AMD EPYC 'ROME' 공식 출시 - 7nm, 다코어 탑재, 고클럭 작동

AMD 는 EPYC 'ROME' CPU 를 공식적으로 출시하였으며, 더 높은 코어/스레드 수와 동급 최고의 성능, 가치, 효율성을 제공할 것입니다. ROME 의 라인업은 TSMC 의 최첨단 7nm 프로세스 노드를 기반으로 하는 최초의 서버용 CPU이며, 데이터센터/AI/HPC 부문에서 14nm 제온 CPU보다 한발짝 앞서 나갑니다.

AMD EPYC 'ROME' 출시 - 7nm, 64코어, 높은 클럭, 동급 최고의 성능, 효율, 가치

AMD 의 2세대 EPYC 시리즈는 1세대 Naples 시리즈의 후속작입니다. 기존의 Zen 코어보다 15% 정도 향상된 IPC 를 제공하는 7nm Zen2 아키텍처를 기반으로 하는 'ROME' CPU 는 이전 제품보다 더 높은 성능 및 개선된 효율성을 제공하도록 설계되었습니다.

출시 행사에서 여러 고객과 파트너사들이 AMD 와 함께하였으며, 새로운 AMD EPYC 프로세서에 대해 논의하였습니다.

- 구글은 자사의 내부 인프라 생산 데이터센터에 2세대 EPYC CPU를 사용하며, 2019년 말 구글 클라우드 컴퓨팅 엔진에서 2세대 EPYC CPU 기반의 새로운 범용 머신을 구축할 것이라고 발표하였습니다.

- 트위터는 올해 말 데이터센터에 2세대 EPYC CPU를 사용하여 TCO (Total Cost of Ownership) 를 25% 가량 절감할 것이라고 발표하였습니다.

- 마이크로소프트는 범용 애플리케이션을 위한 새로운 Azure 가상머신의 프리뷰를 발표하였습니다. 또한, 2세대 EPYC CPU를 기반으로 하는 클라우드 기반 원격 데스크탑 및 HPC 워크로드에 대한 제한된 프리뷰도 제공하였습니다.

- HPE 는 HPE ProLiant DL385 및 DL325 서버를 포함하는 많은 서버들을 2세대 AMD EPYC CPU 기반으로 변경하여 AMD 기반 시스템을 현재의 3배정도 늘일 계획이라고 발표하였습니다.

- Cray 는 공군 기상청이 2세대 EPYC CPU 와 함께 Cray Shasata 시스템을 사용하여 미국 공군과 군대에 종합적인 지상/우주 기상정보를 제공할 것이라고 발표하였습니다.

- 레노버는 2세대 EPYC CPU 가 제공하는 모든 기능들을 활용하기 위해 특별히 설계된 새로운 솔루션을 발표하였습니다. ThinkSystem SR655 및 SR635 는 오늘날 에너지 효율이 뛰어난 비디오 인프라, 가상화, SW 정의 스토리지 등과 같은 사용 사례에 이상적인 솔루션입니다.

- DELL 은 2세대 EPYC CPU 에 최적화된 설계로 생산된 새로운 서버가 곧 출시될 것이라고 발표하였습니다.

- VMWare 와 AMD는 VMWare vSphere 에서 2세대 EPYC CPU 의 새로운 보안 및 기타 기능에 대한 지원을 제공하기 위해 긴밀한 협력을 발표하였습니다.

Zen2 아키텍처는 더 높은 성능을 제공할 뿐 아니라, 제조 공정이 더 작기 때문에 결과적으로는 다이 탑재 공간이 늘어납니다. 덕분에 AMD는 EPYC CPU 의 코어와 스레드 수를 두 배로 늘일 수 있었으며, 더 높은 기본 클럭으로 작동할 수 있었습니다. 다음은 7nm EPYC 'ROME' CPU 의 주요 특징들입니다.

- 7nm 고급 프로세스 기술 기반 : 업계 최고 수준의 전성비

- Zen2 고성능 아키텍처 및 혁신적인 칩렛 아키텍처 사용 : 세계 최초의 64코어 데이터센터 CPU

- PCIe 4.0 지원하는 데이터센터 CPU : PCIe 3.0 대역폭의 두 배

- CPU, 소프트웨어 및 데이터를 보호 가능한, 내장된 보안 기능

AMD가 CPU 아키텍처를 대폭 개선하여, 1세대 Zen 아키텍처보다 처리량을 두 배로 늘일 수 있게 했습니다. 개선된 주요 포인트는 아래와 같습니다.

- 향상된 실행 파이프라인

- 2배가 된 부동 소수점(256-Bit) 및 로드/저장 (대역폭 2배 증가)

- 2배가 된 코어 밀도

- 1코어 당 절반의 에너지

- 향상된 분기 예측

- 보다 나은 명령어 미리 로드

- 향상된 명령어 캐시

- 더 큰 Op 캐시

- 디스패치 증가, 대역폭 감소(?)

