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젠 2

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AMD 젠 2
생산2019년 7월 7일(6년 전)(2019년 7월 7일)[1]
설계 회사AMD
주요 제조사
공정TSMC N7[2][3]
TSMC N6[4]
명령어 집합AMD64 (x86-64)
CPUID 코드Family 17h
코어
  • 4–16 (데스크톱)
  • 24–64 (HEDT)
  • 12–64 (워크스테이션)
  • 최대 64 (서버)
  • 2–8 (모바일)
L1 캐시코어당 64 KB:
  • 32 KB 명령어
  • 32 KB 데이터
L2 캐시코어당 512 KB
L3 캐시CCX당 16 MB (APU: 8 MB)
소켓
이전 모델젠+
후속 모델젠 3
제품 코드명
  • 마티스 (데스크톱)
  • 롬 (서버)[3]
  • 캐슬 피크 (HEDT/워크스테이션)
  • 르누아르 (데스크톱 APU, 모바일 및 임베디드)
  • 멘도시노 (모바일 및 임베디드 리프레시)
품명

젠 2는 AMD의 컴퓨터 프로세서 마이크로아키텍처이다. 이는 AMD의 젠 및 젠+ 마이크로아키텍처의 후속 제품이며, TSMC의 7 nm MOSFET 노드에서 제작되었다. 이 마이크로아키텍처는 주류 데스크톱 칩(코드명 "마티스")용 라이젠 3000, 모바일 애플리케이션용 라이젠 4000U/H(코드명 "르누아르") 및 라이젠 5000U(코드명 "루시엔"), 하이엔드 데스크톱 시스템용 스레드리퍼 3000[5][6], 그리고 가속 처리 장치(APU)용 라이젠 4000G로 알려진 3세대 라이젠 프로세서를 구동한다. 라이젠 3000 시리즈 CPU는 2019년 7월 7일에 출시되었고,[7][8] 젠 2 기반의 Epyc 서버 CPU(코드명 "롬")는 2019년 8월 7일에 출시되었다.[9] 추가 칩인 라이젠 9 3950X는 2019년 11월에 출시되었다.[7]

CES 2019에서 AMD는 8개의 코어와 16개의 스레드를 가진 하나의 칩릿을 포함하는 3세대 라이젠 엔지니어링 샘플을 시연했다.[5] AMD CEO인 리사 수도 최종 라인업에서 8개 이상의 코어를 예상할 수 있다고 말했다.[10] 컴퓨텍스 2019에서 AMD는 젠 2 "마티스" 프로세서가 최대 12개의 코어를 특징으로 할 것이라고 밝혔고, 몇 주 후 일렉트로닉 엔터테인먼트 엑스포 2019에서 앞서 언급한 라이젠 9 3950X인 16코어 프로세서도 공개되었다.[11][12]

젠 2는 스펙터 보안 취약점에 대한 하드웨어 완화 기능을 포함한다.[13] 젠 2 기반 EPYC 서버 CPU는 7 nm 공정("칩렛")으로 제조된 여러 개의 CPU 다이(총 8개까지)가 각 멀티칩 모듈(MCM) 패키지에 14nm I/O 다이(마티스 변형의 12nm IOD와 반대로)와 결합된 디자인을 사용한다. 이를 통해 소켓당 최대 64개의 물리적 코어와 128개의 총 컴퓨팅 스레드(동시 멀티스레딩 포함)를 지원한다. 이 아키텍처는 "프로슈머" 플래그십 프로세서 스레드리퍼 3990X의 레이아웃과 거의 동일하다.[14] 젠 2는 각각 1세대 및 2세대 라이젠에 사용된 14nm 및 12nm 마이크로아키텍처인 젠 및 젠+보다 클럭당 명령어를 약 15% 더 많이 제공한다.[15][16]

스팀 덱,[17][18] 플레이스테이션 5, 엑스박스 시리즈 X/S는 모두 AMD가 자체적으로 판매하는 APU와는 다른 각 시스템의 구현에 독점적인 조정과 다른 구성을 갖춘 젠 2 마이크로아키텍처 기반 칩을 사용한다.[19][20]

디자인

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멀티칩 모듈 방식으로 설계된 두 개의 디캡된 젠 2 프로세서. 왼쪽/위의 라이젠 5 3600 CPU(주류 라이젠 CPU에 사용)는 더 작고 성능이 떨어지는 I/O 다이와 최대 2개의 CCD를 사용하며(이 특정 예에서는 하나만 사용), 오른쪽/아래의 EPYC 7702(하이엔드 데스크톱, HEDT, 라이젠 스레드리퍼 및 서버 EPYC CPU에 사용)는 더 크고 성능이 뛰어난 I/O 다이와 최대 8개의 CCD를 사용한다.

