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마이크로아키텍처 ||
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<rowcolor=white> 등장 시기 |
패밀리 넘버 (10진법/16진법) |
설계 기반 | 이름 | 공정 노드 |
| 고성능 지향 마이크로아키텍처 목록 | |||||
| 1996년 3월 | - | K5 | K5 | AMD 0.5 ~ 0.35 μm | |
| 1997년 4월 | 05 / 05h | K6 | K6 | AMD 0.35 ~ 0.18 μm | |
| 1999년 6월 | 06 / 06h | K7 | K7-Athlon | AMD 0.25 ~ 0.13 μm | |
| 2003년 4월 | 15 / 0Fh | K8-Hammer | AMD 0.13 μm ~ 65 nm | ||
| 2007년 9월 | 16 / 10h | K10 | AMD 65 ~ 45 nm | ||
| 2008년 6월 | 17 / 11h | K8 + K10 Hybrid | AMD 65 nm | ||
| 2011년 6월 | 18 / 12h | K10 Llano | Common Platform Alliance SOI 32 nm | ||
| 2011년 10월 | 21 / 15h | Bulldozer | Bulldozer | Common Platform Alliance SOI 32 nm | |
| 2012년 8월 | 21 / 15h | Piledriver | Common Platform Alliance SOI 32 nm | ||
| 2014년 1월 | 21 / 15h | Steamroller | Common Platform Alliance 28 nm | ||
| 2015년 6월 | 21 / 15h | Excavator | Common Platform Alliance 28 nm | ||
| 2017년 3월 | 23 / 17h | Zen | Zen | GlobalFoundries 14 nm | |
| 2018년 4월 | 23 / 17h | Zen+ | GlobalFoundries 12 nm | ||
| 2018년 6월 | 24 / 18h | Hygon Dhyana | GlobalFoundries 14 nm | ||
| 2019년 7월 | 23 / 17h | Zen 2 | TSMC 7 nm | ||
| 2020년 11월 | 25 / 19h | Zen 3 | TSMC 7 nm | ||
| 2022년 2월 | 25 / 19h | Zen 3+ | TSMC 6 nm | ||
| 2022년 9월 | 25 / 19h | Zen 4 | TSMC 5 ~ 4 nm | ||
| 2024년 7월 | 26 / 1Ah | Zen 5 | TSMC 4 ~ 3 nm | ||
| 미정 | 불명 | Zen 6 | 미정 | ||
| 고효율 지향 마이크로아키텍처 목록 | |||||
| 2011년 1월 | 20 / 14h | Bobcat | Bobcat | TSMC 40 nm | |
| 2013년 5월 | 22 / 16h | Jaguar | Jaguar | TSMC 28 nm | |
| 2014년 6월 | 22 / 16h | Puma | Common Platform Alliance 28 nm | ||
1. 개요
2017년부터 현재까지 채택되고 있는 AMD의 현행 CPU 마이크로아키텍처 시리즈.2. 공통 특징
- 불도저, 파일드라이버, 스팀롤러, 엑스카베이터 마이크로아키텍처까지 사용되었던 모듈(클러스터) 기반 멀티스레드(Clustered Multi-Threading) 방식에서 완전히 벗어나, K7, K8, K10 마이크로아키텍처같은 전통적인 멀티스레딩 방식으로 회귀
- 인텔의 하이퍼스레딩처럼 코어당 2-way SMT(Simultaneous Multi-Threading) 도입
- AMD 자체 명령어 포기 및 인텔의 ISA 도입. 지난 30년간 AMD는 3DNow!나 SSE5 등 자체 명령어셋을 개발해왔으나 AMD64와 SSE4a 같은 일부 명령어 처럼 인텔에도 역수입된 명령어를 제외하면 아무도 쓰지 않았다.[1] 성능은 오르지 않고 디코더만 비대해짐에 따라 AMD는 이러한 단점을 해소하기 위해 자사의 구형 명령어를 제외시키고 인텔의 AVX2, AVX-512 같은 차세대 명령어를 적극 도입한다.
