AMD Zen 4 라이젠 7000 CPU 및 600 시리즈 칩셋: 최대 5.5GHz, 15% 이상의 성능, RDNA 2 iGPU, PCIe 5, DDR5

AMD CEO Lisa Su는 오늘 회사의 기조연설에서 곧 출시될 Ryzen 7000 시리즈 프로세서와 600 시리즈 마더보드에 대한 자세한 내용을 공개했습니다. 두 제품 모두 2022년 가을에 출시될 예정입니다. AMD는 놀라운 5.5GHz를 달성하는 16코어 Ryzen 7000 프로세서를 시연했습니다. 게임 데모 중에 Intel의 주력 Core i9-12900K보다 31% 더 빠르게 Blender 렌더링을 완료합니다. 예상대로 우리는 5nm Zen 4 Ryzen 7000 'Raphael' 프로세서와 AM5 소켓이 있는 600 시리즈 칩셋의 새로운 물결에 대한 새로운 세부 정보도 많이 배웠습니다. 

빠른 스냅은 AMD가 Ryzen 7000 프로세서가 Zen 3 이전 프로세서(IPC 제외)보다 15% 이상 더 많은 단일 스레드 성능 , 최대 5GHz+ 최대 부스트 주파수, 통합 RDNA 2 그래픽(최초)과 함께 제공된다고 주장한다는 것입니다. DDR5 메모리 만 지원 합니다. 또한 이 칩에는 코어용 5nm CPU 칩렛, 6nm I/O 다이, 코어당 2배의 L2 캐시(1MB)가 있습니다. 

AMD는 600 시리즈 칩셋을 표준 X670 및 B650 스윔 레인 외에 새로운 X670E(익스트림) 상위 계층으로 나눕니다. X670E 마더보드는 PCIe 5.0을 완벽하게 지원하는 반면 X670 및 B650은 PCIe 5.0 또는 4.0을 다양한 수준으로 지원합니다(자세한 내용은 아래 참조). AMD는 또한 AM5 소켓이 최대 170W CPU를 지원할 것이라고 밝혔으며 이는 코어 수가 많은 모델에 도움이 될 것입니다. 또한 이 칩은 HDMI 2.1 및 DisplayPort 2 인터페이스를 포함하여 최대 4개의 디스플레이 출력을 지원합니다. 

자세한 내용을 살펴보겠습니다.  

AMD 5nm Zen 4 'Raphael' Ryzen 7000 CPU

5nm Zen 4 칩 에 대한 가장 큰 뉴스 는 이전 세대 Zen 3 기반 Ryzen 5000 프로세서 에 비해 단일 스레드 성능이 15% 이상 향상 되었다는 것입니다. AMD는 이것이 IPC(instruction per cycle)와 주파수 개선이 혼합된 형태로 제공되지만 나중에까지는 각 요소가 기여하는 특정 비율을 공유하지 않을 것이라고 말합니다. AMD는 칩이 5GHz 피크 주파수를 '상당히 위'에 도달하고 5.5GHz에 도달하는 16코어 모델도 시연할 것이라고 말했습니다. 그러나 Zen 2 및 Zen 3 프로세서에서 본 것처럼 이 주파수는 가벼운 버스트 워크로드 동안 단일 코어에만 적용된다는 표준 경고와 함께 제공됩니다.

즉, 15% 이상의 수치는 IPC 개선에만 기반한 것이 아니라 향상된 단일 스레드 성능이 코어 전체에 워크로드가 분산됨에 따라 증폭되기 때문에 전반적으로 성능을 향상시킨다는 것을 의미합니다. 이를 위해 AMD는 또한 Ryzen 7000 칩을 수용할 AM5 소켓의 최대 전력 공급을 이전 세대 AM4 소켓의 142W 피크보다 28W 증가한 170W로 높였습니다. 아래에서 성능 비교를 조금 더 자세히 살펴보겠지만, Ryzen 7000과 Intel의 Alder 및 Raptor Lake 칩 간의 경쟁이 예상보다 더 근접한 것으로 보입니다.

