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전송 2018-08-13 22:00
[테크닉]

하반기 새로운 CPU 경쟁의 시작
AMD 라이젠 스레드리퍼 2세대 알기

2017년, AMD의 화려한 부활을 알린 라이젠 시리즈의 뒤를 이어 하이엔드 데스크탑(HEDT) CPU 시장 참전을 노린 스레드리퍼는 경쟁사 대비 뛰어난 가격대 성능비로 고성능 데스크탑 CPU를 필요하로하는 사용자들로부터 높은 관심을 끌어들이는데 성공했다.

그리고 2018년. 2세대 라이젠에 이어 2세대 라이젠 스레드리퍼는 1세대보다 두 배 늘어난 최대 32코어를 지원하면서 높은 호응을 끌어냈고, 데스크탑 CPU로는 지금까지 없던 최대 32코어 임에도 1799달러(한화 공식 가격 220만원)라는 합리적 가격이 책정되었다.

 

그리고 2018년 8월 13일 오후 10시, 마침내 2세대 라이젠 스레드리퍼가 공식 출시되었다.

AMD는 1세대 보다 더 나은 경험과 사용자가 원하는 강력한 성능, 플랫폼 호환을 목표로 2세대 라이젠 스레드리퍼를 개발하였음을 천명하였는데, 이번 기사에서는 이러한 목적을 위해 라이젠 스레드리퍼 2세대를 어떤 식으로 설계하였는지 점검해 보겠다.

 

필요한 곳에 필요한 제품을, 세 종류로 구분된 AMD 라이젠 시리즈

AMD 2세대 라이젠 스레드리퍼는 1세대의 최대 16코어에서 최대 32코어로 두 배의 코어를 제공한다. 2세대 라이젠 스레드리퍼(이하 2세대 스레드리퍼)는 그동안 서버급 제품군에서나 볼 수 있던 24코어와 32코어 제품이 추가되면서 이들 제품에 WX라는 접미사를 사용하며 기존 16코어까지의 스레드리퍼 제품군과 차별화된 용도의 제품임을 천명했다.

이에 따라 AMD 라이젠 제품군은 용도에 따라 총 세 가지 제품군으로 구성되는데, 일상적인 게이밍과 간단한 영상 및 사진 편집, 학생이나 직장인들의 가벼운 수준의 오피스나 캐드 작업을 위한 라이젠, 3D 렌더링과 4K 동영상 편집 및 인코딩, 낮은 수준의 가상화 작업, 소프트웨어 개발 등을 위한 스레드리퍼 X 제품군이 있다.

그리고, 프로급의 3D 레이트레이싱이나 VR 에니메이션 및 시뮬레이션, 캐릭터 모델링, 시네마틱 영상 편집과 효과, 다수의 가상화 작업을 위한 24코어와 32코어 기반 2세대 스레드리퍼 WX 제품군을 추가하면서, 총 제품군은 세 가지로 구분된다.

 

한편, 2세대 스레드리퍼 제품군은 메인스트림 라이젠 시리즈와 동일한 젠+(Zen)+ 아키텍처 기반의 피나클 릿지 코어가 사용되었다. 2세대 스레드리퍼에 쓰인 젠+ 아키텍처는 계층별 캐시 메모리의 레이턴시가 각각 8%, 9%, 15%(L1 to L3) 개선되었고, 메모리 레이턴시도 2% 개선되었다.

2세대 라이젠(피나클 릿지)의 캐시와 메모리 레이턴시 개선율이 각각 13%/ 34%/ 16%와 11%인 것과 비교해 2세대 스레드리퍼의 캐시 레이턴시 개선율은 두드러지지 않는데, 이는 싱글 다이 구성인 라이젠과 MCM 구성인 스레드리퍼의 구조적 차이 영향으로 판단된다.

 

레이턴시는 특별히 향상되지 않았지만 12nm 공정을 쓰면서 최고 속도가 1세대의 4.2GHz에서 4.4GHz로 높아졌고, 동일 클럭에서 전압이 80mV ~ 120mV 줄어들면서 전력 효율도 개선되었다. 이는 2세대 라이젠(피나클 릿지)가 1세대와 비교시 동일 클럭에서의 전력이 50mV 감소된 것과 비교되는 점으로, 코어가 두 배로 늘어남에 따리 비례해 증가할 소비전력과 발열 억제를 위한 노력이 반영된 결과로 보인다.

 

메모리 레이턴시 개선, 코어를 1/4까지 줄이는 호환성 모드

라이젠도 그렇지만 MCM 구성인 스레드리퍼는 모듈간 메모리 레이턴시가 지적받아왔는데, 2세대 스레드리퍼에서는 이를 개선하였다.

