6. 아직은 부족한 이기종 컴퓨팅 환경 HSA
AMD가 발표한 3세대 리치랜드 (Richland) APU까지는 CPU와 GPU의 통합이 이루어졌으나 CPU와 GPU를 조화한 활용이 부족했는데 카베리 (Kaveri) APU는 단순 통합에서 더 나아가 CPU와 GPU를 유기적으로 결합해 효율을 높이는 이기종 컴퓨팅 아키텍처 (HSA)를 지원하는 것이 특징이다.
CPU와 GPU의 유기적인 통합을 이룬 카베리 APU
HSA를 지원하게 되면서 CPU와 GPU가 개별로 활용하거나 일부 기능을 빌려 사용하던 상황에서 이제는 CPU와 GPU가 데이터를 직접 주고 받으며 빠른 작업 전환을 통해 작업의 효율 향상이 가능해졌다.
CPU와 GPU를 병행 사용하는 HSA, 효과있다
HSA 지원은 카베리 APU가 등장하면서 지원이 가능해졌으며 CPU와 GPU를 병행 사용 가능해 기존의 CPU나 GPU를 이용하는 방식보다 처리 효율을 향상할 수 있게 되었다. 하지만 이를 지원하는 소프트웨어 제반 환경은 아직 부족한 실정이다.
AMD는 소프트웨어 제조사들과의 협력을 통해 HSA 지원 소프트웨어 환경을 확장해 나갈 것으로 알려져 앞으로가 기대되는 기술 중의 하나다. AMD는 카베리 APU의 HSA 성능 벤치마크를 위해 Corel AfterShot Pro와 JPEG Decoder HSA Demo를 제공했다.
HSA 지원하는 Corel AfterShot Pro
Corel AfterShot Pro는 DSLR이나 디지털카메라의 RAW 파일 보정과 편집을 지원하는 소프트웨어로 기존 소프트웨어가 CPU 지원과 OpenCL을 이용한 GPU 활용이 가능했던 것에서 더 나아가 카베리 APU부터 지원 가능해진 HSA를 지원한다. 특히 기존에 제공하지 않았던 자동 명암비 조절 기능인 Loca Contrast를 제공한다.
Local Contrast는 명암비를 자동으로 조절하는 기능으로 일정 부분으로 정해진 영역의 명암비를 조절해 이를 적용하지 않을 때보다 선명한 이미지를 얻을 수 있다. 이 기능은 부하가 늘어나는데 기존 방식으로는 처리가 어렵지만 CPU와 GPU를 병행해 사용하는 HSA를 이용하면 효율을 높일 수 있다.
이번 테스트는 25장의 RAW 파일을 JPEG로 변환하는 작업으로 Local Contrast를 켜 부하가 늘어나는 상황에서의 결과를 정리했다. 일반적으로 이미지 처리 과정에서 특정 기능을 추가하면 처리 과정에서의 부하가 늘어나고 이때 컴퓨팅 성능이 요구되며 Local Contrast도 예외가 아니다.
기존에는 CPU나 GPU를 이용한 처리가 대부분이었는데 카베리 APU는 HSA를 지원해 CPU와 GPU의 병행 처리가 진행되어 효율이 높아지며 이는 CPU와 GPU가 서로 데이터를 직접 주고 받고 빠른 작업 전환이 가능해 그만큼 처리 효율이 높아진다. CPU와 GPU의 자원 공유가 어려운 OpenCL은 오히려 어느 하나의 프로세서로만 이루어지는 작업보다 비효율적일 수도 있는데 이번 결과는 이를 반영해 보여준다.
이처럼 HSA의 활용은 CPU와 GPU 단독 또는 GPU를 이용해 처리 효율을 높이는 소프트웨어에서 더 나아가 CPU와 GPU를 병행해 사용함으로써 기존보다 향상된 처리 성능을 얻을 수 있는데 있다.
내장 JPEG 디코더와 AMD 디코더를 이용한 작업
JPEG Decoder HSA Demo는 AMD가 HSA 테스트를 위해 제공한 소프트웨어지만 벤치마크 프로그램 외에 AfterShot Pro와 같이 HSA 장치를 별도로 선택하지 못하고 OpenCL 또는 HSA를 자동으로 동작해 HSA가 동작하는지 확인이 어려웠다. 하지만 기본 내장된 JPEG 디코더만을 이용할 때보다 AMD 카베리 APU를 이용해 처리하면 그만큼 이미지 자동 전환에서 효율이 높아지는 것으로 확인된다.
JPEG Decoder HSA Demo는 24개의 JPEG 이미지를 내장 디코더와 AMD가 제공하는 디코더 사이의 성능을 비교하는 툴이다. High는 7360x4912 해상도, Enthusiast는 11986x8000 해상도의 이미지를 장별로 넘겨 처리하는 과정의 테스트를 진행하며 윈도우에 내장된 디코더 대비 카베리 APU (A10-7850K)를 이용하면 7-8배 정도 빠른 시간 내의 처리가 가능한 것으로 확인됐다.
CPU를 보완하는 GPU (OpenCL), 컴퓨팅 연산 성능 개선돼
카베리 APU는 리치랜드를 이어 CPU와 GPU를 이용한 이기종 컴퓨팅 환경에 보다 적극적이며 OpenCL을 채택해 CPU를 이용한 단독 처리보다 빠른 처리가 가능해지고 있으며 경쟁사보다 높은 컴퓨팅 성능을 바탕으로 처리 효율을 높이고 있다.
AMD는 CPU 외에도 GPU를 이용한 GPGPU를 위한 공개표준 OpenCL에 집중해 이기종 컴퓨팅 환경과 지원을 확대해왔고 카베리 APU부터는 HSA를 지원함으로써 이제 단순히 CPU와 GPU 단독의 성능으로 보기보다는 다양한 방법의 컴퓨팅 성능 측정이 이루어져야 할 것으로 보인다.