- 모든 모드에 대한 높은 처리량 유지

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EPYC 'ROME' 프로세서는 2세대 인피니티 패브릭을 통해 프로세서의 중앙 허브 역할을 하는 I/O 다이와 상호 연결된 8개의 Zen2 다이가 있습니다. ROME 프로세서는 총 330억 개의 트랜지스터를 가지며, 가장 밀도가 높은 칩 설계 중 하나입니다.

AMD CPU 로드맵 (2018~2020):

AMD EPYC 'ROME' 7xx2 CPU 라인업 - EPYC 7742, 64코어 탑재

AMD EPYC 'ROME' 7xx2 CPU 라인업은 총 19개의 SKU 로 구성되며, 그 중 가장 높은 성능을 가진 CPU는 EPYC 7742 입니다. 모든 SKU 는 다수의 Zen2 다이와 단일 14nm I/O (온보드 PCH) 다이를 포함하며, 유사한 칩렛 설계를 특징으로 합니다.

AMD EPYC 7742 는 다른 모든 서버 CPU 보다 성능이 높습니다. 단일 CPU에 64코어 128스레드를 제공하는 이 CPU는 256MB 의 캐시와 225W (최대 240W) 의 TDP 를 가집니다. 7742 CPU의 기본 클럭은 2.25GHz 이며 부스트 클럭은 3.4GHz 입니다. PCIe 4.0 레인은 128개를 가지며, AMD의 리사 수(Lisa Su.) 는 세계에서 가장 높은 성능을 가진 x86 프로세서로 이 플래그십 CPU를 불렀습니다.

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인텔 제온 플래티넘 8280L 과의 벤치마크에서 EPYC 7742 는 SpecRate 2017 정수 워크로드에서 97%, 고성능 컴퓨팅에 해당하는 SpecRate 2017 플로팅 워크로드에서 88%, SpecjBB 2015 에서 84% 향상된 작업량을 보여주는 것으로 나타났습니다.

이 CPU의 가격은 6950달러(한화 약 841만) 정도이며, 제온 플래티넘 8180 은 약 3000달러(한화 약 363만) 정도이지만, 고작 28코어 56스레드만 제공합니다. 클럭이 높은 제온 CPU 는 기본 2.7GHz, 부스트 4.0GHz 로 작동하지만 순수한 가치, 효율성 (7nm VS. 14nm) 및 IPC 는 Zen2 가 훨씬 우수합니다.

인텔은 스펙터(Specter) 및 멜트다운(Meltdown) 과 같은 다양한 CPU 취약점에 대한 하드웨어 픽스를 제공했음에도 불구하고 새로운 취약점이 발견되었으며, 이것은 인텔 제온 라인업에 영향을 끼칩니다. 반면 AMD 'ROME' 은 스펙터(Specter, SpecterV4) 등에 대한 취약점들을 하드웨어 및 OS 측면에서 강화, 방지하였습니다.

그 외에도 훨씬 많은 수의 코어 (플래티넘 9282 / 56코어 112스레드) 를 제공하는 캐스케이드레이크-AP 라인업은 최소 20K 달러 (20,000달러 / 한화 약 2천 420만) 정도에서 시작합니다. 이것은 AMD 'ROME' CPU 가격보다 두 배 이상 높은 가격입니다.

AMD 'ROME' 의 전체 CPU 라인업은 아래 표에 나열된 64코어, 48코어, 32코어, 24코어, 16코어 및 8코어 CPU 로 구성되어 있습니다. 또한, AMD는 기본적으로 단일 소켓용으로 설계된 여러 개의 '1P' CPU가 존재하며 '2P' CPU는 단일 및 듀얼 소켓 서버와 호환됩니다. AMD는 EPYC 'ROME' 라인업이 제온에 비해 1.8배 ~ 2배의 성능 향상, 1달러당 2배 이상 높은 성능, 40~50% 낮은 유지비를 제공한다고 언급하였습니다. 

AMD EPYC 'ROME' '7nm Zen2' CPU 라인업 가격 및 사양:

AMD EPYC 서버 플랫폼 - DDR4-3200MHz 8채널, PCIe 4.0 128개 레인, 소켓 SP3 에서의 호환성

플랫폼의 세부 정보를 살펴봅시다. AMD는 여전히 SP3 소켓을 사용하며, 이는 EPYC 'Naples' 사용자가 'ROME' CPU 로 쉽게 업그레이드 할 수 있음을 의미합니다.

EPYC 'ROME' CPU는 여전히 8채널 메모리를 지원합니다만, 메모리 클럭이 개선되어 최대 DDR4-3200MHz 까지 지원 가능합니다. (기존에는 DDR4-2400MHz 까지 지원) 또한, 플랫폼 자체적으로도 4TB 의 DDR4 메모리 (1.2V ECC) 를 지원합니다.

Zen2 아키텍처에 도입된 새로운 기능은 PCIe 4.0 입니다.  PCIe 3.0 에 비해 2배의 대역폭을 제공하는 PCIe 4.0 을 적용하는 EPYC 'ROME' CPU는 그래픽 가속기 및 고급 저장장치와 같은 PCIe 하드웨어와 더 빠르게 통신할 수 있습니다. 뿐만 아니라, 많은 장치들을 연결할 수 있도록 128개의 PCIe 4.0 레인이 제공됩니다.

