이원영 기자
지난 6월 AMD가 발표한 젠5(Zen 5) 아키텍처와 젠5를 채용한 모바일용 프로세서 시리즈인 라이젠 AI 300(Ryzen AI 300), 데스크톱용 프로세서 시리즈인 라이젠 9000(Ryzen 9000)에 대한 세부 사항이 공개됐다.
이들 2개 시리즈는 모두 최신 젠5 아키텍처를 채용해 성능과 효율성을 크게 향상시켰다. 라이젠 AI 300 시리즈에서 가장 큰 개선점은 마이크로소프트 AI PC인 코파일럿+ PC에 대응하기 위해 XDNA 2 NPU를 통합했다는 것. 이를 통해 최대 50TOPS AI 성능을 실현할 수 있게 됐다.
젠5 아키텍처가 갖춘 중요한 기능에는 듀얼 파이프 페치가 포함된다. AMD가 고급 분기 예측(Advanced Branch Prediction)이라고 부르는 기능과 듀얼 파이프 페치를 결합해 지연시간을 줄이고 정확도와 처리량을 향상시키도록 설계했다. 강화된 명령어 캐시 지연시간과 대역폭 최적화를 통해 정확도를 희생하지 않고 데이터 흐름과 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
젠5 정수 연산 성능은 젠4보다 업그레이드됐으며 젠5는 8-와이드 디스패치/리타이어 시스템을 갖추고 있다. 젠5 내부적 개선에는 ALU 스케줄러에 의해 제어되는 ALU 6개와 곱셈기 3개, 더 큰 실행 윈도도 포함되어 있다.
기타 기능 강화로는 젠4보다 데이터 대역폭이 넓고 4사이클 로드에도 대응할 수 있는 48KB 12-웨이 L1 데이터 캐시가 탑재된 점 등이 있다. 이전 세대 젠4와 비교하면 L1 캐시에서 사용할 수 있는 최대 대역폭이 2배가 됐고 부동 소수점 유닛도 2배가 됐다고 한다. AMD는 데이터 프리페처도 개선해 더 빠르고 신뢰성 있는 데이터 액세스와 처리를 실현했다고 주장하고 있다.
더불어 젠5는 명령어 아키텍처에 AVX-512를 채용해 완전한 512비트 AI 데이터 패스와 6개 파이프라인을 갖춘 2사이클 지연시간 FADD를 도입했다. 젠4에서도 AVX-512를 지원하지만 이는 서로 연계해 동작하는 256비트 데이터 패스 2개를 사용한다. 이에 비해 젠5 AVX-512는 완전한 512비트 데이터 패스를 실현하고 있어 환영할 만한 개선점이라는 지적이다.
AMD는 젠5가 젠4와 비교해 IPC가 평균 16% 향상됐다고 주장하고 있다. AMD가 내부적으로 젠5와 젠4 성능을 비교한 결과를 보면 벤치마크 소프트웨어 긱벤치 5.4에서는 평균 35%나 IPC가 향상됐다.
젠5 코어는 TSMC 4nm 프로세스로 제조되며 더 콤팩트하고 전력 효율이 뛰어난 젠5c 코어는 TSMC 3nm 프로세스 기술로 제조된다. AMD 차세대 5세대 에픽 CPU인 튜린(Turin)은 2024년 후반에 출시 예정이며 최대 192개 젠5 코어를 탑재한다.
라이젠 AI 300 시리즈로는 라이젠 AI 9 HX 370과 라이젠 AI 9 365가 발표됐다. 하위 모델인 라이젠 AI 9 365는 고효율 코어인 젠5c 수가 적다.
AMD는 경쟁 제품인 인텔 코어 울트라 9나 스냅드래곤 X 엘리트와 라이젠 AI 9 HX 370 성능을 비교한 그래프도 공개했다. 벤치마크 소프트웨어, 동영상 인코딩이나 3D 렌더링 등 콘텐츠 생성, 게임 성능 모두에서 경쟁 제품을 뛰어넘는 성능을 실현하고 있다.
현재 라이젠 AI 300 시리즈에 포함되는 건 2개 모델뿐이지만 TDP가 15~54W로 상당히 폭넓기 때문에 얇고 가벼운 모바일 노트북부터 데스크톱 PC용까지 다양한 PC에서 라이젠 AI 300 시리즈가 채용될 전망이다.
함께 발표한 라이젠 9000 시리즈로는 라이젠 9 9950X, 라이젠 9 9900X, 라이젠 7 9700X, 라이젠 5 9600X라는 4개 모델이 발표됐다. 이들은 2024년 7월 31일 출시 예정이다.
그 밖에도 라이젠 9000 시리즈에는 젠3 이후 CPU에 탑재됐던 커브 옵티마이저(Curve Optimizer) 개선 버전인 커브 셰이퍼(Curve Shaper)라는 새로운 오버클록 기능이 도입된다. 커브 셰이퍼를 사용하면 15개까지 서로 다른 주파수 및 온도 대역에서 전압 곡선을 미세 조정할 수 있게 되어 사용자는 안정적으로 전력이나 CPU 주파수를 제어할 수 있게 된다. 커브 셰이퍼 등장으로 사용자는 라이젠 9000 시리즈 성능을 한계까지 발휘시킬 수 있게 된다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
이석원 기자
