3. 이기종 컴퓨팅 HSA와 전력 최적화 cTDP
AMD는 카베리 (Kaveri) APU를 통해 본격적으로 이기종 컴퓨팅 (HSA)를 지원해 컴퓨팅 성능 향상, CPU 부하를 줄여 성능을 향상한 맨틀 (Mantle) API, cTDP를 지원해 전력 최적화, 고클럭 메모리 향상을 통해 내장 GPU 성능도 그만큼 향상할 수 있는 것으로 알려졌는데 이를 살펴봤다.
맨틀 API 지원으로 게임 성능 향상
맨틀은 CPU의 부하를 줄여 게임 성능을 최적화하는 기술로 DirectX 11과 맨틀을 이용한 성능을 확인해보면 차이가 적은 상황도 있지만 게임에 따라 DirectX 11 환경보다 높은 성능을 제공한다. 게임에 따라 7-9%의 추가 성능 향상이 이루어져 한단계 높은 체감, 차후 드라이버 안정화 등을 통해 추가 그래픽 성능 향상도 기대할 수 있다.
메모리 클럭 향상, 내장 GPU 성능 향상으로 이어져
AMP 지원 메모리를 이용한 DDR3-2133MHz 지원
현재 CPU는 시스템 메모리를 듀얼 채널로 구성하면 필요한 대역폭을 확보 가능하여 성능 향상이 크게 나타나지 않으나 내장 GPU는 메모리 대역폭을 충족하지 못해 스펙이 향상될수록 제성능을 발휘하지 못하고 있다.
이에 내장 GPU는 시스템 메모리 클럭이 향상되면 그만큼 더 많은 메모리 대역폭 확보할 수 있고 성능 향상의 가능성도 그만큼 높아진다. 카베리 APU는 주력인 DDR3-1600MHz 지원 외에도 대부분의 카베리 APU는 DDR3-2133MHz, A10-7850K는 DDR3-2400MHz까지 지원이 가능해 부족한 대역폭을 추가로 확보할 수 있다.
메모리 클럭 향상에 따른 내장 GPU 성능 향상을 살펴보면 3DMark와 툼레이더 게임 모두에서 A10-7800/ A8-7600은 9-11% 가량의 추가 향상이 이루어졌다. 이전 카베리 APU 테스트에서도 확인되듯 메모리 클럭 향상은 CPU 성능보다는 내장 GPU의 성능 향상에 크게 작용한다.
cTDP로 최적화한 성능과 전력 소모
cTDP로 전력 최적화, 45W 지원
카베리 APU 제품군은 cTDP 최적화를 통해 45W 설정을 이용할 수 있으며 이렇게 낮아진 전력은 발열과 전력 소모가 영향을 주는 스몰폼팩터에의 활용에 보다 적합해진다.
특히 미니PC나 스몰폼팩터 환경은 별도의 외장 GPU 추가가 어렵기 때문에 내장 GPU 성능이 높은 AMD APU가 유리하다. 이전까지는 전력 소모량이 높아 더 작은 PC로의 활용도가 낮았지만 TDP 65W로 낮아진 APU와 cTDP 활용 등으로 이를 보다 적극적으로 활용할 수 있게 되었다.
A10-7800/ A8-7600 2종은 cTDP 지원으로 45W 설정이 가능하며 이를 지원하는 메인보드에서는 높은 성능을 이용할지, 전력 소모를 우선할지에 따라 TDP를 설정할 수 있다.
TDP 최적화를 통해 정해진 TDP 범위 내에서 최대의 성능과 전력 소비를 조절할 수 있도록 만든 cTDP는 전력 관리 기능을 켰을 때처럼 아이들이나 부하가 적은 상황에서는 CPU와 GPU 클럭을 낮춰 전력을 소모를 줄이고 부하 단계에 따라 터보 부스트 클럭에 도달하는 시간이 늘어나 고정된 TDP 스펙만 제공하는 일반 CPU와 다르게 전력 소모와 성능을 적절하게 이용할 수 있다.
기가바이트 (GIGABYTE) GA-F2A88X-UP4 메인보드는 cTDP 설정을 지원해 45W 설정이 가능하며 45W를 적용해 툼레이더 게임을 동작해본 결과 아이들 상황에서는 전력 소모 차이가 크지 않았다. 그러나 부하가 걸린 상황에서는 비록 프레임 감소는 이어졌지만 그만큼 전력 소모도 감소한 것을 알 수 있다. 이는 성능은 조금 희생하더라도 전력을 줄여 스몰폼팩터 구성시에 유리할 것으로 예상된다.
이기종컴퓨팅 HSA 지원으로 컴퓨팅 성능 향상
카베리 APU는 이기종 컴퓨팅 (HSA)를 지원하면서 CPU와 GPU를 보다 유기적으로 결합하고 데이터를 직접 주고 받으며 이를 통해 빠른 작업 전환 및 효율 향상이 가능해졌다. 그 결과 CPU와 GPU를 이용하는 컴퓨팅 환경에서 성능 향상을 이루어냈으며 OpenCL 2.0부터 HSA를 지원해 이를 지원하는 소프트웨어는 HSA의 장점을 이용할 수 있다.
전체 시스템 성능을 테스트하는 PCMark 8 버전의 Home Accelerated 테스트는 OepnCL 가속을 이용한 HSA 환경 테스트에도 적합한데 카베리 APU는 인텔과 비교해 CPU 성능이 부족하지만 부족한 성능을 강력한 내장 GPU와 결합해 처리 성능을 향상한다. JPEG 이미지를 내장 디코더와 AMD 디코더로 처리하는 JPEG Decoder HSA Demo 소프트웨어에서도 카베리 APU는 2배 가량의 빠른 처리 성능을 제공한다. 이 외에도 HSA 환경을 지원하는 BasemarkCL이나 LibreOffice에서도 HSA를 지원하는 카베리 APU의 컴퓨팅 성능은 주목할만 하다.
이처럼 AMD는 이기종 컴퓨팅 환경 및 지원을 확대하고 실제 환경에 점차 반영되고 있는 만큼 기존처럼 CPU와 GPU를 단순히 개별 성능으로 보기보다는 다양한 방법의 컴퓨팅 성능 측정이 이루어져야 할 것으로 보인다.