다이어그램상 대각선에 위치한 모듈의 메모리 컨트롤러만 사용한 4채널 구성인 것은 1세대와 2세대 스레드리퍼가 동일하지만, DDR4 3200MHz 사용시 1세대의 메모리 레이턴시는 약 87ns 인데 비해 2세대 스레드리퍼의 레이턴시는 64ns로 약 36% 개선되었다.

1세대 스레드리퍼의 장거리 모듈간 레이턴시 공식 자료가 확인할 수 없었던 관계로 정확한 비교는 어렵지만, 근거리 메모리 레이턴시가 개선된 만큼 장거리 메모리 레이턴시도 상당 수준 개선되었을 것으로 판단된다.

참고로, 4개의 모듈이 사용된 WX 시리즈는 모듈간 인터커넥트  기술인 IF(인피니티 패브릭, Infinity Fabric)의 대역폭이 양방향 25GB/s인 반면, 2개의 모듈이 쓰인 X 시리즈의 모듈간 IF 대역폭은 50GB/s이다.

 

2세대 스레드리퍼는 최대 4모듈(8CCX)를 사용함에 따라 일부 레거시 응용 프로그램에서 인식 또한 성능 이슈가 발생할 수 있다. 이는 1세대에서도 제기되었던 문제로, 이에 대응하기 위해 AMD는 메모리 엑세스 방식과 일부 모듈을 비활성화할 수 있는 기능을 제공한다.

업데이트된 라이젠마스터 유틸리티는 라이젠 스레드리퍼의 활성 코어를 절반으로 줄여주는 레거시 호환 모드를 제공하며, WX 시리즈의 경우 호환성 모드에서 코어를 1/4로도 줄일 수 있다. 여기에 모듈 자체에 내장된 메모리 컨트롤러만 사용하는 로컬 모드(Local Distributed), 다른 모듈에 포함된 메모리 컨트롤러까지 활용하는 분산(Distributed)모드를 제공한다.

 

로컬 모드는 메모리 레이턴시를 극대화할 수 있어 고대역폭 필요성이 낮고 응답성이 중요한 게임 같은 작업에 유리하며, 분산 모드는 전체 메모리 대역폭을 활용할 수 있으므로 높은 메모리 대역폭이 필요한 크리에이터 작업시 유리하다.

스레드리퍼 WX 시리즈는 일부 코어에 메모리 컨트롤러가 비활성화되어 있으므로, 로컬 모드를 사용할 경우 메모리 엑세스가 차단될 수 있으므로 메모리 엑세스 모드 설정에 상관없이 분산모드로만 동작한다.

 

AMD는 라이젠 마스터 유틸리티에 로컬모드와 레거시 호환 모드를 동시 적용한 게임 모드, 모든 코어를 활성화하고 분산 모드를 쓰는 크리에이터 모드를 제공한다. AMD 자체 테스트 결과에 따르면, 스레드리퍼 2950X에 게임 모드를 적용할 경우 게임 성능이 최대 8% 증가한다.

 

멀티스레드 작업서 최대 13% 성능 향상, AMD 라이젠 스레드리퍼의 PBO

젠+ 아키텍터가 적용된 2세대 라이젠처럼 2세대 스레드리퍼도 PBO(Precision Boost Overdrive)와 프리시전 부스트 2 기능을 제공한다.

PBO는 CPU에 공급되는 전력(PPT, Package Power Target)과 메인보드에서 공급되는 지속 전류(Thermal Design Current, TDC), 최대 전류(Electrical Design Current) 한계치를 높여, 2세대 스레드리퍼의 자동 오버클럭 한계치를 기본 설정 이상으로 끌어 올리는 기술이다.

 

PBO는 AMD 라이젠 시리즈의 프리시전 부스트 기능의 연장선이므로 일반적인 오버클럭과 달리 배수와 전압 조정 후 장기간의 안정화를 거치는 오버클럭과 병행할 수 있지만, 전력 한계량을 조정한다는 면에서 설정값 변경시 신중할 필요가 있다.

PBO는 라이젠 마스터 유틸리티를 통해 운영체제 상에서도 손쉽게 사용할 수 있으며, AMD의 자체 테스트에 따르면 PBO 설정 시 2세대 스레드리퍼 2990WX의 시네벤치 R15 멀티스레드 성능을 최대 13%까지 높일 수 있다.

