 코드네임 레이븐 릿지입니다. 구매할 수 있는 어떤 데스크탑 프로세서의 내장그래픽보다도 강력한 Vega 11 / Vega 8을 탑재한 것이 특징이죠.

 

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심지어 라이젠 5 2400G / 라이젠 3 2200G의 가격은 내장그래픽 없는 카운터파트 격인 라이젠 5 1400 / 라이젠 3 1200과 같거나 오히려 10달러 저렴합니다. 사실상 후자들을 시장에서 축출하는 동시에 내장그래픽에 프리미엄을 매기지 않겠다는 초강수를 둔 것입니다.

 

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원칩 솔루션으로서의 라이젠 5 2400G의 게이밍 성능은 30달러 비싼 코어 i5-8400을 3배 이상 능가하며, i5-8400으로 비슷한 성능을 맞추려면 지포스 GT 1030급의 별도 그래픽카드를 추가해야 하는데 이것 역시 공짜가 아닙니다. 결과적으로 169달러의 가격으로 경쟁사 솔루션 288달러에 맞먹는 효용가치를 보여줍니다.

 

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여기서 끝이 아닙니다. 2018년 2분기를 여는 첫 달, 4월을 맞아 AMD는 2세대 라이젠 프로세서를 공식 발표합니다. 피나클 릿지라는 코드네임으로 알려졌던 이 제품은 기존의 Zen 아키텍처를 개량한 Zen+ 아키텍처, 첫 번째 12nm 공정의 도입, 더 낮아진 캐시 및 메모리 레이턴시와 향상된 클럭 부스트 알고리즘으로 성능을 끌어올렸으며 변함없이 히트스프레더를 솔더링 방식으로 접합해 매니아들의 구미를 자극합니다.

 

외형적으로 튜닝 효과를 강화한 Wraith Prism 쿨러, StoreMI 기술로 인텔의 옵테인과 유사한 스토리지 조합 활용이 가능한 X470 플랫폼이 새로 제공되는 것도 2세대 라이젠의 특권입니다. 그러면서도 당연히 기존의 300 시리즈 플랫폼 (X370, B350, A320) 과의 하위호환성은 유지됩니다.

 

이로써 라이젠은 APU와 CPU를 통틀어 모든 제품군의 모델 넘버가 2000번대로 갱신되었습니다. 앞서 언급한 향상된 클럭 부스트 알고리즘 (프리시전 부스트 2) 등 성능향상을 위한 기법들도 공통적으로 적용된 것이 특징입니다. 즉 제조공정의 차이가 존재하나 거시적인 측면에서 레이븐 릿지와 피나클 릿지는 일맥상통하는 면이 있습니다.

 

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어제 공개된 2세대 라이젠 SKU는 총 4종으로, 라이젠 7과 라이젠 5가 각각 2종씩입니다. 1세대 라이젠의 최상위 SKU였던 1800X의 후속작은 명목상으로는 생략되었습니다. 어제 공개된 2세대 라이젠의 최상위 SKU인 2700X는 8코어 16스레드, 3.7-4.3GHz의 작동속도와 329달러에 쿨러 동봉이라는 조건을 갖추었습니다.

 

이는 1세대 라이젠 7 1700X 출시 당시와 비교하면 70달러 저렴한 것이며, 올해 초 CES 2018를 계기로 한 차례 인하된 가격보다는 20달러가 비싼 것입니다. 다만 이때는 X-SKU에 쿨러가 동봉되지 않았으니, 쿨러 가격을 고려하면 전반적으로 저렴해진 편으로 봐도 될 것 같습니다.

 

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2세대 라이젠은 1세대의 약점으로 지적되던 부분을 상당히 개선했습니다. QHD 해상도에서의 게이밍 성능은 코어 i7-8700K와 단 1%p밖에 차이나지 않아 사실상 똑같은 수준이며, 여기에 2개 더 많은 코어로 생산적인 작업 성능은 21%p 더 높게 발휘할 수 있습니다.

 

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같은 2000번대 모델넘버를 사용하며, 거시적으로 성능향상을 위해 동원한 기법들이 유사하기는 하나 APU의 레이븐 릿지와 이번의 2세대 라이젠 (피나클 릿지) 사이에는 기술적으로 유의미한 차이가 없지 않습니다. 그 중 핵심은 피나클 릿지에 있어서 제조공정을 14nm에서 12nm (글로벌파운드리 주장) 로 마이그레이션했다는 점입니다.

 

다만 실제로 선폭이 그만큼 감소했다기보다는, 동일한 공정 기반으로 16nm -> 12nm 전환을 주장한 TSMC의 사례처럼 '같은 세대 내에서 밀도 및 성능특성 개선을 이뤘고 이 정도면 마케팅적 의미에서 12nm로 홍보해도 충분하다' 고 보는 것이 타당합니다. 어쨌든 한발 앞서 12nm를 도입한 TSMC에서 첫 번째 12nm GPU 볼타를 생산했듯, 2세대 라이젠은 역시 첫 번째 12nm CPU가 됩니다.

 

1세대 라이젠의 약점으로 지적되었던 캐시 및 메모리 성능은 2세대에서 크게 개선되어 L1 캐시의 레이턴시가 13%, L2가 34%, L3가 16% 각각 감소했으며 이로써 IPC를 향상시킬 수 있었습니다. 다만 아키텍처 자체는 건드리지 않아 CPU 코어 내부의 물리적인 변화는 없습니다. (주 : K10.5 -> 라노로의 전환 / 경쟁사에서는 하스웰 -> 브로드웰로의 전환시에도 아주 지엽적인 부분, 예컨대 스케줄러의 용량을 늘린다든지 하는 변화는 있었지만 이번에는 그것마저도 없다는 뜻입니다)

 

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그렇지만 Zen+는 결과적으로 의미있는 성능향상에 성공했다는 평을 받습니다. 우선 제조공정의 개선으로 1세대와 같은 클럭은 50mV 더 낮은 전압으로도 구동할 수 있게 되었으며 따라서 같은 클럭일 경우의 소비전력은 약 11% 감소했습니다. 반대로 동일한 소비전력일 경우에는 16% 더 높은 성능을 발휘할 수 있게 되었습니다.