Ryzen 7000 프로세서는 AI 가속을 위한 확장된 지침과 함께 제공되지만 AMD는 아직 세부 정보를 공유하지 않습니다. 그러나 우리는 Gigabyte 해킹 에서 알고 있습니다.Zen 4는 AVX-512 명령어를 지원하므로 이름이 없는 명령어일 가능성이 큽니다. 그렇다면 인텔 칩 이 하이브리드 아키텍처로 인해 AVX-512 기능을 비활성화 했기 때문에 이상하게도 불리한 위치에 놓이게 됩니다.

AMD는 또한 Zen 4에 대해 코어당 L2 캐시를 1MB로 두 배로 늘려 실행 코어에 워크로드를 위한 더 많은 메모리를 제공합니다. 그러나 우리는 더 큰 L2 캐시가 주로 인텔 칩을 사용하는 데이터 센터 워크로드에 도움이 되는 것을 보았습니다. 따라서 Zen 4의 증가된 L2가 대부분의 데스크톱 PC 응용 프로그램보다  EPYC Genoa 서버 칩에 대해 더 많은 보상을 받을 가능성이 있습니다.

여기에서 우리는 칩의 블록 다이어그램과 기조 연설에서 베어 Ryzen 7000 칩의 클로즈업을 모두 볼 수 있습니다. 이 칩에는 각각 8개의 코어를 자랑하는 2개의 5nm 코어 칩렛이 있습니다. AMD는 이것이 N5를 참조할 가능성이 있는 TSMC의 고성능 5nm 공정 기술의 최적화된 버전을 기반으로 하며 이전 Ryzen 코어 칩렛에서 본 것보다 훨씬 더 가깝게 배치되어 있다고 말합니다. 또한 두 개의 코어 칩렛 사이에 심으로 보이는 것이 있으며 이는 두 개의 다이 상단에서 균일한 표면을 유지할 가능성이 높습니다. 이 가까운 방향은 두 칩 사이의 고급 패키징 상호 연결 유형 때문일 수도 있지만 그럴 가능성은 거의 없습니다. AMD는 전에도 우리를 놀라게 했습니다. 시간이 말해줄 것입니다.

완전히 새로운 I/O 다이는 6nm 프로세스와 함께 제공되며 PCIe 5.0 및 DDR5 컨트롤러와 함께 AMD에 꼭 필요한 추가 기능인 RDNA 2 그래픽 엔진을 수용합니다. 새로운 6nm I/O 다이는 또한 AMD의 Ryzen 6000 칩 에서 가져온 기능을 기반으로 하는 저전력 아키텍처를 가지고 있으므로 향상된 저전력 관리 기능과 확장된 저전력 상태 팔레트가 있습니다.

Ryzen 7000 칩은 소켓에서 직접 최대 24개의 PCIe 5.0 인터페이스 레인을 지원하며 회사가 메모리 주파수를 공개하지 않았지만 테스트 노트에는 DDR5-6000 CL30을 실행하는 16코어 칩에 대한 벤치마크가 포함되어 있습니다. 이것이 재고 주파수인지 XMP/오버클럭 값인지 확실하지 않습니다(AMD는 벤치마크에 XMP 프로필을 사용하는 경향이 있습니다). AMD는 최근메모리 컨트롤러가 멀리서도 인상적으로 들리도록 하는 탁월한 DDR5 오버클럭 성능을 기대합니다 . 새로 출원된 특허는 또한 곧 있을 자동 메모리 오버클러킹 기능 을 가리킵니다 . AMD는 통합 GPU의 세부 사항을 공유하지 않았지만 최근 벤치마크 제출에서 이 iGPU가 1,000~2,000MHz 사이에서 실행되는 것을 보았습니다 . RDNA 2 엔진은 DisplayPort 2 및 HDMI 2.1 포트를 포함하여 최대 4개의 디스플레이 출력을 지원합니다. 모든 Ryzen 7000 칩은 어떤 형태의 그래픽을 지원하므로 Intel의 F 시리즈 와 같은 그래픽이 없는 옵션이 없을 것으로 보입니다., 지금은. 통합된 RDNA 2 엔진은 OEM 시장에서 AMD의 주요 약점 중 하나를 해결하는 데 도움이 될 것이며, 문제 해결을 위한 애호가나 기본 디스플레이만 필요한 경우에 도움이 될 것입니다.

