베일벗은 AMD ‘카리조’… 28나노 공정 유지, 설계 개선으로 집적도 높여

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베일벗은 AMD ‘카리조’… 28나노 공정 유지, 설계 개선으로 집적도 높여

디지털데일리 발행일 2015-02-24 17:21:28

한주엽

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[디지털데일리 한주엽기자] AMD는 23일(현지시각) 미국 샌프란시스코에서 개최된 국제고체회로학회(International Solid-State Circuits Conference, ISSCC) 2015에서 차세대 APU(Accelerated Processing Unit) ‘카리조(Carrizo)’의 세부 사항을 공개했다.

카리조에는 신형 ‘엑스카베이터(Excavator)’ x86 중앙처리장치(CPU) 코어와 차세대 AMD 라데온 그래픽처리장치(GPU)가 동시 탑재된 시스템온칩(SoC) 형태다. 카리조는 스팀롤러(Steamroller) 코어 기반의 기존 카베리(Kaveri)와 같은 28나노 공정이지만 동일한 트랜지스터 숫자라면 칩(Die) 면적을 23% 줄일 수 있다. AMD는 카리조가 카베리와 비슷한 칩 면적임에도 불구 29% 증가한 31억개의 트랜지스터를 집적했다고 밝혔다. 엑스카베이터 x86 코어의 경우 스팀롤러 대비 전력소모량이 40% 적고 더 높은 클럭당 명령어 처리 능력을 갖추고 있다.

카리조에는 AMD APU에선 처음으로 사우스브릿지를 내장했으며 고성능 H.265 비디오 압축 표준 기술, 전 세대 대비 2배로 증가한 비디오 압축 엔진을 탑재하고 있다. 이를 통해 4K 해상도의 영상 콘텐츠를 원활하게 돌릴 수 있다는 것이 AMD의 설명이다.

카리조에는 몇 가지 새로운 기능도 탑재됐다.

우선 전압 최적화 기능이다. 전통적으로 마이크로프로세서를 설계할 때는 순간적인 전압 하강 문제를 해결하고 항상 충분한 전압을 공급하기 위해 10~15% 정도의 초과 전압을 설정한다. 그러나 이는 전력 낭비를 초래한다(예를 들어 10%의 초과 전압은 20%의 전력 낭비). AMD는 평균 전압과 하강시의 전압을 나노초, 혹은 수십억분의 1초 단위로 비교해 조정하는 기능을 CPU와 GPU 양쪽에 탑재했다. 이를 통해 CPU와 GPU의 전력 소비를 각각 최대 19%, 10%까지 감소시킬 수 있다.

AVFS(Adaptive Voltage and Frequency Scaling), 즉 적응형 전압 및 주파수 조정 기술도 새롭게 적용된다. AVFS는 온도 및 전력 센서 외에도 반도체 속도 및 전압 센서를 추가함으로써 개별 APU가 각각의 반도체, 플랫폼 동작 특성, 운영 환경 등에 따라 적절히 조정될 수 있도록 돕는다. AVFS로 전력 소비량을 최대 30%까지 줄일 수 있다.

코어 면적 감소를 통해 CPU의 전력 소비를 줄이는 것 이외에도, AMD는 28nm 공정 기술을 전력 효율성 개선에 맞춰 최적화했으며, GPU 역시 제한적인 전력소비 상황에서 적절히 작동할 수 있도록 조정했다. 이를 통해 동일 주파수에서 기존 카베리 대비 그래픽 부문의 전력 소비를 최대 20%까지 낮췄다고 AMD는 강조했다.

AMD 측은 “제조 기술의 진화가 답보 상태인 현 시점에 28나노 공정을 최대한 활용해 비용 최적화를 달성하는 것이 목표”라고 설명했다.

<한주엽 기자>powerusr@ddaily.co.kr