AMD가 인텔에 비해 유리한 점은, PCIe 4.0 이 PCIe 3.0 대비 두 배의 대역폭을 제공한다는 것입니다. 이는 AMD가 서버 CPU 에서 사용하는, 업데이트된 인피니티 패브릭에 영향을 미칩니다. 이전의 인피니티 패브릭은 칩렛간 통신을 할 때 PCIe 3.0 속도에 의존하였습니다. 하지만, PCIe 4.0 을 적용함으로 인해 인피니티 패브릭의 칩렛간 통신 속도가 향상됩니다. 

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사용 가능한 대역폭이 널널하기 때문에, 두 칩 사이의 x16 링크 의존도가 적을 것이며, 이것은 약간의 유연성을 제공함과 동시에 초과 대역폭을 원하지 않는 사용자는 고속 인터링크를 서버로 사용하지 않고 실용적인 목적으로 사용할 수 있습니다. 4개 대신 3개의 x16 링크만 있다면 IF 통신 채널 외부에서 서비스할 수 있는 추가적인 PCIe 레인이 허용됩니다.

이를 통해 PCIe 4.0 레인의 추가적인 확장이 가능하며, 최대 162개의 PCIe 4.0 레인을 사용할 수 있습니다. Chip to Chip I/O 에 대한 낮은 대역폭은 이상적인 접근 방식은 아닙니다만, AMD가 다른 방법을 선택할 수 있는 대체 방법으 제공하였기 때문에, 대부분의 경우에는 이 방법을 사용하지 않을 것입니다.

AMD, EPYC 'ROME' CPU 를 통해 시장 점유율 확보 기대

AMD EPYC 'ROME' CPU 제품군은 2020년까지 AMD의 서버 CPU 시장 점유율을 10% 대로 올릴 수 있을 것으로 예상합니다. 인텔의 전 CEO 인 Brian Krzanich 는 AMD 의 서버 시장 점유율이 15% 가 될 수 없을 것이라고 말하였습니다만, 현재의 EPYC CPU 의 수요와 채택률을 보면 점유율 15% 는 충분히 쉽게 달성할 수 있을 것으로 보여집니다.

DELL EMC 는 EPYC CPU 를 많이 채택함으로서 AMD 서버 제품을 현재보다 3배 정도 늘이겠다고 발표하였습니다. 이러한 강력한 성장률과 채택률을 바탕으로 AMD는 인텔의 제온 라인업에 큰 타격을 줄 것으로 예상합니다.

EPYC 'ROME' CPU 는 기존 Naples 에 비해 가상화 성능이 61% 정도 향상되었으며 가성비 역시 29% 정도 향상되었습니다. HPE 는 내년까지 총 12대의 서버를 구축할 것이라고 발표하였습니다.

또한, AMD가 7nm Zen2 기반 EPYC 'ROME' 프로세서를 설계할 때 인텔의 차세대 서버 CPU 의 성능을 추측하여 개발하였다는 것을 알아야 합니다. 아이스레이크-SP 로 알려진 차세대 10nm CPU는 2020년에 출시될 것이며, 캐스케이드레이크-SP 와 쿠퍼레이크-SP 는 아이스레이크-SP 출시 전 14nm(++) 기반의 중간 솔루션으로 제공됩니다.

AMD는 이미 자사의 EPYC 'ROME' CPU가 인텔의 아이스레이크-SP CPU와 경쟁하기 수월하도록 설계되었다고 발표한 적이 있습니다. 이는 AMD가 올해 출시할 인텔 14nm++ 서버 CPU보다 훨씬 더 우위를 점한다는 것을 의미합니다.

EPYC 'ROME' CPU가 인텔 CPU에 비해 얻을 수 있는 가장 큰 장점 중 하나는 EPYC 'Naples' 와 소켓 호환이 가능하다는 것입니다. 이에 Naples 를 사용하는 모든 서버는 'ROME' CPU 로 업그레이드를 할 수 있습니다. 또한, AMD는 Zen4 EPYC 라인업을 발표하였습니다. 현재 설계를 진행중이며, "Genoa" 로 알려질 것입니다.

AMD는 향후 몇년동안 데스크탑 및 모바일 포트폴리오보다 EPYC CPU 가 정말 좋은 위치에 있을 것입니다. 향후 몇년 동안 AMD의 장기 Zen 로드맵의 내용이 잘 진행된다면, 모든 CPU 시장에서 지배적인 위치로 올라갈 수 있습니다. AMD의 EPYC 'ROME' CPU는 이미 아마존과의 거래를 확보하였으며, Atos BullSequana XH200 슈퍼컴퓨터에도 7nm ROME CPU 가 공급될 것입니다.

뿐만 아니라, 미국 에너지부(US Department of Energy) 가 구축한 Frontier Supercomputer 에도 공급될 것입니다. 이것은 2021년 배치를 목표로 하고 있습니다.

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