AMD와 인텔, 프로세서 전투에서 그래픽 전면 공개

최근 발표 된 일련의 발표에서 인텔과 AMD는 x86 프로세서의 아키텍처에서 몇 가지 중요한 변경 사항을 별도로 발표했으며 향후 몇 년 동안 x86 프로세서가 사용되는 방식을 바꿀 것이라고 약속했습니다.

지난주 AMD는 CPU와 GPU 컴퓨팅을 더 가깝게 만드는 새로운 메모리 아키텍처를 발표했습니다. 인텔은보다 전통적인 PC 그래픽에서의 위치를 ​​개선하는 데 중점을 두었습니다. 어제 인텔은 Atom 시리즈 프로세서를위한 완전히 새로운 버전의 마이크로 아키텍처를 발표했다.이 칩은 그 칩을 훨씬 더 강력하게 만들고 Atom과 회사의 주류 코어 프로세서 제품군 사이의 격차를 좁힐 것이다.

AMD의 새로운 메모리 아키텍처

AMD가 이종 시스템 아키텍처 (HSA)에 대해 오랫동안 이야기 해 왔기 때문에 AMD가 이기종 균일 메모리 액세스 (hUMA)라고 발표 한 것은 그리 놀라운 일이 아닙니다.

개념은 매우 간단합니다. AMD의 APU (Accelerated Processing Unit)에서와 같이 동일한 다이에 CPU와 GPU (Graphics Processing)가 모두있는 칩에서도 CPU와 그래픽이 사용하는 메모리는 별도의 풀에 남아 있습니다. 물리적으로 동일한 메모리가 있지만 CPU와 GPU는 다른 메모리 포인터를 사용합니다. 컴퓨팅에 GPU를 사용하려면 프로그램이 CPU에서 사용하는 메모리 부분에서 그래픽으로 사용되는 부분으로 데이터를 복사하고 계산 한 다음 다시 복사해야합니다. 이 모든 시간이 걸립니다. 그래픽이 포함 된 진정한 통합 메모리 시스템에서는 필요하지 않습니다.

AMD는 ARM, Qualcomm, Samsung, Texas Instruments, MediaTek 및 Imagination을 포함한 HSA Foundation의 일부로이를 추진하고 있습니다. 특히이 접근 방식은 HSAIL이라는 소프트웨어 런타임과 HSA 가속화 응용 프로그램을위한 일련의 인터페이스를 사용합니다.

이번 주 AMD는 hUMA 아키텍처에서 CPU와 GPU가 전체 메모리 공간에서 동적으로 메모리를 할당하고이를 동일한 가상 주소 지정 체계와 함께 사용하는 방법을 자세히 설명했습니다. 메모리는 양방향 코 히어 런트이므로 CPU 또는 GPU에서 수행 한 메모리 업데이트는 다른 처리 요소에서 볼 수 있습니다. GPU는 이제 가상 페이지와 함께 페이징 가능한 메모리를 지원하므로 더 큰 데이터 세트 (CPU가 현재 작동하는 방식)에서 작동 할 수 있습니다. 아이디어는 CPU와 GPU가보다 효율적으로 협력 할 수 있다는 것입니다. AMD는 개발자들이 Python, C ++ 및 Java와 같은 표준 프로그래밍 언어를 사용하여 HSA 가속 애플리케이션을 작성할 수 있다고 말했다.

이기종 컴퓨팅을 중요하게 여기는 회사는 AMD만이 아니며 HSA 재단은 경쟁 업체도 보유하고 있습니다. 엔비디아는 GP-GPU를 호출하고 CUDA API를 추진하며 향후 버전의 그래픽 프로세서가 통합 메모리를 지원할 것이라고 약속 한 것에 대해 큰지지를 해왔습니다. 일부 대규모 소프트웨어 플랫폼에는 GP-GPU 컴퓨팅을위한 DirectX에 대한 Microsoft의 DirectCompute 확장과 이기종 컴퓨팅을위한 Google의 Renderscript API와 같은 자체 대안이 있습니다. 가장 중요한 것은 산업 컨소시엄 인 크로노스 그룹이 OpenCL 표준을 홍보하는 것입니다.

가장 큰 문제는 이러한 표준 중 어느 것이 개발자를 유치 할 것인가입니다. hUMA를 지원하는 AMD의 첫 번째 프로세서는 2013 년 말까지 출시 될 예정인 Kaveri 프로세서가 될 것입니다 (내년 초까지는 시스템에는 없을 것임). AMD는 또한 PlayStation 4 용 APU를 제공하고 있으며 차세대 Xbox 용 APU도 공급한다는 소문이 있습니다. HSA Foundation의 다른 회원들도 hUMA 아키텍처를 사용할 수 있지만 아직 그러한 디자인을 발표 한 사람은 없습니다. 이 둘은 개발자와 도구에 중요한 질량을 생성하기에 충분할 수 있으며, 그렇다면 매우 중요 할 수 있습니다.