놀랍게도 새로운 I/O 다이는 이전 세대의 12nm I/O 다이와 거의 동일한 면적을 갖는 것으로 보입니다. 그러나 6nm 다이가 GlobalFoundries의 12nm 다이보다 훨씬 더 밀도가 높기 때문에 트랜지스터가 훨씬 더 많기 때문에 통합 GPU가 트랜지스터 예산의 상당 부분을 소비했다고 가정하는 것이 안전합니다(일부 온보드 iGPU 캐시 때문일 수 있음) .

6nm는 성숙한 12nm I/O 다이보다 훨씬 더 비쌀 것이기 때문에 대형 6nm 다이는 불가피하게 비용을 추가할 것입니다. 위안이 된다면, DDR5 컨트롤러에 대한 iGPU의 근접성은 메인 메모리에서 충분한 대역폭을 제공해야 하지만 그래픽 엔진에 몇 개의 코어가 있는지 알기 위해서는 기다려야 합니다. 이 iGPU 엔진은 기본 디스플레이 기능을 위한 것이므로 의미 있는 게임 성능을 기대해서는 안 됩니다. 

Ryzen 7000의 패키지는 PCB 전체에 퍼져 있는 완전한 커패시터로 바쁜 것처럼 보입니다. 이를 통해 Intel 프로세서의 LGA 패드 사이에서 볼 수 있는 대규모 커패시터 어레이와 같이 소켓을 향하는 커패시터가 필요하지 않습니다( @ExecuFix 의 Ryzen 7000 패드 이미지 - AMD의 공식 아님).

Ryzen의 커패시터 배열에는 멋지게 보이는 방열판이 필요합니다(청소하기 어려울 수 있음). 그러나 AMD가 칩에 세 번째 다이를 추가할 가능성도 제거할 수 있습니다. 즉, 이 칩은 이전 세대 Ryzen 5000 시리즈와 마찬가지로 16코어 및 32스레드가 될 가능성이 높습니다. AMD는 AM5가 AM4에서 본 것과 유사하게 수명이 긴 소켓이 될 것이라고 밝혔으므로 앞으로 이 소켓에서 더 많은 코어 수를 볼 수 있을 것입니다. 

AMD Zen 4 'Raphael' Ryzen 7000: AMD 데모 및 스핏볼링 성능 

모든 공급업체 제공 벤치마크와 마찬가지로 이러한 결과에 주의해서 접근해야 합니다. AMD는 Ghostwire: Tokyo 게임을 실행하는 16코어 시제품 Ryzen 7000 칩을 시연했으며 세 번째 이미지에서 볼 수 있듯이 이 칩은 현재 데스크톱 PC 주파수 리더인 5.5GHz와 일치하는 놀라운 5.52GHz로 나타났습니다. 인텔 코어 i9-12900KS . 당연히 여기에는 주의 사항이 있습니다. AMD는 칩이 단일 코어에서 최대 주파수에 도달할 수 있다는 것만 보장하며 이 사전 생산 칩이 5.5GHz 사양으로 출시될 것이라는 보장은 없습니다. 그래도 가능성이 높아 보입니다.

AMD는 또한 블렌더 렌더에서 16코어 24스레드 Core i9-12900K에 대해 32스레드로 추정되는 16코어 Ryzen 7000 칩을 시연했습니다(위 앨범에 테스트 노트 포함). Ryzen 7000 프로세서는 Ryzen 7000 칩의 렌더링을 204초 만에 완료했는데, 이는 12900K의 297초보다 31% 빠른 것입니다.

Blender는 AVX-512를 지원하며 Ryzen 7000 데스크탑 칩에 이 기능이 활성화될지 확신할 수 없지만 Zen 4 마이크로아키텍처가 지침을 지원한다는 것은 알고 있습니다. 이는 이 벤치마크에서 AMD가 Intel보다 앞서는 데 기여할 수 있습니다. 이는 실제로 이상한 일이 될 것입니다. Intel은 강력한 AVX-512를 개척했지만 올바른 코어에 대한 일정 작업과 관련된 복잡성으로 인해 Alder Lake 칩으로 비활성화하기로 선택했습니다. x86 하이브리드 아키텍처.