 

2세대 라이젠에 적용되었던 프리시전 부스트 2 기술은 어김없이 2세대 스레드리퍼에도 적용되었다. 1세대 스레드리퍼의 경우 4코어에 대해서만 유동적인 코어 클럭 조절이 가능해, 동시에 9스레드 이상을 활용할 경우 올코어 부스트 클럭으로 낮아지는 경직된 동작 환경을 보여주었다.

반면, 2세대 스레드리퍼는 1스레드부터 62스레드까지 작업 유형과 부하, 쿨링 솔루션 및 전력 상태 등에 맞춰 유동적으로 클럭을 조절한다. 이에 따라 전체적인 시스템 성능 향상이 가능해졌다.

 

위 영상은 1세대 라이젠(서밋 릿지)와 2세대 라이젠(피나클 릿지)의 클럭 변화를 측정한 것이다. 1세대 라이젠 7 1700은 최대 클럭이 코어 활용 상황이 수시로 변함에도 3.2GHz를 넘지 못하는 반면, 2세대 라이젠 7 2700 코어 상태에 따라 유동적으로 변화하며 4.1GHz까지 높아진다.

2세대 스레드리퍼 또한 이처럼 유동적인 클럭 조절이 가능한 프리시전 부스트 2세대 기술이 도입되면서, 전반적으로 1세대 보다 더욱 높은 성능을 발휘할 것으로 기대된다.

 

HEDT의 새로운 시대 개막, AMD 라이젠 스레드리퍼 2세대

AMD는 Zen+ 아키텍처의 신기술과 최상위 모델의 코어를 서버용 에픽 프로세서에 버금가는 32코어까지 확대했으며, 기존 X399 칩셋 메인보드와의 호환성을 갖춘 2세대 라이젠 스레드리퍼를 내놨다.

16코어와 12코어 모델의 가격도 1세대와 비교해 합리적으로 책정하였고, 1세대와 같이 비슷한 가격대에서는 경쟁사의 제품보다 더 많은 코어를 제공하면서 그만큼 높은 성능을 기대하게 만든 것도 기존 라이젠 시리즈와 같다.

 

AMD의 2세대 라이젠 스레드리퍼는 성공적인 HEDT CPU 세대교체가 기대되는 동시에, 지금까지 HEDT CPU 보다 상위 개념의 'WX' 모델을 경쟁사인 인텔보다 먼저 선보였다는데 또다른 의미를 부여할 수 있다.

한편, 인텔 역시 현재 HEDT CPU인 코어 X 시리즈의 상위 모델인 코어 A 시리즈를 올해 4분기 중순, 메인스트림 8코어 프로세서인 코어 i9-9900K와 코어 i7-9700K를 10월 중 출시할 예정인만큼, AMD와 인텔의 CPU 경쟁은 2세대 스레드리퍼를 시작으로 하반기 새로운 국면에 접어들 것으로 보인다.

 

특히, 스레드리퍼 2920X와 2970WX외에 새로운 모델이 예정되어 있지 않은 AMD가 인텔의 메인스트림 8코어에 어떤 식으로 대응할지 귀추가 주목된다.

AMD에서 7nm Zen2 아키텍처 CPU는 2019년 서버용 에픽 프로세서의 차세대 모델을 시작으로 선보일 계획임을 밝힌 이상, 당분간 AMD가 메인스트림급의 신규 CPU로 대응하기를 기대하긴 어렵다.

그나마 가능성 있는 신제품이라면 2세대 라이젠 초기 루머로 떠돌던 라이젠 7 2800X를 들 수 있겠지만 가능성은 미지수고, 좀 더 현실적인 대응 전략을 들자면 전통적인 가격 인하 혹은 번들 프로모션이 기대된다.

2018년 상반기 메인스트림 제품군에 이어 하반기 HEDT CPU로 이어진 AMD와 인텔의 CPU 경쟁이 소비자들에게 어떤 이득으로 반영될지 흥미진진한 요즘이다.

  태그(Tag)  : AMD, CPU, AMD Ryzen ThreadRipper
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  이상호 기자 / 필명 이오니카 / 이오니카님에게 문의하기 ghostlee@bodnara.co.kr
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기자의 시각이 항상 옳은것은 아닙니다. 나머지는 여러분들이 채워 주십시요.

2014년부터 어려운 이야기를 쉽게 하는 것으로 편집방침을 바꿉니다.
푸른바다 / 18-08-18 9:19/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
memory latency를 다양한 방식으로 줄일려는 노력이 상당했군요. 잘 읽었읍니다.


프리스트 rubychan님의 미디어로그 가기  / 18-08-20 19:01/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
몇년전에 비하면 많이 발전한..
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