Hot Chips 컨퍼런스에서 AMD는 최신 Zen 5 코어 아키텍처를 공개하며 고성능 컴퓨팅 분야에서 중요한 발전을 이뤘습니다. Zen 5 아키텍처는 2017년 Zen 1부터 시작된 이전 버전들을 이어가며, Zen 4에 비해 16%의 IPC(Instruction Per Cycle) 향상을 제공하고, Zen 4는 Zen 3에 비해 14% 개선되었습니다. Zen 5의 주요 특징으로는 AVX-512 및 FP-512 변형 지원, 8폭 디스패치 기능, 4nm/3nm 공정 기술의 사용이 있습니다.
Zen 5의 설계 목표는 단일 스레드(1T) 및 다중 스레드(NT) 성능을 향상시키고, 명령어 및 데이터 처리량을 개선하며, 실행 병렬성을 증가시키는 데 중점을 두고 있습니다. 이 아키텍처는 새로운 ISA(Instruction Set Architecture) 확장 및 보안 기능을 지원하며, Zen 5 및 Zen 5C 코어 변형을 통해 플랫폼 지원을 확대합니다.
Zen 5의 특징으로는 코어당 2개의 스레드, 차세대 분기 예측기, 다양한 캐시 사양(32KB I-캐시, 6K Op-캐시, 48KB D-캐시, 1MB L2-캐시)이 포함됩니다. 이 아키텍처는 이중 명령어 페치/디코드 파이프를 지원하며, 정수 또는 부동 소수점 유닛에 대해 사이클당 8개의 작업을 디스패치할 수 있습니다. 실행 기능으로는 6개의 정수 ALU(산술 논리 장치)와 4개의 AGU(주소 생성 장치), 사이클당 4개의 부동 소수점 연산이 포함됩니다.
또한 이 아키텍처는 고급 분기 예측 기법, 메모리 관리 개선 및 향상된 디코드 기능을 통해 프론트엔드 병렬성을 강조합니다. 실행 윈도우가 확장되어 명령어의 보다 효율적인 처리 및 스케줄링이 가능해졌습니다.
로드 및 스토어 작업 측면에서 Zen 5는 대역폭을 개선하고 지연 시간을 줄였으며, 효율적인 데이터 프리패칭 및 메모리 관리에 중점을 두고 설계되었습니다. 이 아키텍처는 최대 1T 성능을 목표로 하며, Zen 5C 변형은 전력 대비 성능 및 면적 최적화에 중점을 두고 있습니다.
AMD는 Zen 5를 여러 차세대 제품에 적용할 계획이며, 여기에는 Ryzen 9000 "Granite Ridge" 데스크탑 CPU, Ryzen AI 300 "Strix" 노트북 CPU, 5세대 EPYC "Turin" 데이터 센터 CPU가 포함됩니다. 이 아키텍처는 고성능 컴퓨팅의 새로운 기준을 설정할 것으로 기대되며, AMD가 다양한 응용 프로그램을 위해 기술을 다듬어 나가면서 추가 발전이 예상됩니다.
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