인텔은 Haswell의 그래픽을 두 배로 낮추었습니다

지난 주 늦게 인텔은 Haswell으로 알려진 22nm 제품인 4 세대 코어 프로세서에 대한 자세한 내용을 공개했습니다. 인텔은 이전에 더 큰 정수 벡터로 작업하기위한 새로운 AVX2 명령어와 부동 소수점에 대한 FMA (fused multiply-add) 명령어를 포함하여 Haswell의 여러 가지 새로운 기능을 공개했습니다. 특수화 된 워크로드의 성능 향상 측면을 제외하고는 최종 사용자가 볼 수없는 사항입니다.

새로운 발표에서 가장 흥미로운 것은 AMD와 Nvidia가 확실히 선두를 차지한 그래픽에 초점을 맞추는 것입니다.

그러나 인텔은 Haswell 프로세서와 함께 큰 발걸음을 내딛고 있습니다. 인텔은 GT3로 알려진 고급 버전을 포함하여 일부 Haswell 모델의 다이에 더 많은 그래픽을 추가 할 것이라고 오랫동안 말했다. 사실상 이것은 현재의 Ivy Bridge 프로세서보다 많은 추가 그래픽 명령 단위입니다. 인텔은 자사 제품에서 일반적으로 더 많은 다이 공간을 CPU 공간에 바쳤고 AMD의 경쟁 APU는 더 많은 다이 공간을 그래픽에 바쳤다는 점을 감안하면 큰 변화입니다.

그러나 인텔은 최근 GT3e 그래픽이라고 부르는 또 다른 변형을 선보였는데, 이는 128MB 임베디드 DRAM이있는 두 번째 다이를 Haswell 다이가 포함 된 패키지에 추가하고 그래픽 성능을 가속화하도록 설계되었습니다. 인텔은 지난 주에 GT3 그래픽의 고속 버전을 이제 아이리스 (Iris)라고하고, 인텔이 새로운 레벨의 그래픽을 브랜드화 할 수 있기를 희망함에 따라 임베디드 DRAM이있는 아이리스 프로 (Iris Pro)라고 발표했다.

특히 Haswell 라인은 HD Graphics라고하는 소량의 그래픽 (GT1)이있는 버전으로 분할됩니다. 속도에 따라 HD Graphics 4200 ~ 4600이라는 GT2 그래픽 (Ivy Bridge 라인의 하이 엔드와 동일); GT3 그래픽을 사용하지만 HD Graphics 5000이라는 15 와트에서 실행됩니다. 28 와트 이상에서 실행되는 GT3 그래픽이있는 부품은 이제 Intel Iris Graphics 5100이라고합니다. GT3e 그래픽과 Iris Pro 5200이라는 임베디드 그래픽을 가진 사람들. 인텔은 이름을 간단하게 지정해 본 적이 없습니다.

인텔의 부품 번호는 여전히 복잡하지만 4로 시작하는 부품 번호는 Haswell을 나타내고 3으로 시작하는 부품 번호는 Ivy Bridge를 나타냅니다. 이 회사는 표준 GT3 노트북 부품을 나타 내기 위해 MQ를 사용하고 DRAM이 내장 된 부품을 나타 내기 위해 HQ를 사용하고 있습니다.

발표의 일환으로 인텔은 새로운 부품의 성능 수치를 공유하여 회사의 기존 프로세서와 비교하여 성능이 크게 향상되었습니다. 인텔은 거의 동일한 전력 소비량에서 이전 세대의 최대 1.5 배 (그리고 14 인치 이상의 화면을 가진 약간 큰 노트북을 목표로하는 고전력 칩 성능의 두 배), 그래픽의 두 배인 울트라 북 성능을 나타내는 수치를 보여주었습니다. 기존 노트북의 성능과 데스크톱 시스템의 성능의 거의 3 배입니다.

