Intel에 대항하기 위한 AMD의 서버 CPU 로드맵 갱신

■고토 히로시무의 Weekly 해외 뉴스■

Intel에 대항하기 위한 AMD의 서버 CPU 로드맵

 리스크 경감 위주의 AMD 로드맵

　AMD가 서버 CPU 로드맵을 갱신했다. 새로운 로드맵의 최대의 포인트는 내년(2009년) 네이티브 6 코어 CPU 「Istanbul(이스탄불)」투입과 2010년의 12 코어 CPU 「Magny Cours(매그니코어)」의 투입. 현재의 4 코어에서 2년 후에는 3배의 12 코어로 가져 가는 플랜이다. 12 코어는 2개의 다이(반도체 본체)를 1 패키지에 붙이는 「MCM(Multi-Chip Module)」에 의한 제품이라고 보여진다.

　일견 화려한 AMD의 신로드맵이지만 실제로는 후퇴한 요소도 많다. 우선, CPU 코어 마이크로 아키텍쳐의 쇄신이 되는 「Bulldozer(bulldozer)」코어의 투입은 2011년 이후로 어긋났다고 보여진다. 네이티브 8 코어 CPU의 투입도 후퇴해 CPU 소켓의 쇄신과 거기에 따르는 DDR3 메모리 포토와 4 링크 HyperTransport 3.0의 도입도 약 1년 후퇴했다.

　즉, 1 소켓 당 CPU 코어의 증가는 종래 플랜보다 피치가 올랐지만 CPU 코어의 내용과 인터페이스 회전의 계획은 후퇴하고 있다. 의도는 명료해서 리스크가 높은 요소는 뒤에 비켜 놓아 개발/검증 기간을 보다 길게 취하고 한편, 리스크가 적은 CPU 코어의 단순한 추가는 앞으로 밀어넣었다. 리스크 경감을 중시한 플랜으로 바뀌었다고 말할 수 있다.

　CPU 다이 그 자체의 플랜도 변한다. 종래의 플랜에서는, 2 코어→4 코어→8 코어로 CPU 코어수를 배로 할 계획이었다. 그러나, 현재의 플랜에서는 2 코어→4 코어→6 코어→8 코어로 2 코어씩 늘리는 플랜이 되었다.

　이것에 프로세스 기술을 거듭하면 종래는 45 nm로 네이티브 8 코어였던 것이 신플랜에서는 45 nm에서는 6 코어가 되어 8 코어는 32 nm프로세스가 되었다. 즉, 서버 CPU의 die size(반도체 본체의 면적)의 증대를 억제해서 생산성을 높일 방향으로 가고 있다. 이것도 다이의 비대화에 의한 제품 비율 악화의 리스크를 피한 것이다. 여기에서도 리스크 경감의 의도를 간파할 수 있다.

　이러한 로드맵 변화로부터 보이는 것은 AMD가 서버에서는 리스크를 줄여 보다 착실한 제품 투입을 중시하고 있는 것이다. 요즈음의 「Barcelona(바르셀로나)」계 코어의 Phenom/Opteron의 실패로부터 이러한 변경이 행해진 가능성은 높다.

 CPU 코어와 인터페이스의 쇄신은 후퇴

　아래의 그림은 AMD 종래의 플랜과 현재의 플랜을 비교한 서버 CPU 코어군의 로드맵이다.

서버 로드맵 신구 플랜 비교

　현재의 플랜(그림의 하반)에서는 AMD는 그림과 같이 Barcelona→Shanghai(상하이)→Istanbul→Sao Paolo(상파울로 ※AMD에 의한 표기) /Magny Cours와 서버 CPU를 쇄신 한다. 플랫폼의 갱신은 2010년전반의 Sao Paolo로부터 도입되는 「Socket G34」로부터 CPU 마이크로 아키텍쳐의 갱신은 2011년 이후로 어긋났다고 보여진다.

