[뉴스] “올해도 거침없이, AMD 2020 일정”

해도 움직임이 예사롭지 않다. 리사 수 AMD CEO는 지난 3월5일(현지시간) 미국 산타클라라에서 열린 ‘2020 파이낸셜 애널리스트 데이’에서 “AMD의 다세대 컴퓨팅 및 그래픽 로드맵은 수익 증대 가속화 및 강력한 주주 수익 창출을 목표로 고안됐다”라며 “리더십 IP 로드맵을 꾸준히 실행에 옮기고, 지속적인 성장세의 고성능 및 게이밍 PC, 데이터센터 시장에서 유의미한 지표를 만들기 위한 첨단 기술을 개발하는데 집중하고 있다”라고 밝혔다.

| 리사 수 AMD CEO

CPU와 GPU 다음 세대 개발이 순조롭게 진행 중이며, 첨단 공정 적용도 문제없이 진행되고 있음을 내비친 것이다. 이날 GPU 컴퓨팅을 위한 새 GPU 아키텍처 ‘CDNA’도 공개됐다. 2020년 AMD 로드맵을 정리했다.

AMD는 ‘젠3’ 아키텍처 칩이 TSMC와 협력으로 2세대 7나노 공정인 ‘N7+’에서 생산된다고 분명히 했다. 젠3 제품은 올해 공급된다. 마크 페이퍼마스터 AMD CTO는 “제조 공정에서 AMD는 인텔을 앞서고 있다”라며 이는 AMD CPU 발전의 중요한 요소라고 말했다. AMD 지난해 7월 인텔에 앞서 7나노 공정을 적용한 3세대 라이젠을 출시했다. 인텔은 10나노에 멈춰 있다. 리사수 CEO는 5나노 칩 설계도 순조롭게 진행 중이라고 밝혔다. 다음 세대 ‘젠4’는 5나노 공정에서 생산된다.

‘젠4’ 5나노 공정 생산

| AMD CPU, GPU 공정

AMD 라이젠 칩은 전형적인 반도체 디자인이 아닌 내부에 여러 개의 다이를 결합하는 칩렛(Chiplet) 아키텍처를 도입하며 부동소수점과 클록당 연산능력(IPC), 클록 속도에서 경쟁사를 궁지로 몰아세우는데 성공했다. 칩렛 아키텍처는 지연시간을 줄이는 효과도 있다. 라이젠은 PCIe 4.0 인터페이스를 지원하는 최초의 칩이고 코어는 16개까지 늘렸다. 다시 말해 AMD 입장에서 칩 패키지 기술은 매우 중요하다.

리사 수 CEO는 “칩렛 및 하이브리드 2.5D와 3D 다이 스태킹을 결합한 새로운 ‘X3D’ 패키징을 포함한 다이 스태킹 리더십을 확장해 10배 이상 향상된 대역폭 밀도를 제공할 계획”이라고 말했다. CPU 코어와 GPU 코어 연산 성능이 향상될수록 메모리 대역폭 병목 현상 또한 무시 못해 HBM 같은 고성능 메모리를 프로세서 패키지에 통합하겠다는 의미로 읽힌다.

| 칩렛에서 ‘X3D’ 패키징으로 발전한다.

AMD는 올해 GPU 아키텍처 ‘RDNA’를 ‘RDNA2’로 대체한다. 연말 등장하는 RDNA2 아키텍처 특징은 크게 레이트레이싱과 가변 레이트 쉐이딩(Variable Rate Shading·VRS) 지원으로 압축된다. 레이트레이싱은 현실감 있게 빛이 환경에 미치는 영향을 실시간으로 재현해 게임에서 영화 같은 광원 효과를 제공한다. 가변 레이트 쉐이딩은 디테일 영역에 프로세싱 파워를 집중하는 셰이더로 전체 성능을 향상시키는 기술이다. AMD는 RDNA2에서 와트당 성능이 50% 향상될 것이라고 했는데 레이트레이싱 성능 효율을 포함한다면, 충분히 납득되는 수치다.

RDNA2 아키텍처 칩은 7나노 공정에서 만들고 다음 세대(RDNA3)는 7나노 파생 버전인 EUV 노광 공정 장비를 활용해 더 많은 레이어층을 쌓는 N6 내지 5나노 설계가 예상된다. CPU는 5나노로 명확하게 밝힌 것과 다르게 GPU는 언급하지 않았다.

GPU 로드맵에서 흥미로운 다른 특징은 ‘CDNA(AMD 컴퓨트 DNA)’ 아키텍처 도입이다. GPU간 연결성을 향상시키는 2세대 AMD 인피니티 아키텍처를 포함하며 기계학습 및 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에 최적화됐다는 게 AMD의 설명이다. 라데온 성능에 큰 변화가 있을 것임을 예측할 수 있는 대목이다. 레퍼런스 디자인에서 블로워 팬 삭제 역시 반길 만한 일이다.

AMD와 엔비디아는 레퍼런스 설계에 블로워 팬을 썼다. PC 뒤쪽으로 GPU의 뜨거운 열기를 배출해 미니PC나 그래픽 카드가 여러 개 설치되는 PC에 적합하다. 공기 흐름이 나쁘면 내부 온도가 상승하는 단점도 명확하다. AMD는 그동안 블로워 팬으로 고역을 치렀다. 엇비슷한 그래픽 카드 디자인에 어떤 변화가 있을지 주목된다.

슈퍼컴퓨터 시장 ‘호시탐탐’

| CPU와 GPU를 연결하는 3세대 AMD 인피니티 아키텍처

AMD는 CPU와 GPU를 연결하는 인터커넥트 기술도 언급했다. AMD CPU는 두 번에 걸쳐 개선된 고속 인피니티 패브릭(infInity Fabric)을 통해 내부 여러 개의 코어가 긴밀하게 결합되고 작동된다. 16코어 라이젠 쓰레드리퍼 1950X는 8코어 칩 2개, 32코어 라이젠 쓰레드리퍼 2990WX는 8코어 칩 4개를 이러한 방식을 결합한 것이다. 이번에 공개된 3세대 AMD 인피니티 아키텍처는 최대 8개의 GPU를 상호 연결하며 PCIe 4.0 대비  CPU와 GPU간 2.25배 향상된 대역폭을 기대할 수 있다. 컴퓨팅 솔루션을 가속화하기 위해 필요한 소프트웨어 프로그래밍 또한 단순화한다.

AMD는 이 같은 기술을 통합해 엑사스케일급 슈퍼컴퓨터 시장에서 유의미한 결과를 만든다는 계획이다. HPE(휴렛팩커드 엔터프라이즈)와 함께 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)의 슈퍼컴퓨터 ‘엘 카피탄’ 개발에 참여한다. 2023년 초 공개되는 엘 카피탄 시스템은 2엑사플롭(초당 100경번의 연산 수행) 이상의 더블 프리시전 성능을 제공해 전세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 자리매김한다는 목표다.

“790억달러 규모의 데이터센터, PC, 게이밍 시장에서 유의미한 성장이 목표다”