젠 2는 AMD의 이전 젠 아키텍처인 젠 및 젠+의 물리적 설계 패러다임에서 크게 벗어났다. 젠 2는 CPU의 I/O 구성 요소가 프로세서 코어를 포함하는 다이와 분리된 자체 다이에 배치되는 멀티칩 모듈 디자인으로 이동하며, 이 맥락에서 칩릿이라고도 한다. 이러한 분리는 확장성 및 제조 가능성 측면에서 이점을 갖는다. 물리적 인터페이스는 공정 기술의 축소에 잘 확장되지 않기 때문에 이러한 구성 요소를 다른 다이로 분리하면 CPU 다이보다 더 크고 성숙한 공정 노드를 사용하여 제조할 수 있다. I/O 구성 요소가 다른 다이로 이동함에 따라 이제 더 작아진 CPU 다이(AMD는 코어 복합 다이 또는 CCD라고 부름)는 더 큰 다이가 보여줄 수 있는 것보다 더 적은 제조 결함으로 더 작은 공정을 사용하여 제조할 수 있으며(다이가 결함을 가질 확률은 디바이스(다이) 크기에 따라 증가하기 때문) 웨이퍼당 더 많은 다이를 허용한다. 또한 중앙 I/O 다이는 여러 개의 칩릿을 처리할 수 있어 코어 수가 많은 프로세서를 더 쉽게 구축할 수 있다.[14][21][22]

젠 2 마이크로아키텍처의 단순화된 그림
왼쪽(모바일에서는 위): 젠 2 코어 복합 다이의 다이 샷. 가운데: 젠 2 EPYC/스레드리퍼 I/O 다이의 다이 샷. 오른쪽(아래): 젠 2 주류 라이젠 I/O 다이의 I/O 다이.

젠 2에서는 각 CPU 칩릿에 8개의 CPU 코어가 있으며, 각각 4개의 CPU 코어로 구성된 2개의 코어 복합(CCX)으로 배치된다. 이러한 칩릿은 TSMC의 7 나노미터 MOSFET 노드를 사용하여 제조되며 크기는 약 74~80 mm2이다.[21] 칩릿은 약 38억 개의 트랜지스터를 가지고 있으며, 12 nm I/O 다이(IOD)는 약 125 mm2이고 20억 9천만 개의 트랜지스터를 가지고 있다.[23] L3 캐시의 양은 32 MB로 두 배 증가했으며, 칩릿의 각 CCX는 젠 및 젠+의 8 MB에 비해 이제 16 MB의 L3에 액세스할 수 있다.[24] AVX2 성능은 실행 단위 폭을 128비트에서 256비트로 증가시켜 크게 향상되었다.[25] I/O 다이에는 여러 변형이 있다. 하나는 글로벌파운드리스의 14 나노미터 공정으로 제조되었으며, 다른 하나는 동일 회사의 12 나노미터 공정으로 제조되었다. 14 나노미터 다이는 더 많은 기능을 가지고 있으며 EPYC Rome 프로세서에 사용되는 반면, 12 nm 버전은 소비자 프로세서에 사용된다.[21] 두 공정은 유사한 기능 크기를 가지므로 트랜지스터 밀도도 유사하다.[26]

AMD의 젠 2 아키텍처는 인텔의 캐스케이드레이크 아키텍처보다 낮은 열 설계 전력에서 더 높은 성능을 제공할 수 있으며, 예를 들어 AMD 라이젠 스레드리퍼 3970X는 ECO 모드에서 140 W의 TDP로 실행되어 165 W의 TDP로 실행되는 인텔 코어 i9-10980XE보다 더 높은 성능을 제공한다.[27]

새로운 기능

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  • 일부 새로운 명령어 집합 확장: WBNOINVD, CLWB, RDPID, RDPRU, MCOMMIT. 각 명령어는 고유한 CPUID 비트를 사용한다.[28][29]
  • 스펙터 V4 투기적 저장 우회 취약점에 대한 하드웨어 완화 기능.[30]
  • 제로 지연 메모리 미러링 최적화 (미확인).[31]
  • 부동 소수점 보조 프로세서의 실행 단위 및 로드 저장 단위의 폭이 두 배 증가(128비트에서 256비트로)했으며 곱셈 실행 단위의 처리량이 크게 향상되었다. 이를 통해 FPU는 단일 사이클 AVX2 계산을 수행할 수 있다.[32]

제품

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2019년 5월 26일, AMD는 젠 2 기반 데스크톱 라이젠 프로세서(코드명 "마티스") 6종을 발표했다. 여기에는 라이젠 5 및 라이젠 7 제품 라인의 6코어 및 8코어 변형과 회사의 최초 12코어 및 16코어 주류 데스크톱 프로세서를 포함하는 새로운 라이젠 9 라인이 포함된다.[33]

마티스 I/O 다이는 X570 칩셋으로도 사용된다.