　그에 대해 이전의 플랜(그림의 상반)에서는 Barcelona→Shanghai→Montreal(몬트리올)→Sandtiger가 되고 있었다. 즉 신플랜에서는 Montreal이 사라져 Sandtiger가 2010년까지의 도로지도로 보이지 않게 되었다. 플랫폼의 갱신전의 플랜에서는 2009년전반의 Montreal의 「Socket G3」로부터였다. Bulldozer 코어는 Sandtiger로부터로 2010년전반이었다. 비교하면 마이크로 아키텍쳐와 플랫폼의 쇄신이 질질 후퇴하고 있는 것이 일목 요연하다.

　좀 더 자세하게 보자 AMD는 금년 후반에 4 코어의 Barcelona를 45 nm프로세스로 이행 시킨 Shanghai의 양산을 개시한다. Shanghai에서는 CPU 코어는 4 코어인 채 공유 L3캐쉬를 2 MB에서 6 MB에 증가한다. 45 nm프로세스에 의해 동작 주파수의 인상과 아이들시 파워의 삭감이 가능하게 된다고 한다. 또, 아직 자세한 것은 밝혀지지 않았지만 클럭 당 명령 실행 성능 「Instruction-per-Clock(IPC)」도 향상된다고 한다.

　Shanghai는 Barcelona와 같은 Socket F베이스로 드롭 인으로 Barcelona로부터 Shanghai로 이행 할 수 있다. 기능적으로는 하드웨어 가상 머신 기능을 향상시키는 것 외에 HyperTransport 3.0이 서포트된다. AMD는 2007년 2월의 반도체 학회 「2001 ISSCC (IEEE 국제 고체 회로 회의)」에서 Barcelona에 HyperTransport 3.0을 탑재할 것을 밝히고 있다. 그러나, HyperTransport 3.0이 유효하게 되는 것은 Shanghai로 부터된다. 덧붙여 DRAM 메모리인터페이스는 Barcelona에서 벌써 DDR2/DDR3 양대응의 PHY를 포함하고 있지만 Shanghai에서도 DDR2 밖에 유효하게 되지 않는다. 다만, 서버 플랫폼에서 서포트하는 메모리 속도는 DDR2-667으로부터 DDR2-800으로 Shanghai로 끌어 올려진다.

　AMD의 고객에 대한 설명에서 Shanghai의 위치는 미묘하게 흔들려 왔다. 작년(2007년) 에는 2008년에 출하 전망이었던 Shanghai는 금년에 들어와 2009년으로 후퇴하고 있다. 이번 발표에서는 금년 후반에 양산이라는 약간 미묘한 표현이 되고 있다.

 CPU 코어를 6 코어로 해 다음 스텝에서 플랫폼을 쇄신

　신로드맵에서는 Shanghai 뒤 내년 후반에 6 코어의 Istanbul이 등장했다. AMD가 고객에 대해서 Istanbul의 설명을 시작한 것은 불과 약 1개월전. 고객에 있어서도 꽤 새로운 플랜이다.

　Istanbul는 한마디로 말하면 연결의 6 코어다. 소켓은 Socket F인 채 드롭 인에서의 Shanghai 치환을 노린다. 프로세스는 Shanghai와 같은 45 nm로 L3캐쉬도 같은 6MB. 자세한 것은 밝혀지지 않지만 L2캐쉬도 각 코어 512 KB씩이라고 추정된다. 캔슬이 된 Montreal는 L2가 각 코어 1 MB로 배증될 예정이었다. Istanbul은 아마 Shanghai를 6 코어로 확장한 제품이라고 추정된다.

　Istanbul를 베이스로 플랫폼측을 쇄신 하는 것이 2010년 전반의 Sao Paolo다. Sao Paolo는 Istanbul과 같게 45 nm프로세스로 6 코어이지만 인터페이스 회전이 다르다. Sao Paolo에서는 신소켓 Socket G34가 되어 메모리 포토는 DDR3에 HyperTransport는 3 링크에서 4 링크로 증강된다. 실제로는, Socket G34로 이미 Barcelona에서도 포함되고 있는 이러한 기능이 유효하게 된다.