인텔은 새로운 아이리스 및 아이리스 프로 그래픽은 개별 GPU와 비교할 수 있으며, 이는 큰 문제라고 말합니다. (항상 언제나, 나는 실제로 제품을 테스트 할 때까지 모든 성능 수치를 소금으로 채 웁니다.) 게임 및 워크 스테이션 응용 프로그램을 위해 AMD와 Nvidia의 고성능 디스크리트 데스크탑 그래픽 부품이 여전히있을 것이라고 확신합니다. 일반적으로 이러한 부품은 많은 전력을 사용합니다. 파워 엔벨로프가 훨씬 작은 풀 사이즈 랩탑에서는 온다이 그래픽이 더 중요하지만 여전히 개별 그래픽 시장이 여전히 큰 시장입니다. 인텔은 그 시장을 겨냥한 것으로 보인다. 울트라 북 및 기타 얇은 노트북에는 일반적으로 개별 그래픽을 실행하기위한 전원 요구 사항이 없었으므로 개선 된 온 다이 그래픽을 환영합니다.

인텔의 새로운 아톰 마이크로 아키텍처

그러나 여러 측면에서 인텔의 가장 큰 발표는 회사의 현재 Atom 아키텍처에 사용 된 아키텍처를 대체 할 예정인 저전력 아키텍처를 고려한 것입니다. Atom 제품군은 주로 태블릿과 같은 모바일 장치 및 소수의 스마트 폰에 사용되는 것으로 유명합니다. Silvermont로 알려진 새로운 아키텍처는 다양한 데이터 센터 및 임베디드 시장을 목표로합니다.

아키텍처는 큰 변화를 나타냅니다. 회사의 현재 32nm Atom 버전에 사용 된 Saltwell 아키텍처를 포함하여 이전 버전의 Atom 아키텍처에 사용 된 순서가없는 실행 엔진 대신 Silvermont는 Intel의 Core 및 Xeon 프로세서에 사용되는 순서가 잘못된 실행 엔진을 추가합니다.. 이것은 단일 스레드 응용 프로그램 처리를 크게 개선해야합니다. 최대 8 코어까지 확장 할 수 있도록 설계된 새로운 시스템 패브릭 아키텍처를 제공합니다 (마이크로 서버와 같은 응용 프로그램에 적합). 마지막으로 Westmere 버전의 Core 프로세서에서 사용되는 것과 동일한 지침과 새로운 보안 및 가상화 기술을 추가합니다.

새로운 아키텍처에는 2 개의 코어, 1MB의 공유 L2 캐시 (매우 낮은 대기 시간, 높은 대역폭) 및 SoC 패브릭에 대한 전용 지점 간 인터페이스가 포함 된 모듈 기반의 모듈 식 설계가 있습니다. 이것은 인텔이 많이 홍보 한 멀티 스레딩의 개념을 대체하며, 현재 데스크탑 및 서버 칩에 사용되는 AMD의 모듈 식 접근 방식과 비슷합니다. (그러나 인텔은 같은 것이 아니라고 설명하기 위해 나섰습니다. AMD의 모듈은 부동 소수점을 포함하여 더 많은 것을 공유합니다.) 모듈은 최대 8 개의 코어를 포함하도록 결합 될 수 있습니다.

인텔은 새로운 아키텍처가 더 넓은 동적 전력 범위를 허용하고 각 코어가 자체의 독립적 인 주파수 및 전력 관리를 가능하게하여 전력 소비와 전력 소비를 위아래로 움직일 수있게한다고 전력 소비를 위해 밝혔다. (이는 모바일 프로세서와 달리 Qualcomm이 표준 ARM big.LITTLE 조합보다 Krait 코어에서 사용하는 것과 비슷합니다.) 또한 전원 관리 기능이 향상되고 대기 모드에서 더 빠르게 출입 할 수 있도록 설계되었습니다. 특히 중요한 기능 모바일 시장에서.

이 회사는 CPU 코어와 그래픽과 같은 다른 요소 사이의 전력을 더 잘 조정할 수있어보다 정교한 버스트 모드 구현을 가능하게한다고 말했다.

인텔은 새로운 아키텍처와 회사의 22nm FinFet SoC 프로세스로의 이동은 현재 Atom 칩보다 최대 3 배 높은 성능 또는 5 배 낮은 전력을 제공하는 칩을 허용해야한다고 밝혔다. 일반적으로 인텔은 "효율적인"듀얼 코어가 전력 제약 조건에서 비효율적 인 현재 쿼드 코어 프로세서를 능가 할 수 있다고 말했다. (언제나 항상 제품이이를 판단 할 때까지 기다립니다.)