최대 64개의 코어를 특징으로 하는 AMD의 2세대 Epyc 프로세서(코드명 "롬")는 2019년 8월 7일에 출시되었다.[9]

데스크톱 CPU

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3000 시리즈 (마티스)

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4000 시리즈 (르누아르)

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라이젠 4000G 시리즈 APU를 기반으로 하지만 내장 그래픽은 비활성화되어 있다.

데스크톱 APU

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초기에는 OEM에게만 제공되었으나, 이후 AMD는 2022년 4월에 소매용 젠 2 데스크톱 APU를 출시했다.[34]

모바일 APU

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르누아르 (4000 시리즈)

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루시엔 (5000 시리즈)

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울트라 모바일 APU

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2022년, AMD는 멘도시노 울트라 모바일 APU를 발표했다.[35]

임베디드 APU

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서버 CPU

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비디오 게임 콘솔 및 기타 임베디드

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갤러리

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  • AMD 라이젠 7 3700X
    AMD 라이젠 7 3700X
  • 젠 2 I/O 다이
    젠 2 I/O 다이
  • I/O 다이의 적외선 다이 샷
    I/O 다이의 적외선 다이 샷
  • EPYC I/O 다이
    EPYC I/O 다이
  • 젠 2 코어 복합 다이(CCD)
    젠 2 코어 복합 다이(CCD)
  • AMD EPYC 7702 서버 프로세서
    AMD EPYC 7702 서버 프로세서
  • 8개의 CCD와 1개의 I/O 다이가 특징인 디캡된 AMD 7702, 칩릿에 납 열 인터페이스 재료(TIM) 잔여물이 남아 있음
    8개의 CCD와 1개의 I/O 다이가 특징인 디캡된 AMD 7702, 칩릿에 납 열 인터페이스 재료(TIM) 잔여물이 남아 있음