　Magny Cours는 Sao Paolo와 같은 Socket G34 베이스로 CPU 코어수가 12 코어의 제품이다. AMD는 캔슬된 Montreal에서도 MCM에 의한 듀얼 다이 CPU를 제품화할 계획을 진행시켜 왔다. Magny Cours도 MCM 기술에 의한 듀얼 다이 CPU라고 볼 수 있다. 45 nm프로세스로 12 코어를 싱글 다이로 제조하면 제품 비율이 매우 나빠져 버리기 때문에 경제적으로는 MCM화가 합리적이다.

AMD의 서버 CPU 개요

  조금씩 후퇴를 계속하는 AMD의 차세대 CPU 코어 Bulldozer

　AMD의 신로드맵에서 중요한 포인트는 종래의 로드맵에 있던 네이티브 8 코어로 Bulldozer 코어 베이스의 Sandtiger가 안보이게 된 것이다. 코드네임은 어떻게 될지 모르지만 AMD가 네이티브 8 코어 CPU 카이하츠를 세웠다고는 생각되지 않는다. 서버에서는 범용 CPU 코어를 늘리는 것으로 퍼포먼스 업을 꾀할 수가 있기 때문에 향후에도 CPU 코어의 증대가 계속된다고 보여지고 있기 때문이다.

　또, AMD가 CPU 마이크로 아키텍쳐의 쇄신도 단념했다고는 생각할 수 없다. Intel이 2년 사이클로 CPU 마이크로 아키텍쳐를 쇄신 계속 하기 때문에 AMD도 마이크로 아키텍쳐의 쇄신이 급선무가 되고 있기 때문이다. 이미 개요를 발표하고 있는 신명령 세트 확장 「SSE5」의 탑재를 위해 CPU 마이크로 아키텍쳐를 크게 확장할 필요가 있다.

　그 때문에 Sandtiger 또는 거기에 상당하는 Bulldozer 코어의 네이티브 8 코어 CPU는 Sao Paolo/Magny Cours의 뒤에 자리매김해지고 있다고 추정된다. 제조 프로세스 기술은 32 nm가 될 가능성이 지극히 높다. 역으로 말하면 신코어 아키텍쳐와 8 코어화를 32 nm프로세스로 재고했기 때문에 이번 로드맵 변경이 발생했을지도 모른다.

　AMD가 Bulldozer 코어의 스케줄을 후퇴 시킨 것은 이번이 처음은 아니다. AMD는 작년(2007년) 8월의 단계까지는 2009년의 FUSION CPU로 Bulldozer 코어를 채용하다고 하고 있었다. 그러나, 작년 12월까지 제1세대의 FUSION 「Swift(스위프트)」에 통합되는 CPU 코어는 현행의 K10(K8L) 세대로 되감아졌다. 이 단계에서 2009년으로 보여지고 있던 Bulldozer 코어는 2010년으로 후퇴했다고 보여진다. 이번 로드맵 변경으로 Bulldozer는 2011년으로 후퇴하는 것이 시사되었다. 조금씩 Bulldozer 코어가 후퇴하고 있다. 이것은 금년의 Nehalem(네할렘)으로 마이크로 아키텍쳐를 쇄신 해 2010년의 Sandy Bridge(산디 브릿지)로 한층 더 쇄신 하는 Intel에 대해서는 불리한 요소다. 아래가 Intel과 AMD의 서버 CPU 로드맵를 거듭해 맞춘 차트다.

AMD와 Intel의 서버 CPU 로드맵 비교

  AMD는 Sandy Bridge 대항으로 Bulldozer 코어의 설계를 변경할 계획인가?

