AMD에서 7월 초순 테크데이를 개최하고 올해 하반기 태풍의 눈인 라이젠 9000 시리즈와 관련된 다양한 공식 자료들을 공개했다. 여기에는 그사이 발표된 제품들의 아키텍처와 기능, 성능등 보다 세부적인 정보들이 포함되었는데, 이번 기사에서는 AMD 테크 데이에서 발표된 핵심 내용들을 정리했다.

AMD 라이젠 9000 및 AI 300 시리즈의 핵심 Zen5 아키텍처

컴퓨텍스에서 발표도니 라이젠 9000 시리즈와 라이젠 AI 300 시리즈는 새롭게 디자인된 Zen5 아키텍처가 적용된다. 핵심 변화는 IPC, 디스패치와 실행 확장 폭 개선, 캐시 대역폭 두 배 확장, AI 가속에 중점을 둔 아키텍처다.

프론트엔드는 향상된 분기 예측과 듀얼 파이프 페치 구조로, 정확성을 높이고 레이턴시 감소, 이를 통해 더 많은 분기 예측을 실행하며, 명령어 캐시 레이턴시 및 대역폭 확대, 이중 디코드 파이프 추가가 이뤄졌다.

여기에 8 와이드 디스패치/ 리타이어 구조, 6개의 ALU와 3개의 곱셉 구성, 더 넓어진 디스패치와 실행 유닛 구조, 파이프라인 확대에 따른 미스 처리 해결을 위한 실행 윈도우 40% 확대, 통합성이 높아진 ALU 스케쥴러가 탑재되었다.

데이터 대역폭 향상을 위해 32KB 데이터 캐시를 48KB로 늘리고, 12way 4사이클 로드 동작과 L1 대역폭과 부동 소수점 유닛 대역폭을 최대 두 배로 높였다. 여기에 데이터 프리패칭 개선, 256bit 패스 2개 활용이 아닌 완전한 512bit 패스를 사용해 AVX-512 성능을 향상 시키며, 2사이클 레이턴스 FADD의 파이프라인 6개와 더 큰 부동 소수점 명령 처리를 도입했다.

결과적으로 Zen5 아키텍처는 Zen4 아키텍처 대비 평균 16%의 IPC 상향을 끌어내면서, 싱글 코어 기준, AI 시대에 높은 관심을 받고 있는 머신 러닝 성능은 최대 32%, 고급 암호화 기술인 AES-XTS 성능은 최대 35% 증가했다.

라이젠 9000 시리즈는 알려진 것과 같이 라이젠 9 9950X/ 라이젠 9 9900X/ 라이젠 7 9700X/ 라이젠 5 9600X 4종이 7월 31일 출시된다.

코파일럿+ PC 시대 핵심, NPU를 이루는 XDNA2 아키텍처

범용 프로세서인 CPU나 GPU에 비해 인공지능 관련 연산을 담당하는 NPU는 전력 효율이 최대 35배나 뛰어나다. 특히 MS에서 코파일럿+ PC라는 새로운 기준을 제시할 정도로 로컬 디바이스에서의 AI 기능도 중요시되고 있다.

이에 라이젠 AI 300 시리즈에서는 XDNA2 아키텍처 기반의 NPU를 탑재했다. 전통적인 멀티코어 프로세서와 달리 인접한 타일간의 메시 구성으로 실시간 처리를 위한 테라바이트 규모의 대역폭을 제공하며, AI 연산 최적화를 위한 프로그래머블 인터커넥트 구조 기반의 파티셔닝이 가능하다.

여기에 1세대 대비 AI 컴퓨팅 타일이 20개에서 32개로, 온칩 메모리는 1.6배 확장하였고, 비선형 함수 지원 강화 등의 개선을 통해 성능은 다섯 배, 전력 효율은 두 배 높였다. 또한 8비트 정수 연산의 성능에 16bit 부동소수점의 정확도를 결합한 블럭 FP16을 지원한다. 

전성비 개선에 집중, RDNA3.5 아키텍처

이번 행사에서는 RDNA3.5 아키텍처에 대한 내용도 공개되었다. 공식 발표전 루머로는 전성비 개선에 중점을 둔 아키텍처로 에상되었는데, 실제 공개된 내용 역시 전성비 개선에 중점을 두고 있다.

구체적으로는 텍스처 샘플러 레이트, 보간 및 비교 레이트가 두 배 증가하였고, 메모리 관리를 개선해 메모리 엑세스 시간 감소, 암축률 개선을 이뤄내, 모바일 플랫폼에 최적화 시킨 것이 특정으로, 15W로 동일한 전력 환경에서 3DMark 테스트 기준 최대 32% 더 높은 성능을 제공한다. 

Zen5 라이젠의 추가적인 특징

라이젠 9000 시리즈와 라이젠 AI 300 시리즈에 적용된 Zen5 아키텍처는 전성비 및 IPC 개선에 더해 TSMC 4nm 및 3nm 공정을 바탕으로 생산되며, 소형 고속 저전력 트랜지스터 사용덕에 발열 특성도 개선되었다. 열저항 성능이 15% 개선되어 동일 TDP에서 7℃ 낮은 온도를 유지할 수 있다.

라이젠 9 9950X를 제외한 모델들의 TDP를 낮춘 상태로도 최소 11%에서 최대 22%까지 높은 성능을 발휘한다. 얼마전 라이젠 9700X의 TDP를 120W로 상향을 고려 중이라는 루머성 소식이 덜았지만, 결과적으로 처음 발표된 TDP 65W 스펙이 유지된다.

자동 오버클럭 기능인 PBO와 전력 최적화 기술인 커브 옵티마이저에 더해, 새롭게 커브 세이퍼(Curve Shaper) 기능도 추가된다. 커브 세이퍼는 3가지 온도와 5가지 속도가 조합된 총 열 다섯 가지 시나리오에 맞춰 커브 옵티마이저보다 더욱 세밀하게 안정적으로 전압을 조정하는 기능으로, 이를 통해 보다 안정적으로 더 높은 수준의 오버클럭을 노려볼 수 있다.

한편, 메모리 지원도 개선되었다. 공식 클럭이 DDR5 5200MHz서 DDR5 5600MHz로 상승하면서, AGESA 마이크로 코드서 최대 DDR5 8000MHz 메모리를 지원한다. 여기에 실시간 메모리 오버클럭 및 메모리 최적화 성능 프로파일 기능도 지원한다.

800 시리즈 칩셋은 컴퓨텍스에서 발표한 X870과 X870E에 더해 새로운 칩셋이 추가 발표되었다. B850과 B840이 그것으로, B650 칩셋을 대체하는 포지션이지만 B840은 PCIe 지원이 3.0 버전으로 제한되며, 오버클럭도 메모리만 가능해 A620 칩셋의 대체 포지션에 가까운 느낌이다.

라이젠 9000 시리즈와 라이젠 AI 300 시리즈의 성능