PC·스마트폰 성능 극대화시킬 HSA 기술 핵심… hQ·hUMA

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PC·스마트폰 성능 극대화시킬 HSA 기술 핵심… hQ·hUMA

디지털데일리 발행일 2013-10-30 08:25:51

한주엽 기자

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- HSA 핵심 기술, AMD 차세대 APU ‘카베리’에 탑재

[디지털데일리 한주엽기자] AMD는 30일 자사를 주축으로 이루어진 혼합기종 시스템 아키텍처(HSA, Heterogeneous System Architecture) 협회가 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU)의 동시 연산 능력을 끌어올리는 ‘헤테로지니어스 큐잉(hQ, Heterogeneous Queuing)’ 기술을 개발하고 있다고 발표했다.

hQ 기술의 요점은 GPU가 일반 연산을 더 수월하게 할 수 있도록 하드웨어 구조를 바꿨다는 것이다. 운영체제(OS) 내에서 GPU 연산을 하려면 애플리케이션이 수행되는 사용자 모드가 아닌, 커널 모드(최고 권한 수준)로의 변환이 필수적이다. 특정 애플리케이션이 GPU의 자원을 꺼내서 사용하려면 OS의 허가를 거쳐 그래픽 드라이버를 구동시켜야 한다는 의미다. 이러한 과정에서 성능 저하가 발생한다.

hQ 기술이 적용되면 사용자 모드에서 대기 중인 작업을 GPU로 부여(Queuing)할 수 있다. 다단계의 과정을 거치지 않으므로 GPU 연산을 수행할 때 필연적으로 발생했던 성능 저하도 없다. AMD는 hQ 기술의 작업 부여 방식이 HSA 표준을 따르기 때문에 x86 뿐만 아니라 ARM, MIPS 계열 시스템온칩(SoC)과도 호환된다고 설명했다.

AMD는 올 상반기 CPU와 GPU가 메모리를 공유하고, 메모리 사용 방법을 통일시킨 hUMA(Heterogeneous Unified Memory Architecture) 기술을 발표한 바 있다. hUMA를 통해 메모리 주소를 공유하고 사용 방법을 통일하면 데이터를 저장하고 꺼내오는 데 드는 시간을 최소화할 수 있다. AMD 측은 hQ가 hUMA와 함께 HSA를 구현하는 핵심 기술이 될 것이라고 설명했다. 이들 기술은 최초의 HSA APU(Accelerated Processing Unit)인 AMD 카베리에 적용될 것이라고 회사 측은 밝혔다.

한편, HSA는 CPU와 GPU 등 다양한 기종이 동시에 연산을 진행, 시스템 성능을 높이는 하드웨어 및 소프트웨어 설계, 혹은 방법론을 의미한다. HSA 기술이 상용화되면 CPU는 물론 GPU와 디지털신호처리장치(DSP) 등도 작업 연산에 참여하게 된다. CPU 과부하가 줄어드는 만큼 전력소모량이 감소하고 성능은 높아진다는 것이 HSA 측의 설명이다.

HSA 협회는 AMD를 주축으로 텍사스인스트루먼트(TI), 미디어텍, ARM, 이매지네이션 등 내로라하는 반도체 설계, 생산, 지적재산(IP) 업체들이 모여 지난해 6월 결성됐다. HSA의 중요성을 인지한 삼성전자 반도체 사업 부문과 퀄컴도 이 단체에 합류했다. GPU가 약한 인텔과 GPU 부문에서 AMD와 경쟁하는 엔비디아는 HSA에 참여하고 있지 않다.

hQ 기술은 오는 11월 11~13일 미국 새너제이에서 열리는 ‘AMD 개발자 회의(APU13)’에서 자세히 소개될 예정이다.

<한주엽 기자>powerusr@ddaily.co.kr