　그러나, Bulldozer의 스케줄 후퇴에는 적극적인 측면도 있다. AMD는 1세대 진행된 프로세스에 맞추어 Sandtiger 세대에 보다 대담한 아키텍쳐 변경이 가능해지기 때문이다. 거기서 생각되는 것은 AMD가 Intel에 대항해 CPU 마이크로 아키텍쳐와 명령 세트를 보다 비약 시키려고 하고 있을 가능성이다.

　그렇게 생각하면 부합 하는 부분이 있다. Intel은 4월 기술 컨퍼런스 Intel Developer Forum(IDF)에서 Sandy Bridge에 256-bit의 SIMD(Single Instruction, Multiple Data) 연산을 도입하는 것을 발표했다(종래의 SSE계 명령은 128-bit장 SIMD). AMD가 로드맵의 변경을 고객에게 전한 것은 IDF의 2주일 후. 만약, AMD가 IDF에서의 Intel의 발표를 봐서 백업으로 입안하고 있던 플랜으로 전환했다고 하면 시기적으로 부합 한다.

　만약 그렇다고 하면 AMD는 Bulldozer 코어의 플랜을 Sandy Bridge에 대항할 수 있도록 변경한 것을 의미한다. 종래 플랜 대로 2010년에 Sandtiger와 Bulldozer 코어를 투입하면 Intel의 Sandy Bridge와 경쟁하지 않으면 안 된다. 거기서, 신명령 확장의 들어가지 않으면 불리하다고 AMD가 판단한 가능성이 있다. 특히, 이번은 Intel과 AMD의 각각의 명령 세트 확장에 호환성이 없다. 양 회사는 각각의 명령 세트 확장이 얼마나 소프트웨어 벤더의 지지를 모을 수 있는지 겨루게 된다. 그러한 국면에서 Intel이 256-bit SIMD라면 AMD도 동등의 확장을 탑재하려고 움직이기 시작할 가능성은 있다.

　덧붙여 AMD는 Bulldozer 코어에서는(Barcelona 코어에 대해서) 1.3~2배의 퍼포먼스/와트의 향상을 예정하고 있었다. Bulldozer는 하이 퍼포먼스 컴퓨팅(HPC)으로 특히 성능이 오르는것으로 나타나고 있어 원래 부동 소수점 연산 성능을 중점적으로 향상시킬 예정이었다. 32 nm프로세스로 1세대 슬라이드시켜 개발 기간도 1년 늘리는 것으로 부동 소수점 연산을 한층 더 끌어올리려고 꾀할 가능성은 있다.

  불명료한 AMD의 메모리 전략

　AMD의 신로드맵에서 불명료하게 된 점의 하나는 메모리 포토다. AMD는 Montreal의 Socket G3에서는 Registered DIMM(RDIMM)의 DDR3를 서포트하는 것 외에 「Socket G3 Memory Extender (G3MX)」라고 부르는 온 메인보드의 메모리솔루션을 도입할 예정이었다.

　Socket G3세대의 AMD CPU는 2 채널의 DDR3 인터페이스를 갖춘다. 인터페이스는 버퍼 팁 인터페이스와 호환이 되고 있어 각 채널에 2개의 메모리를 접속할 수 있다. 각 메모리버퍼는 2 채널을 갖추어 통상의 DDR3 RDIMM를 1 채널 2 DIMM로 구동할 수 있다. G3MX에서는 합계로 아래의 그림과 같은 메모리 구성이 가능해져 대용량의 시스템 메모리를 탑재할 수 있게 되어 있었다. G3MX시에는 메모리 대역도 DDR3 RDIMM를 직접속 했을 경우의 2배가 될 예정이었다.

