2. A 시리즈 APU 플랫폼의 특징
통합과 미세공정으로 낮아진 TDP
라노 APU를 간단히 정의하면 CPU + GPU + 노스브릿지로, 라노에는 기존 페넘II 에 사용된 스타 코어 기반 코드네임 Husky CPU와 리테일 시장에 출시된 라데온 HD 6000 시리즈 기반 코드네임 Sumo인 HD 6550D와 HD 6530D 그래픽 코어를 탑재했다.
퓨전 APU A 시리즈(라노) 블록 다이어그램
각 컴포넌트가 통합된 것을 제외하면 미세공정 도입외에 획기적인 아키텍처 변화는 감지되지 않지만, 페넘II와 애슬론II의 45nm 제조공정과 라데온 HD 6000시리즈의 40nm 제조공정, AMD의 데스크탑용 최신 칩셋인 900시리즈의 65nm 공정보다 미세화된 통합 32nm 공정을 적용해 전체적인 소비 전력을 낮췄다.
여기에 코어별 전력 관리와 GPU와 그래픽 메모리, UVD의 파워게이팅을 통해 유휴 전력 관리 및 노스브릿지 P-state/ GPU전력 상태/ PCIe 클럭/ UVD 로드 감지, 프레임 버퍼 압축과 능동적 백라이트 모듈화 등의 디스플레이 전력 최적화를 통해 노트북용과 데스크탑용 라노의 최대 TDP를 65W와 100W로 맞출 수 있게 되었다.
NB 중심 '라노' 버스 마이크로 아키텍처 적용
L3 캐시를 중심으로하는 링버스 아키텍처의 인텔 샌디브릿지와 달리 라노의 내부 버스 구조는 노스브릿지를 중심으로 CPU와 메모리, GPU가 연결되는데, 특히 GPU 블록의 경우 그래픽 코어와 메모리 컨트롤러를 연결하는 라데온 메모리 버스와 GPU가 직접 coherent 캐시와 메모리에 엑세스 할 수 있는 퓨전 컴퓨트 링크로 연결된다.
이를 통해 라노 내장 GPU는 이전 세대 보다 29.8GB/s 이상의 대역폭 확보가 가능해졌으며, 라노 APU에 제공되는 24 PCIe Lane 중 16개의 PCIe Lane을 이용한 2 x8 CrossFireX와, 이전 세대에 Hybrid CrossFire로 명명되었던 듀얼 그래픽 구성을 지원한다.
라노를 위한 소켓 FM1(좌)과 기존 소켓 AM3(우)
새롭게 통합 프로세서로 탄생한 라노는 기존 AM3 소켓과 호환되지 않는 FM1 소켓을 방식을 채택하였으며, 기존 AM2/ 2+ 소켓과 AM3 소켓이 외형상 차이를 구분하기 어려웠던 것과 달리 소켓 중앙 부위를 비워놓아 AM3 소켓과 호환되지 않는 것을 쉽게 확인할 수 있다.
라노 APU와 호환되는 소켓 FM1 지원 FCH A75/ A55는 기존 A-Link II/ III에서 UMI(Unified Media Interface)로 명칭을 변경한 인터페이스를 통해 2GB/s의 대역폭으로 연결되며, 그래픽과 UMI에 할당 후 남은 4개의 PCIe Lane으로 추가 PCIe 슬롯이나 SATA/ USB/ IEEE1394 등의 추가 컨트롤러에 할당해 메인보드 스펙 조절을 위한 유연성을 제공한다.
통합 위해 기존 아키텍처를 최적화 한 라노의 스타 CPU 코어
라노 스타 코어는 아키텍처 변화 대신 최적화에 중점을 두었다
32nm 공정을 도입한 라노 APU의 CPU 아키텍처는 기존 스타 코어의 아키텍처 최적화에 중점을 둔 Husky 코어로 알려졌으며, 극적인 성능 향상은 없지만 L2 캐시를 코어당 512KB에서 1MB로 확장하고 IPC를 최적화하여 이전 세대에 비해 6% 이상 성능이 향상된 것으로 AMD는 소개하고 있다.
이외에 Husky CPU는 분기 예측 유닛과 개선된 버퍼, 분리된 하드웨어 디바이더로 보다 빠른 동작이 가능해졌으며, 공식적으로 데스크탑에서는 DDR3 1866MHz 메모리를, 모바일에서는 DDR3 1600MHz 메모리를 지원한다.
데스크탑은 4개 메모리 슬롯에 최대 64GB, 모바일은 2개 메모리 슬롯에 최대 32GB 확장이 가능해졌으나, 데스크탑에서 DDR3 1866MHz 메모리 사용시에는 각 채널당 1개의 메모리만 지원하기 때문에 이 때 확장 가능한 최대 메모리 용량은 32GB로 제한된다.