- 미리 디코딩된 명령어의 마이크로 연산 명령어들을 저장하여, 캐싱될 경우 명령어 처리 과정의 간소화로 성능 향상과 전력 절감을 모두 잡을 수 있는 마이크로 옵 캐시 도입
- 자사의 밥캣, 파일드라이버, 재규어, 퓨마 마이크로아키텍처에 쓰였던 신경망 기반 (퍼셉트론) 분기 예측 방식으로 개선
- 서버용인 옵테론 시리즈 중 마그니쿠르(6+6=12코어), 인터라고스(8+8=16코어), 아부다비(8+8=16코어) 프로세서에서만 채택되었던 MCM(Multi Chip Module) 구조의 적극 도입
- CPU 내부 통신이 불가능하여 CPU 외부 컨트롤러를 거쳐야 했던 과거 MCM 구조의 Chip ↔ Chip 간 느린 레이턴시, 느린 대역폭 문제를 어느 정도 완화하기 위해, CPU 내부 통신이 가능한 인피니티 패브릭 인터커넥트 도입 이 IF는 메모리 클럭과 동기화되기 때문에 램클럭이 CPU 성능에 크게 영향을 주기 시작했다.
3. 운영체제 활용
3.1. Windows
Windows 10 1903부터 ZEN의 스레드 스케줄러를 대응하며 그 이하의 구형 운영 체제에서는 SMT를 활용하지 못해 성능이 떨어진다. Windows 10 1903부터 스케쥴러가 젠 아키텍처의 SMT를 더 잘 활용하도록 최적화 되어 있기 때문이다. 또한 칩셋 드라이버 업데이트도 권장된다. Windows 11은 최신 CPU에 최적화가 더 잘 되어있어 아래 설명한 초기 이슈를 제외하면 라이젠의 성능이 가장 잘 나오는 편이다.AMD RYZEN Threadripper처럼 스레드가 128개가 넘어가는 제품들은 Windows의 경우 가능하면 Enterprise 등급 이상의 운영 체제를 사용해야 한다. Enterprise 제품군은 제온 같은 서버용 CPU 사용을 대응하기 위해 다수의 스레드, 다수의 CPU 소켓을 지원하기 때문이다. 그래서 Windows Home 같은 메모리나 CPU 스레드에 제약이 걸린 제품과 Enterprise 제품군을 벤치마크 하면 Enterprise 계열이 훨씬 잘나온다. # 그러나 AMD에선 성명서까지 내며 일반 윈도우에서도 스레드리퍼가 잘 동작한다면서 해당 벤치는 프로세스 스케줄링 업데이트 전 구형 윈도우에서 한것이라고 아무 윈도우나 안심하고 사용하라고 반박했다. # 다만 실사용자들은 아직 해당 스케줄러가 수정되지 않았다고 보고 있다. #
Windows 11은 2세대 라이젠 이상의 CPU만 공식적으로 지원하나, 비공식적으로 1세대 라이젠 CPU에도 설치할 수 있다. 이전 불도저 아키텍처의 경우는 별도의 TPM보안칩이 필요하기 때문에 1세대 라이젠 CPU는 실질적인 Windows 11의 최소사양이 된다. 그리고 1세대 기반인데도 불구하고 유일하게 Dali APU는 Windows 11을 공식 지원한다.
Windows 11 최초 빌드(22000.194)에서는 마이크로소프트와 AMD의 실수로 구형 드라이버가 빌드되어 코어 우선도와 L3 캐시 레이턴시가 크게 늘어 성능이 저하되는 버그가 있으니 반드시 업데이트된 최신 윈도우 11 빌드와 개선된 AMD 칩셋 드라이버를 설치해야한다. 이미 1차 패치로 ZEN 2 즉 3세대 이하 제품군은 윈도우 10보다 윈도우 11에서 성능이 더 잘나오고 있다. # 다만, 4세대의 L3 캐시 대역폭 문제는 아직까지 정식버전에 해당 문제를 해결한 Windows Update를 제공하지 않은 상태라 현재 프리뷰, 개발자 버전에서만 해결되음으로 2차 패치를 기다려야한다. Windows 11/버전/Sun Valley 2 업데이트 이후 해결되었다.