또한 5nm 공정이 7nm 공정보다 전력 효율이 높아야 한다는 것을 알고 있지만 AM5 소켓이 제공하는 더 높은 170W는 특히 AVX 구동 워크로드 동안 전체 코어 성능을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. (142W 제한은 12코어 및 16코어 Ryzen 5900X 및 5950X 전체 코어 워크로드에서 성능을 저해했습니다.) AMD는 Ryzen 7000이 추가 전력을 활용할 수 있는지 확인하지 않았습니다. 다양한 벤치마크에서 멀티스레드 성능을 비교하는 것은 흥미로울 것입니다. 그러나 우리는 또한 Raptor Lake가 12900K보다 4개의 더 많은 e-코어와 더 높은 클럭 속도를 제공할 것이라는 점을 기억해야 합니다.

AMD는 DDR4-3600을 사용하는 16코어 Ryzen 9 5950X에 대해 DDR5-6000 메모리를 사용하는 이름 없는 시제품 16코어 Zen 4 Ryzen 7000 프로세서를 탑재하여 Ryzen 7000의 +15% 단일 스레드 성능 향상을 측정했습니다. Cinebench R23 단일 스레드 테스트에서. 불행히도 AMD는 특정 벤치마크 점수를 공유하지 않았지만 이것은 이 특정 벤치마크에서 칩이 Intel의 Alder Lake에 대해 어떻게 작용할 것인지에 대한 기본적인 아이디어를 제공합니다.

아래에서 자체 테스트 데이터를 참조하고 있지만 이는 우리가 알아야 할 사항을 알려줍니다. Intel의 Alder Lake 칩은 Cinebench R23 단일 스레드 벤치마크에서 선두를 유지하고 있으며 AMD의 Ryzen 5000 칩에 대한 단일 스레드 성능에서도 전체 선두를 유지하고 있습니다. 아래에서 우리는 이것을 Ryzen 9 5950X에 대한 플래그십 Alder Lake Core i9-12900K와의 대결로 요약했습니다. 

AMD Ryzen 5000 대 Alder Lake 단일 스레드 성능 - 백분율 대 12900K 

테스트에 따르면 Core i9-12900K는 Cinbench R23 벤치마크에서 Ryzen 9 5950X보다 ~16% 빠르며 AMD는 16코어 Ryzen 7000 모델이 5950X보다 15% 더 빠릅니다. 이는 Zen 4 칩이 이 벤치마크에서 Intel의 Alder Lake와 동등해질 가능성이 있음을 의미합니다.

또한 Cinebench R23 결과는 CPU Benchmark 계층 구조에서 순위에 사용하는 단일 스레드 성능에 대한 보다 광범위한 전체 측정과 함께 잘 추적된다는 것을 알 수 있습니다. 이 측정은 3개의 단일 스레드 테스트에서의 성능을 포함하며, Cenbench 점수와의 유사성은 Zen 4가 전체 단일 스레드 성능에서 기본적으로 Alder Lake와 일치할 수 있음을 시사합니다.

Intel의 Raptor Lake는 성능 코어(P-core)에 대해 Alder Lake에서 본 것과 동일한 Golden Cove 아키텍처와 함께 제공되지만 Intel이 성능을 향상시키기 위해 클럭 속도를 높일 것으로 예상합니다. 따라서 Ryzen 7000과 Raptor Lake 간의 단일 스레드 우위를 놓고 치열한 전투를 예상할 수 있습니다.

 - 2017: Zen 1 — +52% IPC

 - 2019: Zen 2 — +16% IPC

 - 2020: Zen 3 — +19% IPC

 - 2022: Zen 4 — ? 

게임 데모 중에 TSMC 5nm 프로세스가 5.52GHz에 도달하는 것을 보는 것은 매우 인상적이었지만 AMD는 15% 이상의 단일 스레드 이득 중 주파수 또는 IPC에서 나오는 비율을 공유하지 않았습니다. AMD가 위에서 다룬 Cinebench R23 테스트 동안 5.5GHz에서 실행되는 칩을 가지고 있다면 새로운 AMD 아키텍처에서 보는 데 익숙한 것보다 Zen 3에 비해 비교적 작은 한 자리 IPC 이득을 볼 수 있습니다. 

