[분석정보] IPC가 40% 향상된 AMD의 차세대 CPU Zen과 2017년 까지의 로드맵

뉴욕 NASDAQ에서 애널리스트를 위한 설명회를 개최

 AMD는 차세대 x86 CPU "Zen"과 ARM CPU "K12"을 두 바퀴로 삼아 밀어 간다. Zen은 현재 Bulldozer 계열 CPU 코어 "Excavator "보다 40%나 클럭당 명령 실행 성능이 높아진다. 또한 GPU는 차세대 광대역 메모리 기술 "HBM (High Bandwidth Memory)"을 타사에 앞서서 채택한다.

 앞으로 몇년간 AMD는 새로운 아키텍처와 새로운 기술의 러쉬를 한다. 강력한 새로운 CPU 코어와 GPU 코어를 주축으로 게임이나 가상 현실 등의 몰입 형 플랫폼, 그리고 데이터 센터 등 시장을 개척하는 전략이다.

 또한 PlayStation 4 (PS4)와 Xbox one에 성공한 세미 커스텀 형 비즈니스도 확대되고 있는 것도 밝혔다. AMD는 지난 몇년간 전통적인 PC 플랫폼 이외의 시장 개척에 주력해 왔다. 새로운 CPU 코어에 의해 그 전략이 더욱 구체성을 보이기 시작했다.

2015 FINANCIAL ANALYST DAY의 회장인 미국 뉴욕의 타임 스퀘어에 있는 NASDAQ 빌딩

Lisa Su 씨 (President and Chief Executive Officer, AMD)

 AMD는 미국 뉴욕 증권 거래소 NASDAQ에서 개최한 "2015 FINANCIAL ANALYST DAY"에서 자사의 기업 전략의 전환과 제품 로드맵의 쇄신을 발표했다. 처음에 등장한 AMD의 탑 Lisa Su (리사 수) 씨 (President and Chief Executive Officer, AMD)는 회사 사업의 이행이 순조롭게 진행하고 있으며, 전통적인 PC 사업 이외의 기업, 임베디드, 세미 커스텀의 매출이 2014년에는 40%에 도달했음을 설명했다. 이러한 시장의 확대에 따라 향후 회사의 비즈니스가 빠르게 상향될 전망인 것도 밝혔다.

 
Zen은 현재의 AMD 코어보다 40% 높은 IPC 전망

 AMD가 이번에 발표한 제품 로드맵은 이러한 기업 전략에 따르고 있다. 강력한 CPU 코어의 투입에 집중하고 플랫폼을 단순화하고 성능 범위를 확장한다. 따라서 내년 (2016 년)에는 새로운 CPU 코어 Zen을 탑재한 CPU 제품을 하이 엔드 FX 시리즈로 투입한다.

  

 Zen은 현재 Bulldozer (불도저) 계 마이크로 아키텍처의 CPU 코어가 아닌 완전히 새로운 설계의 코어가 된다. 싱글 쓰레드 성능을 높인 코어가 될 전망으로 올해의 APU "Carrizo"에 탑재되는 Excavator 코어 보다 클럭당 명령 실행 성능 IPC (Instruction-per-Clock)이 40% 나 높아진다고 말한다. Bulldozer 계는 쓰레드 당 정수 연산 파이프가 2개이지만, Zen는 3개 이상이 될 것은 확실하다.

또한 Zen은 AMD의 CPU로는 처음으로 SMT (Simultaneous Multithreading)를 지원하는 것이 AMD의 기술 전략을 총괄하는 Mark Papermaster 씨 (Senior Vice President and Chief Technology Officer, AMD)에 의해 발표 되었다. SMT로는 Intel이 Hyper-Threading을 채용하고 있지만, Zen 구현에 대해서는 아직 전혀 밝혀지지 않았다. 또한 캐시 시스템을 일신 광대역과 낮은 레이턴시의 캐시 계층을 구현하는 것도 공표되었다. FinFET 3D 트랜지스터 기술을 제조 공정 기술에 사용함으로써 전력 효율을 크게 개선한다고 설명했다.

HBM 메모리 GPU가 드디어 발표

 AMD는 작년 (2014년) 5월에 Zen과 동시에 고성능 ARM 코어 "K12"을 개발하고 있는 것으로 밝혔다. K12은 2017년에 투입될 전망으로, 서버 및 성능이 요구되는 임베디드 시장을 위한 제품이다. Zen 개발의 노하우가 K12에도 활용 될 것으로 보인다. AMD의 고성능 CPU는 커스텀 설계를 다용 하지만, K12도 그러한 설계가 될 것으로 예상된다.

 GPU는 광대역 메모리 기술 HBM (High Bandwidth Memory)을 채용한 제품이 올해 중반에 발표되는 것으로 밝혀졌다. HBM은 다이 (반도체 본체) 적층 스택 DRAM 기술로 500GB / sec 이상의 메모리 대역폭을 GDDR5 보다 훨씬 낮은 소비 전력으로 실현할 수 있다. 회사는 HBM을 먼저 GPU에서 GDDR5 대체의 비디오 메모리로 채용한다고 한다.

 GPU 코어는 내년 (2016년)에는 현재 GCN (Graphics Core Next)을 개량한 GCN 3.0으로 이행, FinFET 3D 트랜지스터 공정 기술로 이행하여 전력 효율을 두배로 높이는 것을 밝혔다. 또한 가상 현실에 대한 최적화도 행해 간다.

 CPU 코어와 GPU 코어의 개선을 통해 AMD는 향후 APU (Accelerated Processing Unit)의 전력 효율도 높여 간다. 2020년 까지 현재의 25배의 전력 효율 향상을 목표로 한다고 한다. 또한 CPU와 GPU를 통합한 HSA (Heterogeneous System Architecture) 프로그래밍 모델도 확충해 간다. 기계 학습 시장에 넣고 싶다고 AMD는 생각하고 있다.

SkyBridge가 취소되고 단순해진 로드맵

 제품 로드맵은 지난해 5월 발표한 x86과 ARM 호환 "칩 설계 프레임 워크" "Project SkyBridge (스카이 브리지)"가 취소된 것이 밝혀졌다. 이것은 x86과 ARM 플랫폼 호환 요구 자체가 낮았다고 AMD는 설명한다.

 다만, SkyBridge의 본질은 소켓과 메인 보드 등의 수준뿐만 아니라 SoC (System on a Chip) 내부 패브릭에서 호환시켜 x86과 ARM의 아키텍처 모두의 SoC 설계 호​​환성을 높인다는 점이다. 이 점이 Zen과 K12 세대로 계속되는지 여부는 밝혀지지 않았다.

 SkyBridge는 20nm 공정으로 올해 (2015년) 생산될 예정이었다. 그러나 20nm 공정은 IP를 설계하기 시작해 봤지만, CPU에는 이점이 적은 것으로 밝혀져, AMD는 메인 스트림 제품은 20nm 공정을 사용하지 않기로 했다고 한다. 현재 제품 로드맵은 28nm의 평면형 트랜지스터 공정에서 14 / 16nm의 FinFET 3D 트랜지스터 공정으로 점프 할 계획이다.

 SkyBridge의 취소는 회사의 설계 자원을 집중시키고 플랫폼을 단순화하고 제품 라인을 구성한다는 점에서 효과가 높다. 또한 엔터프라이즈와 임베디드, 세미 커스텀에 초점한다는 회사의 전략에도 부합한다. 결과적으로 AMD의 로드맵은 더 견고해지고 있다.

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