3세대 라이젠 프로세서 개요 15% 향상된 IPC 그리고 구조적 변경 : David McAfee 리사 수 박사의 발표 내용이 CPU 및 GPU의 거시적 관점에서 다루어졌다면, David McAfee의 발표는 3세대 라이젠에 조금 더 깊숙하게 파고드는 발표 내용입니다. 물론 후술할 CPU 아키텍처 부문에서는 더욱 하위레벨(Low-Level)로 들어가는 내용이 나오지만, 단순히 프로세서를 소개하는 개요 측면에서는 David McAfee의 발표 내용을 주목할 필요가 있겠네요.
하드웨어에 대한 관심사는 언제나 '성능'으로 이어집니다. 지금까지 그래왔고, 앞으로도 그럴 테죠. 뛰어난 성능의 하드웨어는 사용자에게 조금 더 나은 경험을 제공하기 마련입니다. 게임의 경우 조금 더 부드러운 프레임 레이트를 유지해 쾌적하게 즐길 수 있고, 작업에서는 효율을 올려 최종 시간을 줄이는 데 기여할 수도 있죠. 절대적인 성능을 요구하는 하드웨어 시장에서는 냉혹하리만치 절대적인 결과물이 평가받을 수밖에 없는 이유이기도 합니다. 3세대 라이젠 프로세서는 전반적으로 인텔 9세대 코어 프로세서를 겨냥하도록 정의되었습니다. 아직 공개되지 않은 라이젠 9 3950X를 제외하고 논하자면, 라이젠 9 3900X는 인텔 코어 i9-9900K와 동일한 MSRP인 $499로, 라이젠 7 3800X 및 라이젠 7 3700X는 인텔 코어 i7-9700K와 비슷한 수준의 가격선인 $300대를 유지합니다. 가장 현실적인 메인스트림 게이밍 라인업, 라이젠 5 3600X와 라이젠 5 3600은 $200 언저리를 유지하도록 구상해, 경쟁사의 코어 i5 9000 시리즈보다 조금 더 나은 가격 경쟁력을 지니죠. 시네벤치(Cinebench) R20 싱글 스레드를 기준으로, 라이젠 7 2700X의 대체재라 할 수 있는 라이젠 7 3700X는 15%가량 성능이 향상되었다고 합니다. 이보다 부스트 클록이 더 높게 책정된 라이젠 7 3800X와 라이젠 9 3900X는 조금 더 높은 성능에 도달했는데요. 해당 슬라이드는 IPC의 향상 수준을 보여주는 것이 아님을 참고해야 합니다. 아키텍처의 근본적인 구조가 변경된 것이 아닌 이상, 코어 클록이 증가한 만큼 성능이 향상되는 것은 당연한 이치니까요. 그 아래로 이어지는 슬라이드는 조금 이색적입니다. 3세대 라이젠 프로세서는 CCD를 2개까지 장착할 수 있기에 최대 4개의 CCX와 I/O 다이로 구성됩니다. 기존 Windows 10에서는 현재 요구하는 작업량이나 온도에 따라 적정 코어 클록을 선택하는 과정에서 30ms 수준의 딜레이가 발생했다고 하는데요. 5월에 이루어진 Windows 10 19H1 업데이트를 적용할 경우 코어 클록 지정까지 1-2ms 수준의 딜레이로 좁혀진다고 합니다. 현 상태에서 최적의 코어 클록을 적용할 수 있다는 것은 조금이나마 더 나은 성능을 적용하는 것이 가능하다는 이야기겠죠. 이런 부분이 실성능에 어떻게 반영될 것인지는 테스트를 진행해봐야 알 수 있겠지만, 단순히 IPC를 늘리고 코어 수를 늘리며 코어 클록을 올리는 데 그치지 않는 것은 중요한 부분입니다. 궁극적으로 이를 활용하는 운영체제에서 최대 성능을 발휘할 수 없다면, 하드웨어의 발전을 온전하게 만끽하기 어려울 테니까요. 또 하나 이미지는 CCX의 활용도인데요. 하나의 아무리 CCX 및 CCD가 가깝게 놓여 있고 인피니티 패브릭으로 묶여있다고 해도, 물리적으로 나뉘어 있는 만큼 다른 CCX의 코어를 병행 활용하게 되면 레이턴시가 발생할 수밖에 없을 것입니다. Windows 10 19H1 업데이트에서는 하나의 CCX 내에 있는 자원을 최대한 활용할 수 있도록 스케줄링을 조절했다고 하는데요. 이는 3세대 라이젠 프로세서뿐만 아니라 이전에 출시된 모든 라이젠 프로세서에 적용되는 부분이라고 합니다. 결론적으로 이런 스케줄러 최적화 작업은 성능 향상으로 이어진다는 것이 AMD의 설명입니다. 로켓 리그(Rocket League) 1080p Low 프리셋 테스트와 PCMark 10의 웹브라우징 서브 테스트(Web Browsing Sub-Test)에서 각각 15% 및 6%의 성능 향상을 가져온다고 합니다.