 

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클럭 부스트 알고리즘인 프리시전 부스트가 버전업된 것도 중요한 특징입니다. 1세대에서는 1코어 부스트 / 올 코어 부스트 / 기본 클럭이 경직되어 있었다면 2세대에서는 활성화된 코어/스레드 수에 따라 유연한 부스트가 가능해졌습니다. 라이젠 7 2700X는 기본 클럭이 3.7GHz, 최대 부스트 클럭이 4.35GHz인데 8코어 전체를 기준으로, 쿨링이 충분히 보장될 경우 최대 4.2GHz까지 부스트될 수 있습니다. 참고로 2세대 라이젠 각 SKU의 최대 올 코어 부스트는 아래와 같습니다. (이 클럭이 항상 발현되는 것은 아닙니다)

 

- 라이젠 7 2700X : 3.7GHz - 4.2GHz - 4.35GHz

- 라이젠 7 2700 : 3.2GHz - 3.9GHz - 4.1GHz

- 라이젠 5 2600X : 3.6GHz - 4.0GHz - 4.25GHz

- 라이젠 5 2600 : 3.4GHz - 3.8GHz - 3.9GHz

 

여기까지는 라이젠 APU (레이븐 릿지) 에도 이미 적용되었던 기술. 그러나 2세대 라이젠 (피나클 릿지) 은 제조공정 개선을 통해 클럭을 높일 수 있는 여력 자체가 높아졌기에 그 시너지가 더욱 큽니다.

 

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또한 쿨링 수준에 따라 클럭을 스펙 이상으로 상향시키는 XFR 기술도 버전업을 거쳤습니다. 기존의 XFR은 발현되는 것을 거의 보기 어려웠는데 XFR2는 공랭식 쿨러의 급을 높여 주는 정도만으로도 성능향상을 가시적으로 볼 수 있습니다.

 

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라이젠 7 2700X의 멀티스레드 성능은 단연 코어 i7-8700K를 앞서고,

 

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게이밍 성능은 "Virtually identical" 즉 "사실상 같다" 고 선전하고 있습니다.

 

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라이젠 5 2600X의 경우도 마찬가지. 코어 i5-8600K보다 멀티스레드 성능이 더욱 높고,

 

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게이밍 성능은 "사실상 같다" 입니다.

 

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또한 히트스프레더가 솔더링되어 있다는 점과 배수 제한이 풀려 있다는 점을 빼놓을 수 없습니다. 두 가지 모두 오버클럭 매니아들에게 어필하기 좋은 요소이지요.

 

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2세대 라이젠 최상위 SKU인 라이젠 7 2700X는 Wraith Prism 쿨러가 동봉됩니다. 기존의 Wraith Max와 구별되는 점은 RGB 링과 블레이드가 적용되어 더욱 화려한 튜닝 효과를 즐길 수 있다는 점입니다.

 

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마지막으로 이들을 지원하는 플랫폼 AM4를 짚고 넘어가지 않을 수 없습니다. AM4는 AMD 역사상 처음으로, 그리고 업계 전체로도 드문 편인 "CPU와 APU를 모두 지원하는" 단일 플랫폼입니다. AMD는 이 규격을 2020년까지 유지할 예정이기도 합니다. 단일 플랫폼의 좋은 점은 구미에 따라 ITX 규격에서부터 ATX 규격에 이르기까지 다양한 메인보드 중 어떤 것과도 / 어떤 CPU/APU와도 조합할 수 있다는 것입니다.

 

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AMD는 2세대 라이젠의 출시에 발맞춰, AM4 플랫폼을 지원하는 새로운 칩셋 X470을 공식 발표했습니다. 어제 엠바고가 풀린 시점부터 X470 메인보드도 즉시 시장에 준비되어 판매를 개시했는데, ASUS / ASRock / Biostar / ECS / GIGABYTE / MSI 등 유수의 브랜드가 X470 메인보드를 취급하고 있습니다.

 

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X470 칩셋의 새로운 기능 중 핵심인 StoreMI를 살펴봅시다. 인텔의 옵테인을 정면으로 겨냥한 것으로, 저용량의 SSD와 고용량의 HDD를 조합해 "고용량의 SSD" 처럼 사용할 수 있게끔 캐싱해주는 기술입니다. 차이점이 있다면 옵테인은 별도로 구매해야 하지만 StoreMI는 소프트웨어적으로 구현되며, 무료라는 것.

 

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스토리지 계층은 메모리, SSD, 하드디스크까지 무엇이든 가능하며 DDR4 메모리를 최대 2GB까지 출연해 램드라이브 캐시로 사용하는 것도 가능합니다. 

 

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StoreMI를 적용했을 경우와 적용하지 않았을 경우의 차이입니다.

 

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위 테스트 결과는 모두 StoreMI를 적용한 경우인데, SSD+HDD인 경우와 DRAM+SSD+HDD인 경우를 비교한 것입니다. 램디스크 캐시 활용시 성능이 극대화되는 것을 볼 수 있습니다. 현재 옵테인은 메인 메모리의 일부까지 캐시로 활용하지는 못한다는 점에서 우위에 서는 부분이랄 수 있겠습니다.

 

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