이는 이전 세대의 Ryzen 프로세서에 비해 IPC 향상이 크게 느려질 수 있음을 의미할 수 있습니다. 그러나 전원 관리 및 멀티 코어 부스트를 비롯한 수많은 다른 고려 사항도 전체 성능에 큰 영향을 미친다는 점을 기억해야 합니다. 또한 AMD가 최종 실리콘(Zen 1의 IPC 측정과 같이)에 도달함에 따라 더 높은 성능 수치를 선전하는 것은 전례가 없습니다. 즉, 성능을 보다 명확하게 보기 위해서는 조금 더 기다려야 합니다. 항상 그렇듯이 테스트 베드의 소켓에 칩을 끼울 때까지 확실히 알 수 없습니다. 

AM5 소켓이 있는 AMD 600 시리즈 칩셋: X670E Extreme, X670 및 B650 마더보드 

AMD의 소켓 AM4는 5개의 CPU 아키텍처, 4개의 프로세스 노드, 125개 이상의 프로세서 및 500개 이상의 마더보드 디자인에 걸쳐 5년 동안 계속되었습니다. 

Raphael 프로세서는 PCIe 5.0 및 DDR5 인터페이스를 모두 지원하는 새로운 AM5 소켓에 포함될 것이며 연결 전면에서 Alder Lake와 일치합니다. 이 새로운 소켓은 AMD의 큰 변화를 의미합니다. 회사는 수명이 긴 PGA(Pin Grid Array) AM4 소켓에서 LGA(Land Grid Array) AM5 레이아웃으로 이동하고 있습니다. 완전히 다른 LGA1718 소켓 인터페이스(1718 핀)에도 불구하고 AM5 소켓은 여전히 ​​AM4 쿨러를 지원합니다.

소켓 AM5 마더보드는 업계에서 소켓에서 직접 제공되는 가장 많은 PCIe 5.0 레인인 최대 24개의 PCIe 5.0 레인을 제공합니다. 칩셋은 또한 DBS 및 BlueTooth LE 5.2가 포함된 Wi-Fi 6E 지원과 함께 최대 20Gbps 및 Type-C의 SuperSpeed ​​USB 포트를 최대 14개까지 지원합니다. AMD는 지정하지 않았지만 Wi-Fi 6E 지원은 MediaTek과 함께 회사 이니셔티브에서 분리된 칩 으로 제공될 가능성이 높습니다 . 

X670E '익스트림' 칩셋은 2개의 그래픽 슬롯과 1개의 M.2 NVMe SSD 포트에 대해 PCIe 5.0을 지원합니다. 이 칩셋은 AMD의 표준 라인업보다 새로운 계층을 개척하여 극도의 오버클럭 가능성을 목표로 하는 마더보드용으로 설계되었습니다.

X670 칩셋은 '표준' 하이엔드 마더보드에 전력을 공급하며 다양한 PCIe 지원을 통해 다양한 맛으로 제공됩니다. M.2 포트는 PCIe 5.0 인터페이스를 지원하지만 첫 번째 그래픽 슬롯은 최대 PCIe 4.0 또는 PCIe 5.0을 지원할 수 있으며 이는 마더보드에 따라 다릅니다. 이것은 PCIe 4.0 X670 마더보드의 저렴한 하위 계층을 제공합니다.

B650 칩셋은 단일 NVMe 포트에 대해 PCIe 5.0을 지원하지만 그래픽 슬롯에는 PCIe 4.0만 지원합니다.

소켓 AM5 마더보드는 Ryzen 7000 프로세서에 탑재된 RDNA 2 그래픽 엔진으로 구동되는 HDMI 2.1 FRL(Fixed Rate Link) 및 Displayport 1.4 HBR3(High Bit Rate 3) 출력을 통해 최대 4개의 디스플레이 출력을 지원합니다. 