마지막으로 언급되는 대주제는 메모리 레이턴시입니다. 1세대 및 2세대 라이젠 프로세서가 결정적으로 취약했던 부분은 메모리 레이턴시가 상당히 늘어진다는 부분이었습니다. 실제로 2세대 라이젠 프로세서인 피나클 릿지의 경우 1세대 라이젠 프로세서와 동일 수준의 코어 클록을 맞추더라도 게이밍 성능이 조금 더 나은 것을 확인할 수 있는데, 캐시 메모리를 비롯해 메모리 레이턴시에서 최적화 작업을 적용한 부수적인 결과 중 하나입니다. 3세대 라이젠 프로세서에서는 I/O 다이가 코어 다이 바깥으로 독립되었기 때문에 커뮤니티 내외에서 많은 네티즌이 메모리 레이턴시를 걱정하는 분위기였습니다. 오히려 게이밍 성능이 깎이는 것이 아니냐는 의심도 샀었죠. AMD에서는 메모리 레이턴시 문제를 해결하기 위해 캐시 메모리를 2배로 늘리는 특단의 조치를 취했습니다. L3 캐시 메모리의 용량이 1세대 및 2세대 라이젠 프로세서보다 2배로 늘어나면서 최종적인 게임이 성능 향상에도 크게 기여했다는 것이 AMD 측의 분석인데요. 회색 바는 L3 캐시 메모리를 16MB로 제한한 상태이고, 주황색은 L3 캐시 메모리를 32MB로 늘려둔 상태입니다. DDR4-2,667 MHz에서 DDR4-3,600 MHz로 동일하게 오버클록을 적용하더라도 L3 캐시 메모리가 늘어난 쪽이 월등한 성능 향상을 이루었다는 것을 알 수 있죠. 물론 이 슬라이드의 성능은 절대적인 게이밍 성능을 대변하는 것은 아니기에 다른 대조군과의 비교가 필요하지만, AMD가 '게임캐시(GAMECACHE)'라는 공격적인 마케팅 용어를 붙인 것이 만용처럼 비추어지지는 않습니다. 게임캐시의 적용으로 메모리 레이턴시를 최대 33ns 수준까지 효율적으로 개선할 수 있으며, 이로 인해 게이밍 성능은 1080p High 프리셋 수준을 기준으로 최대 21% 수준까지 향상되었다고 합니다.