현재 Atom 라인과 마찬가지로 Silvermont 아키텍처는 모바일 장치를 목표로하는 것부터 더 큰 시스템에 이르기까지 다양한 프로세서에서 사용될 수 있습니다. 여기에는 마이크로 서버를 목표로하는 Avoton, 네트워크 장치를 목표로하는 범위, 스마트 폰을 목표로하는 Merrifield 및 태블릿 및 컨버터블을 목표로하는 Bay Trail이 포함되어야합니다. 이 중 가장 기대되는 것은 22nm 베이 트레일 플랫폼이며, 인텔은 연말 연시까지 태블릿을 출시 할 예정이며 자세한 내용은 곧 제공 될 예정입니다.

전반적으로 Silvermont 아키텍처는 기존 Atom 아키텍처에서 크게 발전한 것처럼 들립니다. 특히이 아키텍처를 기반으로하는 Bay Trail이 실제로 어떻게 작동하는지 궁금합니다. 현재까지 코어 제품군의 저가형과 고급 원자 사이에는 현저한 성능 격차가 있었지만이 아키텍처는 실제로 격차를 줄이는 것으로 보입니다.

결론: 그래픽과 파워 정의 경쟁

데스크탑 또는 랩탑을 겨냥한 인텔 또는 AMD 칩 또는 스마트 폰 및 태블릿을 겨냥한 ARM 기반 칩에 관계없이 오늘날 보이는 모든 주요 프로세서에는 여러 개의 CPU 코어, 일반적으로 여러 개의 GPU 코어 (서버 칩 제외) 및 모든 종류의 CPU가 있습니다. 이미지 처리, 비디오 인코딩 및 디코딩, 암호화 처리와 같은 기타 특수 로직

칩 프로세스가 작아짐에 따라 단일 칩에 더 많은 트랜지스터가 포함될 수 있습니다. 그러나 칩 자체의 특정 설계 및 마이크로 아키텍처와 마찬가지로 칩 벤더들 사이에서 통합 할 기능 (및 통합 방법)은 여전히 ​​칩 공급 업체의 주요 차별화 요소로 남아 있습니다.

이 발표는 인텔과 AMD의 트레이드 오프를 보여 주며 향후 몇 년 동안 컴퓨팅에 큰 영향을 미칠 것입니다.

데스크탑 및 랩톱의 경우 인텔은 실행 장치를 추가하여 내장 그래픽 성능으로 AMD를 따라 잡을뿐만 아니라 프로세스 기술을 활용하여 임베디드 DRAM과 같은 기능으로 나아가려고하는 것처럼 보입니다. 리드. AMD는 여전히 그래픽과 함께 앉아 있지 않으므로 흥미로운 매치업을 만들어야합니다. 한편, AMD는 그래픽과 CPU 기능을 더 잘 통합하기 위해 열심히 노력하고 있으며, 이는 새로운 프로그래밍 방식을 야기 할 수 있습니다. 시간이 오래 걸리지 만 엄청나게 중요 할 수 있습니다.

따라서 AMD의 Kaveri와 Intel의 Haswell 간의 싸움은 지난 몇 년간의 Intel-AMD 경쟁보다 더 흥미로울 수 있습니다. Haswell은 확실히 먼저 선적 할 것입니다. (Kaveri의 내년 초와 비교하여 올 여름에 시스템을 볼 것으로 예상됩니다.) 다시 말하지만, 이것은 대부분 주류 데스크탑 및 노트북을위한 것입니다. 게이머와 워크 스테이션 사용자는 의심 할 여지없이 여전히 칩을 AMD 또는 Nvidia의 개별 그래픽 솔루션과 페어링하려고합니다.

태블릿과 잠재적으로 휴대폰의 경우 AMD와 다른 사람들이 추진하고있는 이기종 시스템 아키텍처 접근 방식은 훨씬 더 중요 할 수 있지만, 애플리케이션이 실제로이를 활용하는지 확인하는 데는 시간이 좀 걸릴 것입니다. 인텔의 새로운 아키텍처는이 공간에서 더욱 경쟁력을 갖추어야합니다. 실제로 큰 발전으로 보이지만 경쟁 업체도 계속 발전 할 것입니다.

Atom 용 Silvermont 기반 Bay Trail 플랫폼과 같은 것들이 실제로 주류의 저가형 노트북이나 데스크탑에 나타나기 시작할 정도로 빠르지 않은지 조금 궁금합니다. 이미 오늘날의 Atom 기반 태블릿은 Windows를 합리적으로 잘 운영하며, 개선으로 Haswell 또는 Kaveri (또는 Intel의 현재 Sandy Bridge 및 AMD의 현재 Richmond)의 성능보다 뒤 떨어지더라도 많은 주류 사용자에게는 충분할 수 있습니다. 문제).

앞으로 한 해 동안 흥미 진진한 경쟁이 이루어질 것입니다.