AMD는 Phison, Micron 및 Crucial과 함께 PCIe 5.0 SSD 에코시스템을 활성화하기 위해 분주합니다. Crucial과 Micron은 AM5 마더보드가 출시되면 시장에 첫 PCIe 5.0 SSD를 출시할 예정입니다. 또한 위 앨범의 PCIe 5.0 에코시스템 슬라이드에 있는 나머지 이름은 Phison PCIe 5.0 SSD 컨트롤러를 사용하므로 더 빠른 드라이브가 곧 널리 보급될 것입니다.

이는 Ryzen 7000 시스템에 유용할 것입니다. AMD는 PCIe 5.0 SSD를 사용하여 순차 읽기 워크로드에서 60%의 성능 향상을 주장합니다. Microsoft의 DirectStorage 는 순차 읽기 처리량에 크게 의존하여 게임 로딩 성능을 약 1초로 줄이기 때문에  유용할 것입니다 .

AMD는 MSI, ASRock, ASUS, Gigabyte 및 Biostar의 제품과 함께 곧 출시될 플래그십 X670E 마더보드 5개를 선보였습니다. 회사는 또한 Ryzen 7000 칩이 마더보드에서 더 많은 전력 위상을 지원하고 더 빠른 전압 응답을 가능하게 하는 SVI3 전력 인프라를 갖추고 있음을 확인했습니다. 

AMD는 아직 듀얼 칩셋 정렬을 명확히 하지 않았지만 최근 유출된 MSI X670E 마더보드 및 ASUS Prime X670-P Wi-Fi 마더보드 사진을 통해 이전에 발견 한 많은 세부 사항이 확인 되었습니다 . 우리 소스에 따르면 AMD의 메인스트림 B650 플랫폼은 PCIe 4.0 x4 연결을 통해 Ryzen 7000 CPU에 연결되는 단일 칩셋 칩과 함께 제공되지만, 우리가 본 문서에는 일부 AM5 프로세서에서 PCIe 5.0 연결을 사용할 수 있다고 나와 있습니다.

한편, 열광적인 X670 플랫폼은 이 칩 중 2개를 사용하여(저희 소식통은 노스/사우스 브리지 유형 배열이 아닌 동일한 칩임을 확인했습니다) 이러한 연결 옵션을 효과적으로 두 배로 늘립니다. 이 칩셋은 함께 데이지 체인 방식으로 연결되어 있습니다. 이는 X 시리즈 및 B 시리즈 마더보드에 서로 다른 칩을 사용하는 현재 500 시리즈 마더보드에 대한 AMD의 접근 방식과 대조됩니다. 새로운 접근 방식은 분명히 비용 및 설계 유연성 이점을 제공할 것입니다.

마지막으로 AMD는 AM5 소켓이 DDR5 메모리만 지원할 것임을 확인했습니다. 회사는 DDR5가 비용을 정당화하기 위해 추가 성능을 제공하지만 가격을 면밀히 관찰해야 한다고 말합니다. 우리가 보고한 대로 DDR5 가격은 여전히 ​​엄청나게 비싸지 만 Micron은 PMIC/VRM 공급이 2022년 하반기에 반등할 것으로 예상 하므로 AMD의 Zen 4 Ryzen 7000 프로세서가 시장에 출시되면 상황이 개선될 수 있습니다.

그러나 DDR5의 더 복잡한 전원 회로 및 설계는 이러한 모듈이 DDR4보다 계속 프리미엄을 차지할 것임을 의미합니다. DDR5는 또한 미사용 데이터를 위한 내장형 ECC 메커니즘을 가지고 있으며, DDR4와 동일한 메모리 용량을 제공하려면 추가 다이가 필요합니다. 가격 차이는 시간이 지남에 따라 줄어들겠지만 DDR5는 공급에 관계없이 DDR4보다 여전히 더 비쌀 것입니다. 이것이 Ryzen 7000의 플랫폼 비용에 어떤 영향을 미치는지 보려면 출시가 가까워질 때까지 기다려야 합니다. 

5nm Zen 4 Raphael Ryzen 7000 칩과 함께 제공되는 600 시리즈 칩셋은 2022년 가을 시장에 출시될 예정이므로 오래 기다리지 않아도 됩니다. 

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