이제부터 이어지는 슬라이드는 프로세서별 성능 향상 표입니다. 앞서 서술한 내용처럼 라이젠 9 3900X는 인텔 코어 i9-9900K를 겨냥해 6종 게임에서 대등한 수준의 게이밍 성능을 보이고, 벤치마크 툴 및 인코딩/렌더링 소프트웨어에서는 늘어난 코어 수만큼 더 나은 작업 효율을 가져다줍니다. 그러면서도 인텔 코어 i9-9900K보다 소비 전력은 감소했다고 하는데요. 와트당 성능으로 환산해보자면 약 58%의 작업 효율 향상을 기대해볼 수 있다고 합니다. 여기에 빼놓을 수 없는 한 가지, 바로 PCIe 4.0이 적용된 최초의 플랫폼이라는 점도 간과할 수는 없겠죠. 현시점에서는 유일하게 PCIe 4.0으로 동작하는 그래픽 카드, NAVI 그래픽 카드와 어떤 시너지 효과를 낼 수 있는지는 저 역시도 궁금한 부분입니다.
다음으로 이어진 프로세서 소개는 라이젠 7 3800X입니다. L2 캐시 4MB와 L3 캐시 32MB가 결합하여 36MB의 게임캐시를 지닌다고 소개하고 있는데요. 라이젠 9 3900X와 마찬가지로 인텔 코어 i7-9700K를 직접 겨냥해서 성능 및 효율 비교를 진행했습니다. 8종 게임 비교에서는 비슷하거나 소폭 떨어지는 게이밍 성능을 보이는 것으로 추측되지만, 작업 성능에서는 SMT 구조에 강한 AMD의 장점이 충분히 드러나는 것 같습니다. 일부 게임 타이틀을 제외한다면, PBO(Precision Boost Overdrive)와 같은 기술이 접목되었을 때 좋은 경쟁 구도가 펼쳐질 것으로 기대해볼 수 있겠네요. 하지만 방심은 금물! 퀘이사존에서 직접 테스트를 진행한 칼럼을 본 뒤에 결론을 내리셔도 늦지 않을 것이라 생각합니다. 라이젠 7 3800X 소개에서는 독특하게도 발열을 함께 언급했는데요. 인텔 코어 i7-9700K와 동일한 타워형 쿨러를 설치했을 때, 라이젠 7 3700X가 조금 더 낮은 온도를 유지한다고 설명하고 있습니다. 해당 부분 역시 테스트로 검증이 필요한 대목이겠죠.
라이젠 7 3700X는 코어 클록을 제외한 부분이 동일하기 때문에 건너뛰고, 이번에는 라이젠 5 3600X입니다. 사실 금전적인 부담이 그나마 적으면서 게이밍 시스템을 꾸릴 수 있는 마지노선이라고 할 수 있는 라인업이 바로 라이젠 5/코어 i5 라인업이라고 생각합니다. 실제로 해당 라인업은 제조사를 막론하고 높은 판매고를 올렸죠. 라이젠 7 3700X는 6코어 12스레드로 구성되며, 3.8 GHz의 높은 기본 클록을 지닌 것이 특징입니다. 이 때문에 TDP는 105W로 표기되어 있는데, 별도의 오버클록이 적용되지 않더라도 괜찮은 성능을 기대해볼 수 있겠네요. 이번에는 인텔 코어 i5-9600K와 직접 비교를 진행했는데, 게임 성능은 평균적으로 비등한 수준을 보여주었습니다. 1세대 및 2세대 라이젠 프로세서가 8세대 인텔 코어 프로세서와 비교해서도 상대적으로 게이밍 성능이 떨어졌다는 것을 고려한다면, 라이젠 5 라인업까지도 동일 라인업에서 대등한 성능을 보이는 것이 제법 흥미롭습니다. 여기에 SMT가 적용되어 논리 스레드는 2배로 동작하기에, 상대적으로 작업 성능 효율은 코어 i5-9600K보다 높은 모습을 보여주는데요. 나쁘지 않은 게이밍 성능, 동급 인텔 프로세서 대비 더 높은 작업 성능을 지니기에 제법 많은 유저가 찾게 되는 프로세서가 되지 않을까 생각합니다.