사용 환경에 능동적으로 반응하는 터보 코어
라노에 적용된 터보 코어는 CPU와 GPU 부하에 따라 유동적으로 동작하게 된다
라노는 코드네임 투반인 헥사코어 CPU 페넘II X6 시리즈에서 도입된 터보코어 기술이 지원된다.
라노에 도입된 터보 코어 기술은 부하에 따라 각 CPU 코어별 소비 전력을 모니터링해 터보 코어 기술 활성화와 클럭 향상 여부를 결정하며, GPU의 경우 부하 변화에 따라 클럭 조절(오버 클럭 미 지원)을 병행해 소비 전력을 조절하게 된다.
CPU와 GPU의 부하에 따른 소비전력은 CPU 부하가 높은 경우나 GPU에 보다 높은 부하가 걸릴 경우, OpenCL이나 게임과 같이 CPU와 GPU 모두 부하가 높아 라노의 TDP 스펙 이상 전력이 소비될 경우 온도 측정을 통해 전체적인 소비전력을 관리한다.
라노 APU의 소켓 FM1은 기존 소켓 AM2/ 2+/ 3와 호환되지 않는다
AMD가 6월 30일 라노의 공식 출시 자리에서 밝힌 제품의 종류는 총 4종으로 TDP 100W에 HD 6550D 그래픽 코어를 내장하고 2.9GHz로 동작하는 A8-3850과 HD 6530D 그래픽 코어를 내장하고 2.6GHz로 동작하는 A6-3650, TDP 65W에 터보코어를 지원해 2.4/ 2.7GHz로 동작하며 HD 6550D를 내장한 A8-3800과 2.1/ 2.4GHz로 동작하며 HD 6530D를 내장한 A6-3600 4종이다.
이 중 A8-3850과 A6-3650은 미화 $135와 $115에 출시중이며, AMD 코리아에서 개최한 퓨전 APU 라노 출시 기자간담회에서 밝힌 바에 따르면 A8-3800과 A6-3600은 7월 중 출시가 예정되어 있다.
이 들 외에 2011년 3분기와 4분기에 출시 예정인 트리플 코어와 듀얼 코어 APU와 관련된 내용은 뉴스를 통해 확인할 수 있다.
Redwood 기반 GPU가 이식된 라노 Sumo 그래픽 코어
메인스트림 Radeon HD 5000 시리즈 기반 Redwood 코어 기반 Sumo 코어 사용
라노 APU에 통합된 Sumo 그래픽 코어는 Radeon HD 5600/ 5500 시리즈에 사용된 VLIW5 아키텍처 기반 Redwood 코어의 업데이트 버전으로, HD 5000 시리즈의 UVD 2 대신 Radeon HD 6000 시리즈에서 지원하는 UVD 3과 통합을 위한 메모리 인터페이스 재디자인 과정을 거쳤다.
최대 24x MSAA, SSAA, MLAA와 CPU와 GPU의 연산 능력을 유기적으로 활용하는 AMD APP(Accelerated Parallel Processing) 기술을 위한 OpenCL 1.1 및 제로 카피와 Pin-in-Place, DIrectX 11과 쉐이더 모델 5.0, 다이렉트 컴퓨트를 지원한다.
Sumo의 기본이된 Redwood 코어에 대한 자세한 내용은 보드나라 기사를 참고하기 바란다.
라노 APU 내장 그래픽 코어는 HD 6570과 HD 6450 사이에 포지셔닝 된다
라노 APU 내장 그래픽 코어인 Sumo는 Redwood를 기반으로 하므로 A8-3800 시리즈에 통합된 Radeon HD 6550D는 400개의 스트림 프로세서와 5개의 SIMD, 8 ROP, 텍스처 유닛 20개가 내장되었으며, A6-3600 시리즈에 통합된 Radeon HD6530D의 경우 320 스트림 프로세서와 4개의 SIMD, 8 ROP, 텍스처 유닛 6개를 내장했다.
Sumo 코어는 시스템 메모리를 버퍼 메모리로 사용하므로 그래픽 메모리 클럭과 대역폭은 시스템 메모리 성능에 좌우되며, AMD 자체 테스트 결과 DDR3 1333MHz를 사용했을 때와 비교해 DDR3 1866MHz를 사용시 20%까지 그래픽 성능이 향상되는 것으로 나타났다.