Windows 11 24H2 부터 프로세스 스케줄링 개선으로 젠3 이상 시리즈의 성능이 향상되었다. 해당 패치는 Windows 11 23H2도 KB5041587 패치로 백 포팅 되었으니 젠 3 이상 이용자들은 이 이상의 최신 윈도우를 사용하면 성능 향상의 효과를 볼 수 있다.
3.2. Linux 커널 계열
ZEN 마이크로아키텍처 이전의 CPU와 많이 다르다 보니, 초기 출시 시점에는 리눅스 커널과 호환성 문제가 제기되었다. 커널 버전 기준으로 4.4 버전 이상인 경우 켜지기는 하는 수준이고, 4.8 버전부터 성능 저하는 있지만 큰 문제는 없는 수준이며, 4.11부터 제 성능이 나오는 상황이다. 최근 리눅스 배포판들은 모두 RYZEN을 사용하는데 문제는 없지만, 레거시 문제로 이전 버전의 리눅스를 사용하려는 경우 커널 버전이 4.4 버전 미만이면 구동이 어려우므로 미리 확인하자. 커널 버전 5.18 이상이면 AM4 소켓 이하 라이젠 세대들은 걱정없이 잘 사용가능하다. 커널 5.20부터는 최적화가 되었다. # 스레드 리퍼는 리눅스 커널 6.0 부터 최적화 되어 성능이 개선된다.현재 ZEN 마이크로아키텍처와 가장 궁합이 맞는 리눅스는 인텔에서 제작한 Linux인 인텔 클리어 리눅스 #이다. 인텔에서 x86 계열 CPU에 최적화 했기 때문에 동일한 x86, AMD64 ISA를 사용하는 ZEN 계열 CPU와 궁합이 잘 맞는 것이다. 벤치마크 및 분석 ZEN 5에서도 이 현상은 두드러지게 나타나고 있다. # 인텔 클리어 리눅스는 AMD64윽 최신 레벨인 x86-64-v4에 맞게 컴파일링 될 수 있어 x86-64-v4( AVX-512 계열)에 부합사는 Zen 5와 잘 맞기 때문이다.
- 우분투 - 16.04.4부터 설치 후 바로 사용할 수 있다.
- CentOS - 7.4.1708 부터 설치 후 바로 사용할 수 있다. 7.3 이전 버전은 설치 불가.
- 페도라 - Fedora 26 버전부터 설치 후 바로 사용할 수 있다.
- 아치 리눅스 - pacman -Syu 의 위용.. 이참에 넘어가보자.
- 크롬 OS - 범용 운영체제가 아니긴 하지만 2020년 이후 AMD 라이젠 5 계열의 프로세서를 탑재한 크롬북이 조금씩 생기고 있다.
4. 종류
5. 사용 CPU
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RYZEN 시리즈
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RYZEN 1000 시리즈
| RYZEN 2000 시리즈 | RYZEN 3000 시리즈 | RYZEN 4000 시리즈 | |
| RYZEN 5000 시리즈 | RYZEN 6000 시리즈 | RYZEN 7000 시리즈 | RYZEN 8000 시리즈 |
| RYZEN 9000 시리즈 | |||
| RYZEN AI 시리즈 | |||
| RYZEN AI 300 시리즈 | |||
| Threadripper 시리즈 | Embedded 시리즈 | ||
| EPYC 시리즈 | Athlon 시리즈 | 기타 |
6. 관련 문서
[1]
어쩔 수 없는 것이 AMD의 점유율은 인텔에 비해 항상 뒤처졌기 때문이다. 가끔 일부 소비자 시장에서 인텔을 역전할때도 있었지만 x86 CPU 전체로 보면 인텔은 항상 90~70%의 점유율을 유지했기 때문에 소프트웨어 회사들은 항상 인텔의 명령어에 맞게 컴파일 해왔다.