마지막으로 언급되는 내용은 AM4 및 X570 플랫폼의 구성, 그리고 더욱 간편해진 BIOS 오버클록 메뉴와 PBO에 대한 짧은 언급입니다. 어느덧 라이젠 프로세서를 지원하는 AM4 마더보드도 500 시리즈에 접어들었는데요. 1세대 라이젠부터 3세대 라이젠까지는 이론적으로 300 시리즈 이후 마더보드에서 모두 활용이 가능합니다. 다만 지난 컴퓨텍스 타이베이 2019에서 공개된 내용에 따르면 A320 마더보드는 3세대 라이젠 프로세서를 지원하지 못하며, X370 및 B350 마더보드는 제조사의 바이오스 업데이트 재량에 맡긴다고 합니다. PCIe 4.0의 지원 여부 역시 공식적으로는 없을 것이라고 못 박은 만큼, 제조사가 얼마나 재량을 발휘해줄 것인지가 크게 작용할 것 같네요. 300 시리즈 마더보드와는 대조적으로, 400 시리즈 마더보드를 활용하는 유저는 바이오스 업데이트만으로 간단히 3세대 라이젠 프로세서를 사용할 수 있습니다. 물론 X370/B350 마더보드도 제조사에 따라서는 이미 ComboPI가 적용된 베타 바이오스가 업로드되고 있기에, 큰 이변이 없는 이상 대다수의 제조사가 3세대 라이젠 프로세서를 지원하는 방향으로 가지 않을까 짐작해볼 수 있습니다. (※ 이 과정에서 브리스톨 릿지나 애슬론 프로세서 일부가 미지원될 가능성이 있으니, 업데이트를 속행하기 전에 반드시 베타 바이오스의 참고 내용을 확인해볼 필요가 있습니다.) 제조사의 재량에 맡긴다는 이야기는 AMD에서 직접적인 케어를 포기한다는 의미로도 들리기 때문에, 향후 5년가량 문제없이 활용할 수 있을 것으로 기대했던 사용자에게는 일말의 실망감을 안겨줄 수도 있겠다는 생각이 듭니다. 하지만 코어 수가 최대 16개로 늘어나고 PCIe 4.0이 적용되는 커다란 변화가 존재하는 만큼 일방적인 비난을 할 수는 없는 노릇이겠죠. 다시 한번 언급하지만 메이저 제조사는 300 시리즈의 ComboPI 베타 바이오스를 이미 출시한 상태이기에, 큰 이변이 없는 한은 3세대 라이젠 프로세서를 활용하는 데 큰 무리가 없을 것으로 예상됩니다. 프로세서 문제는 해결이 되었다고는 하지만, 메모리 문제는 어떨까요? AMD에서 소개하는 X570 마더보드는 USB 3.2 Gen 2 포트를 비롯해 더욱 유연해진 확장성을 보인다는 내용도 포함되어 있지만, 공랭 상태에서 DDR4-5,100 MHz 도달에 성공했다는 기록도 함께 공개했습니다. 다만 IF(Infinity Fabric) 클록으로 유추해볼 수 있는 NB Frequency는 1,283 MHz로 메모리 주파수의 절반(2,566 MHz / 2)에 해당하는 것으로 보입니다. 이미 DRAM Calculator for Ryzen 소프트웨어 제작자로 유명한 1usmus는 메모리 클록이 일정 수준 이상에 도달하면 IF 클록이 절반의 수치로 동기화가 이루어질 것이라는 언급을 한 바가 있는데요. IF 클록이 절반 수준으로 떨어지는 상황에서는 메모리 클록의 향상이 성능 향상으로 고스란히 이어질 것인지도 궁금해집니다. 이러한 부분 역시 테스트를 통한 검증이 필요한 부분이겠죠. 마지막에 첨부된 슬라이드에 대해서는 하단에서 다시금 다룰 텐데, 기존의 PBO 대신 PBO 오토매틱 오버클러킹을 적용했을 때의 수치로 판단됩니다. |