듀얼 모니터 출력과 듀얼 그래픽 출력 지원
Sumo는 기본 출력 포트로 DisplayPort 1.1a과 HDMI 1.4a를 지원하지만 A75와 A55 FCH에 VGA DAC이 통합되어 VGA(D-SUB) 출력 역시 가능하며, 3개 이상의 모니터 출력이 가능한 외장형 HD 5000/ 6000 시리즈의 Eyefinity 기술을 지원하지 않아 기존 800시리즈 내장 그래픽과 동일한 듀얼 모니터 출력만을 지원한다.
Sumo의 디스플레이 구성이 듀얼 모니터에 그친 것은 HD 6450과 같은 벨류급 외장 그래픽 카드와의 차별화를 위한 스펙 조정으로 여겨지지만 라노의 시장 타겟을 고려할 때 조금 이해하기 어려운 부분이다.
한편, 라노 APU는 보조전원 커넥터가 없는 메인스트림 급 HD 6000 시리즈와 기존 Hybrid CrossFire에 대응하는 듀얼 그래픽 구성이 가능한데, 듀얼 그래픽 구성시 새로운 모델명의 접미사로 2를 사용해(HD 6550D와 HD 6670의 듀얼 그래픽 구성 모델명은 HD 6690D2 이다) 2개의 그래픽 코어를 이용한 듀얼 그래픽 구성 모델임을 나타낸다.
라노 APU에서 기본 지원하던 듀얼 모니터 출력 외에 외장형 그래픽 카드를 추가할 경우 3x1 방식 아이피니티와 라노의 내장 그래픽 출력을 더해 확장 형태의 모니터 2개 출력이 가능하다.
HD 6000 시리즈에 적용된 UVD 3 지원
3세대 UVD (Unified Video Decoder) 내장
UVD 3은 MPEG2와 H.264, VC-1 하드웨어 가속 외에 추가로 블루레이 3D 재생에 필요한 멀티-뷰 코덱 하드웨어 가속과 MPEG4- Part2(DivX/ xVid) 코덱의 하드웨어 가속 및 PIP 영상의 하드웨어 가속(듀얼 스트림 디코드)을 지원한다.
AMD의 첫 APU인 브라조스는 멀티뷰 코덱 가속 지원이 제외된 UVD 3을 내장해 HDMI 1.4a를 지원함에도 블루레이 3D 재생이 불가능한 것과 달리, 라노 APU의 경우 블루레이 3D를 비롯해 처음부터 HDMI 1.4a 규격으로 제작된 3D 게임은 물론 미들 웨어를 이용할 경우 2D 게임 역시 3D로 플레이가 가능하다.
AMD는 오픈 규격인 HDMI 1.4a를 이용한 3D 환경을 HD3D로 명명하고 미들웨어 제작사와 블루레이 3D를 지원하는 플레이어 제작사, 디스플레이 제조사를 비롯해 3D 안경 제조사들과 파트너십을 맺고 있으며, 편광필터 방식과 액티브 셔터 글라스, 에너글리프 방식을 모두 지원한다.
데스크탑 최초 USB 3.0 네이티브 지원
CPU와 GPU, 노스브릿지가 통합된 퓨전 APU 라노를 위해 AMD는 브라조스 플랫폼과 마찬가지로 새로운 FCH(Fusion Controller Hub) 2종을 출시했는데, 이 중 최초로 USB 3.0을 네이티브 지원하는 A75가 포함된다.
최초로 USB 3.0을 네이티브 지원하는 AMD A75
데스크탑용 라노 APU(소켓 FM1)을 지원하는 FCH 2종은 라노 APU에서 지원하는 4개의 PCIe Lane을 이용해 2GB/s 대역폭의 UMI(Unified Media Interface)로 연결되며, 인텔 샌디브릿지 플랫폼에서 공식적으로 지원 중단된 PCI 슬롯 3개를 지원한다.
기존 SB800시리즈까지 공식 지원하던 IDE는 SB900 시리즈와 마찬가지로 공식 지원에서 제외되었으며, A75는 SATA 6Gbps와 USB 3.0을 네이티브 지원하는 반면 A55는 SATA 3Gbps와 USB 2.0 지원으로 보급형 시장을 타겟으로 한다.
스펙상 A55는 보급형 시장을 타겟층으로 하지만 저전력 시스템인 브라조스 플랫폼 역시 SATA 6Gbps를 지원한 것을 감안하면 A55의 SATA 지원은 아쉬운 부분이며, 확장 컨트롤러 사용을 위한 PCIe v2.0 Lane은 A75와 A55 모두 4개를 지원해 라노에서 제공하는 4 PCIe v2.0 Lane과 함께 총 8개가 제공된다.
[뉴스] AMD Zen5 APU, 스트릭스 포인트와 스트릭스 헤일로 스펙 유출 