AMD의 Montreal의 G3MX 솔루션

　AMD는, 이번 Sao Paolo로부터 도입되는 신소켓이 Socket G34가 된다고 발표 했다. Socket G34와 4가 붙은 것은 Socket G3로부터의 변경을 암시한다. 실제 AMD는 이번 Socket G34에 대해 DDR3 서포트는 분명히 했지만 G3MX 버퍼 팁 솔루션에 대해서는 언급하지 않았다. AMD는 메모리 전략도 정리해 하고 있을 가능성이 있다. 다만, AMD가 지극히 넓은 메모리 대역을 필요로 하고 있는 점에는 변화는 없다. CPU 코어수가 증가하는 분만큼 보다 많은 메모리 전송이 필요하기 때문이다.

　AMD의 이번 로드맵 쇄신은 Intel과의 어려운 경쟁을 예고 했다. 6 코어의 Istanbul도 Intel이 금년말까지 투입하는 6 코어의 「Dunnington(더닝톤)」에 대항하는 의미가 있다고 생각된다. 그리고, 내년 후반의 Intel의 네이티브 8 코어의 「NehalemEX(Beckton:벡톤)」에 대항하려면 12 코어 밖에 없다고 생각했을지도 모른다.

　마지막으로 AMD가 이번에 사용한 「Sao Paolo」의 철자는 영어권에서의 일반적인 철자 「Sao Paulo」와 차이가 난다. 현지 브라질의 포르투갈어의 철자은 「Sao Paulo(※Sao의 a 위에 치르다 「~」이 붙는다) 」라고 된다. 다만 Sao Paolo라고 하는 철자도 매우 잘 사용되고 있어 일반적으로 받고 수용할 수 있고 있기 때문에 그대로 사용하고 있다.

출 처 : Impress PC Watch (고토 히로시무 칼럼)



 이번 칼럼에서는 AMD의 새로운 서버CPU 로드맵으로 AMD의 전략에 대해서 분석을 하고 있는데, INTEL 의 거침없는 행보에 비해 너무나 초라한 AMD의 현 상태를 적나라하게 보여주고 있다는 느낌이다.
 
 2008년 4사분기가 되면 INTEL 에서 네이티브 쿼드코어 네할렘이 나오게 되는데, 비약적인 성능향상을 이루었다는 애기들이 나오고 있다. 거기에 대항할 AMD의 무기라면 현재로써는 데스크탑 페놈에서 L3 캐시가 3개 증가한 데네브 밖에 없는데 2.4 ~ 2.8Ghz 정도의 클럭으로 상대할 수 있을지 의문이다. 냉정하게 말하면 데네브는 3.2Ghz 정도가 되야 그나마 현재의 펜린 코어와 상대가 가능하다. 즉 차세대 CPU 전쟁에서 INTEL 은 AMD 에 대해 전혀 긴장감을 가지지 않는다.

 이런 상황에서 불도저의 출시 후퇴는 거의 절망적이다. 2010년 까지 모습을 보이지 않는다면 인텔의 차기 CPU에 또다시 늦어지게 되는데, 공정 전환에서도 이미 AMD는 상당히 늦어있다. 이번 칼럼에서는 불도저의 후퇴를 32나노 에서의 인텔과의 전면전을 위한 신중함으로 표현했지만, 현재 AMD에게 필요한 것은 신중함이 아니라 모험이라고 보여진다. 2009년에 불도저를 내놓지 못하면 AMD에게 더 이상의 기회는 없다. 현재 IPC 에서 대략 15% 정도 쳐져 있고, 45나노 공정전환에서도 1년 이상 늦어 있는 상황에서 예전 애슬론 같은 획기적인 아키텍처의 CPU 가 나오지 않으면 역전시킬 방법이 없다.

 이번 칼럼을 보면서 AMD 의 고난이 계속 지속될 거라는 예감이 들었고, 상대적으로 인텔의 대단한 기술력을 확인했다. 일단 올 하반기에 출시될 데네브에 기대를 걸어볼 수 밖에 없다는 생각이 들었다. 현재 기술 격차를 조금이라도 줄일 수 있다면 그나마 성공이라고 봐야 할 것 같은데 현 상황을 보면 회의적이다.