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 AMD Bobcat과 퓨전 아키텍처
AMD는 Financial Analyst Day 2009를 통해 불도저 아키텍처와 더불어 인텔 아톰 (Atom)에 대비될 수 있는 밥캣 (Bobcat), 그리고 CPU와 GPU 통합되는 퓨전 아키텍처를 소개했다.
Bobcat 아키텍처 특징
[저전력을 지향하는 Bobcat 아키텍처]
AMD가 공개한 Bobcat은 인텔 아톰 프로세서처럼 전력 효율을 중시하면서 저렴한 가격대를 목표로하고 있다.
Bobcat 아키텍처는 현재의 페넘2와 앞서 언급된 불도저 아키텍처와도 다른 것으로 알려지고 있으며, 인텔이 기존 데스크탑 프로세서와 전혀 새롭게 개발한 아톰 프로세서를 연상할 수 있게 하는 프로세서다.
Bobcat 아키텍처는 1W 내외로 동작할 수 있도록 초저전력을 지향하도록 개발되었으며, 실리콘 면적을 절반 이하로 줄이면서도 현재의 메인스트림급 성능의 90%를 내주도록 개발한 아키텍처다. 즉, 50% 다이사이즈에서 90%의 성능을 이끌어낼 수 있도록 만든 것이다.
또, Bobcat은 아톰과 같이 최대 2개의 명령을 수행할 수 있지만, 아톰이 순차실행 (In-Order) 방식인 반면, 비순차실행 (Out-of-Order)을 지원하고 있다. 일반적으로 비순차실행은 병렬 명령처리 가능성이 높고 클럭당 명령어 처리 (IPC, Instruction-per-Clock) 성능이 더 높아진다. 반면, 비순차실행 방식은 CPU 스케쥴러가 복잡해지는 문제가 있다.
Bobcat은 또한 합성 및 재사용이 용이하며, x86 명령어인 SSE1-3과 가상화 기술 지원을 포함하고 있다.
Bobcat 아키텍처가 적용되는 프로세서는 2011년 등장할 것으로 알려지고 있는 울트라씬 및 넷북을 위한 Brazos 플랫폼에 포함된다. 이 플랫폼에는 CPU + GPU 통합 퓨전 즉, 코드며 Ontario APU의 CPU 부분에 Bobcat 코어가 적용되며, 일부 해외 뉴스들에는 40nm 공정이 적용될 것이라는 소식도 전해졌다.
퓨전 (Fusion)의 등장
AMD는 그래픽카드 제조사였던 ATI를 인수한 후 얼마 지나지 않아 CPU와 GPU가 통합된 프로세서에 대한 내용들을 언급했고 이들이 바로 퓨전으로 알려진 프로세서였다. 하지만, CPU + GPU 통합 제품은 인텔이 멀티칩 방식으로 클락데일 등을 2010년 1월 발표할 것으로 알려지고 있어 등장시기는 차이가 있다.
퓨전 프로세서 개념은 싱글에서 멀티코어를 요구하는 성능 향상이 지속적으로 이루어지고 있고 GPU를 이용한 병렬컴퓨팅 기술 등이 도입되어 가면서 이종간의 협력이 활발해진 바탕으로 등장했다.
AMD 퓨전 프로세서는 CPU와 GPU의 이종간의 컴퓨팅시 발생되는 로드 밸런싱을 개별적으로 활용했을 때보다 향상시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또, CPU와 GPU를 이용한 컴퓨팅에서 비용을 줄이고 불균형적인 성능을 끌어올려 궁극적으로 최상의 성능을 이끌어내는 것이 목적이다. 이런 의미에서 광범위한 퓨전 (Fusion)이라는 개념 외에도 프로세싱 능력을 향상시킨다는 의미로 APU (Accelerated Processing Unit)라고도 불린다.
AMD 퓨전 APU는 x86 CPU의 장점과 GPU로 처리했을 때 더욱 성능을 이끌어낼 수 있는 분야의 장점을 하나로 조합해 최적의 프로세싱 성능을 얻어낼 수 있고 와트당 성능 및 와트당 가격을 크게 향상시킬 수 있게된다. AMD 퓨전 APU는 사용자들의 요구를 기존 내장 그래픽 칩셋 조합보다 더욱 충족시킬 수 있을 것으로 알려지고 있다.
AMD 퓨전 프로세서는 앞서 블도저 아키텍처 프로세서 소개시 언급하였던 것처럼 궁극적으로 CPU의 부동소수점연산 부분을 줄이고 GPU를 이용해 이를 처리함으로써 처리 효유를 극대화할 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 추후 퓨전 프로세서들은 단순 CPU와 GPU를 한 다이에 통합하는 것이 아닌 L3 캐쉬도 CPU와 GPU 모두가 통합되는 근본적인 변화가 이루어질 것으로 예상된다.
AMD CPU + GPU 통합 퓨전, APU (Accelerated Processing Unit)
[퓨전 APU로 공개된 Liano 다이이미지]
AMD 퓨전 (Fusion) 프로세서는 CPU와 GPU가 통합되는 프로세서로 기존의 CPU 코어 구성과는 달라지며, APU (Accelerated Processing Unit)의 첫 제품으로 Liano가 등장할 것으로 알려지고 있다.
Liano의 CPU 부분은 2 또는 4코어가 사용될 수 있으며, 지금까지 알려진 바로는 페넘 코어 기반의 프로세서가 사용될 것으로 알려지고 있다. GPU 부분은 DirectX 11을 지원하는 Evergreen 기반 그래픽코어가 내장되며, GPU는 6 SIMD 엔진 (SIMD 엔진 당 80개의 스트림 프로세서로 480개 스트림 프로세서 구성)가 적용될 것이라는 소식도 전해지고 있다.
이에 덧붙여 PC3-12800 (DDR3 1600MHz) 지원 메모리 컨트롤러가 내장될 것으로 알려져 CPU와 그래픽 코어의 성능을 끌어올릴 수 있을 것으로 예상된다.
Liano는 10억 개의 트랜지스터가 내장될 것으로 알려지고 있으며, 참고로 현재의 L3 캐쉬 제거된 Propus 프로세서는 약 300 백만개의 트랜지스터가 사용된다. 내장된 부분 중 GPU의 스트림 프로세서 480개와 추가된 특별한 목적의 로직이 약 600백만개의 트랜지스터가 사용되는 것으로 알려지고 있다.
Liano는 인텔의 32nm 공정으로 만들어질 것으로 알려진 샌디브릿지 (Sandy Bridge)와 45nm Propus와 비슷한 크기의 다이사즈를 가질 것으로 예상되고 있으며, 메모리 컨트롤러의 면적도 거의 같은 것으로 알려지고 있다. 대신, CPU 캐쉬는 샌디브릿지가 더 큰 면적을 갖는 것으로 예상되고 있다.
Liano APU는 2011년 등장할 것으로 알려진 Sabine 플랫폼에 포함되며, 아직 공개되지 않은 AMD 900 시리즈 칩셋과 조합될 것으로 예상된다. 이 플랫폼에서는 USB 3.0과 SATA3 (6Gbps) 등을 지원할 것으로 알려지고 있다.
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