각주

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  1. ↑ “AMD Unleashes Ultimate PC Gaming Platform with Worldwide Availability of AMD Radeon RX 5700 Series Graphics Cards and AMD Ryzen 3000 Series Desktop Processors” (미국 영어) (보도 자료). 《AMD》. Santa Clara, California. 2019년 7월 7일. 2020년 11월 7일에 확인함. 
  2. ↑ Larabel, Michael (2017년 5월 16일). “AMD Talks Up Vega Frontier Edition, Epyc, Zen 2, ThreadRipper” (미국 영어). 《Phoronix》. 2017년 5월 16일에 확인함. 
  3. ↑ 가 나 Cutress, Ian (2017년 6월 20일). “AMD EPYC Launch Event Live Blog” (미국 영어). 《AnandTech》. 2017년 6월 21일에 확인함. 
  4. ↑ Boshor, Gavin (2022년 9월 20일). “AMD Launches Mendocino APUs: Zen 2-based Ryzen and Athlon 7020 Series with RDNA 2 Graphics” (미국 영어). 《AnandTech》. 2022년 9월 26일에 확인함. 
  5. ↑ 가 나 Cutress, Ian (2019년 1월 9일). “AMD Ryzen third Gen 'Matisse' Coming Mid 2019: Eight Core Zen 2 with PCIe 4.0 on Desktop” (미국 영어). 《AnandTech》. 2019년 1월 15일에 확인함. 
  6. ↑ online, heise (2019년 5월 27일). “AMD Ryzen 3000: 12-Kernprozessoren für den Mainstream”. 《c't Magazin》. 
  7. ↑ 가 나 Leather, Antony (2019년 7월 7일). “AMD Ryzen 9 3900X and Ryzen 7 3700X Review: Old Ryzen Owners Look Away Now” (미국 영어). 《Forbes》. 2023년 4월 13일에 확인함. 
  8. ↑ Ridley, Jacob (2019년 5월 27일). “AMD Ryzen 3000 CPUs launching July 7 with up to 12 cores” (영국 영어). 《PCGamesN》. 2019년 5월 28일에 확인함. 
  9. ↑ 가 나 “2nd Gen AMD EPYC Processors Set New Standard for the Modern Datacenter with Record-Breaking Performance and Significant TCO Savings”. 《AMD》. 2019년 8월 7일. 2019년 8월 8일에 확인함. 
  10. ↑ Hachman, Mark (2019년 1월 9일). “AMD's CEO Lisa Su confirms ray tracing GPU development, hints at more 3rd-gen Ryzen cores” (미국 영어). 《PCWorld》. 2019년 1월 15일에 확인함. 
  11. ↑ Curtress, Ian (2019년 5월 26일). “AMD Ryzen 3000 Announced: Five CPUs, 12 Cores for $499, Up to 4.6 GHz, PCIe 4.0, Coming 7/7” (미국 영어). 《AnandTech》. 2019년 7월 3일에 확인함. 
  12. ↑ Thomas, Bill (2019년 6월 10일). “AMD announces the Ryzen 9 3950X, a 16-core mainstream processor” (미국 영어). 《TechRadar》. 2019년 7월 3일에 확인함. 
  13. ↑ Alcorn, Paul (2018년 1월 31일). “AMD Predicts Double-Digit Revenue Growth In 2018, Ramps Up GPU Production” (미국 영어). 《Tom's Hardware》. 2018년 1월 31일에 확인함. 
  14. ↑ 가 나 Shilov, Anton (2018년 11월 6일). “AMD Unveils 'Chiplet' Design Approach: 7nm Zen 2 Cores Meet 14 nm I/O Die” (미국 영어). 《AnandTech》. 2023년 4월 13일에 확인함. 
  15. ↑ Cutress, Ian (2019년 6월 10일). “AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and EPYC Rome” (미국 영어). 《AnandTech》. 2023년 4월 13일에 확인함. 
  16. ↑ Walton, Steven (2020년 11월 16일). “AMD Ryzen 5000 IPC Performance Tested” (오스트레일리아 영어). 《TechSpot》. 2021년 4월 18일에 확인함. 
  17. ↑ Hollister, Sean (2021년 11월 13일). “Steam Deck: Five big things we learned from Valve's developer summit” (미국 영어). 《The Verge》. 2023년 4월 13일에 확인함. 
  18. ↑ “Steam Deck :: Tech Specs”. 
  19. ↑ Warren, Tom (2020년 2월 24일). “Microsoft reveals more Xbox Series X specs, confirms 12 teraflops GPU” (미국 영어). 《The Verge》. 2020년 2월 24일에 확인함. 
  20. ↑ Leadbetter, Richard (2020년 3월 18일). “Inside PlayStation 5: the specs and the tech that deliver Sony's next-gen vision” (영국 영어). 《Eurogamer》. 2020년 3월 18일에 확인함. 
  21. ↑ 가 나 다 Cutress, Ian (2019년 6월 10일). “AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and EPYC Rome”. 《AnandTech》. 1쪽. 2019년 6월 17일에 확인함. 
  22. ↑ De Gelas, Johan (2019년 8월 7일). “AMD Rome Second Generation EPYC Review: 2x 64-core Benchmarked”. 《AnandTech》. 2019년 9월 29일에 확인함. 
  23. ↑ November 2019, Paul Alcorn 21 (2019년 11월 21일). “AMD Ryzen 9 3900X and Ryzen 7 3700X Review: Zen 2 and 7nm Unleashed”. 《Tom's Hardware》. 
  24. ↑ Cutress, Ian (2019년 6월 10일). “AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and EPYC Rome”. 《AnandTech》. 2019년 6월 17일에 확인함. 
  25. ↑ Cutress, Ian (2019년 6월 10일). “AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and EPYC Rome”. 《AnandTech》. 2019년 6월 17일에 확인함. 
  26. ↑ Schor, David (2018년 7월 22일). “VLSI 2018: GlobalFoundries 12nm Leading-Performance, 12LP”. 
  27. ↑ Mujtaba, Hassan (2019년 12월 24일). “AMD Ryzen Threadripper 3970X Is An Absolutely Efficient Monster CPU”. 
  28. ↑ “AMD Zen 2 CPUs Come With A Few New Instructions - At Least WBNOINVD, CLWB, RDPID - Phoronix”. 《www.phoronix.com》. 
  29. ↑ “GNU Binutils Adds Bits For AMD Zen 2's RDPRU + MCOMMIT Instructions - Phoronix”. 《www.phoronix.com》. 
  30. ↑ btarunr (2019년 6월 12일). “AMD Zen 2 has Hardware Mitigation for Spectre V4”. 《TechPowerUp》. 2019년 10월 18일에 확인함. 
  31. ↑ Agner, Fog. “Surprising new feature in AMD Ryzen 3000”. 《Agner's CPU blog》. 
  32. ↑ Cutress, Ian (2019년 6월 10일). “AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and Epyc Rome”. 《AnandTech》. 2023년 1월 12일에 확인함. 
  33. ↑ Cutress, Ian (2019년 5월 26일). “AMD Ryzen 3000 Announced: Five CPUs, 12 Cores for $499, Up to 4.6 GHz, PCIe 4.0, Coming 7/7”. 《AnandTech》. 2019년 6월 17일에 확인함. 
  34. ↑ https://www.techpowerup.com/cpu-specs/ryzen-5-4600g.c2319
  35. ↑ “AMD Details 7020 Series Ryzen and Athlon 'Mendocino' Mobile APUs”. 《Tom's Hardware》. 2022년 9월 20일. 
  36. ↑ “AMD 4700S 8-Core Processor Desktop Kit”. 《AMD》. 2022년 9월 26일에 확인함. 
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