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골드몬트

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목차

1. 개요

골드몬트는 인텔의 2세대 아웃오브오더 저전력 아톰 마이크로아키텍처로, 14nm 공정으로 제작되었으며, 이전 세대인 실버몬트의 개선 사항을 포함한다. 디자인은 슈퍼스칼라 파이프라인을 갖춘 아웃오브오더 실행 엔진, 분기 예측 개선, 더 큰 아웃오브오더 실행 창, 완전한 아웃오브오더 메모리 실행, SIMD 명령어 처리량 향상 등을 제공한다. 기술적으로는 보급형 데스크탑 및 노트북, 서버, 임베디드, 자동차용 프로세서에 사용되며, 쿼드 코어 지원, 인텔 HD 그래픽스, 다양한 최신 기술을 지원한다. 골드몬트 프로세서는 설계 결함으로 인해 특정 조건에서 작동이 중단될 수 있으며, 데스크톱, 서버, 모바일, 임베디드 및 자동차용 프로세서 목록을 제공한다.

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골드몬트
Goldmont 마이크로아키텍처
개발 시작2015년
출시2016년
프로세스14 nm
CPU 코어 수2–4
코드명80668 (Apollo Lake)
80765 (Denverton)
L1 캐시알 수 없음
L2 캐시알 수 없음
L3 캐시알 수 없음
LL 캐시알 수 없음
DMI알 수 없음
GPU알 수 없음
명령어 집합x86-64
Intel 64
확장 기능MMX
SSE
SSE2
SSE3
SSSE3
SSE4
SSE4.1
SSE4.2
추가 확장 기능AES-NI
RDRAND
CLMUL
SHA
가상화VT-x
VT-d
소켓알 수 없음
이전 마이크로아키텍처Airmont (다이 슈링크)
다음 마이크로아키텍처Goldmont Plus (최적화)
브랜드Atom
Celeron
Pentium

2. 디자인

골드몬트는 실버몬트 마이크로아키텍처의 성공을 바탕으로 설계된 2세대 아웃오브오더 저전력 아톰 마이크로아키텍처이다.[4] 14nm 제조 공정을 기반으로 하며, 소비자용 장치에 최대 4개의 코어를 지원한다. 스카이레이크와 함께 도입된 인텔 Gen9 그래픽스 아키텍처를 포함한다.[19]

2. 1. 아키텍처 개선 사항

골드몬트 마이크로아키텍처는 실버몬트 마이크로아키텍처를 기반으로 다음과 같은 개선 사항을 제공한다.[5]

  • 3-와이드 슈퍼스칼라 파이프라인을 갖춘 아웃오브오더 실행 엔진:
  • * 사이클당 3개의 명령어를 디코딩할 수 있다.
  • * 사이클당 3개의 μops를 예약 스테이션에 할당할 수 있다.
  • * 사이클당 최대 3개의 리타이어를 지원한다.
  • 분기 예측 개선: 명령어 디코더에서 페치 파이프라인 분리.
  • 더 깊은 아웃오브오더 실행을 위한 더 큰 아웃오브오더 실행 창 및 버퍼: 정수, FP/SIMD, 메모리 명령어 유형 전반에 걸쳐 적용.
  • 완전한 아웃오브오더 메모리 실행 및 모호성 제거: 사이클당 하나의 로드와 하나의 저장을 실행 가능 (실버몬트에서는 사이클당 하나의 로드 또는 저장). 4KB 페이지에 대한 512개 항목의 두 번째 레벨 TLB 향상 기능 포함.
  • 정수 실행 클러스터: 3개의 파이프라인, 사이클당 최대 3개의 간단한 정수 ALU 연산 실행.
  • SIMD 정수 및 부동 소수점 명령어: 128비트 너비 엔진에서 실행. PSHUFB는 1사이클 처리량(실버몬트의 경우 5사이클)을 포함하여 많은 명령어의 처리량과 지연 시간 개선, 처리량이 두 배로 늘어난 다른 많은 SIMD 명령어들이 개선.
  • AES 및 무캐리 곱셈(PCLMULQDQ) 가속 명령어 처리량 및 지연 시간 개선.
  • 하드웨어 가속 보안 해싱 알고리즘 (SHA1 및 SHA256) 지원 명령어 추가.
  • RDSEED 명령어 지원: NIST SP800-90C 표준을 충족하는 난수 생성 지원.
  • PAUSE 명령어 대기 시간 최적화: 전력 효율성 향상.

3. 기술

골드몬트는 14nm 제조 공정을 기반으로 구축되었으며, 소비자용 칩은 최대 쿼드 코어를 지원한다.[19] 시스템 온 칩 아키텍처이며 3D 트라이게이트 트랜지스터를 사용한다.

다음은 골드몬트 마이크로아키텍처의 주요 기술 및 지원 사항이다.

기술 및 지원


4. 설계 결함 (Erratum)

이전 실버몬트 세대와 마찬가지로 프로세서 회로에 설계 결함이 발견되어, 프로세서가 수년 동안 활발하게 사용될 경우 작동이 중단되는 현상이 발생했다. 2017년 6월에 문서에 추가된 APL46 "시스템 부팅 불능 또는 작동 중단 발생 가능성"[8]이라는 제목의 오류 수정 사항은 저 핀 수(LPC), 실시간 클럭(RTC), SD 카드 및 GPIO 인터페이스가 작동을 멈출 수 있다고 명시하고 있다.

시스템에 미치는 영향을 제한하기 위한 완화 조치[9]가 발견되었다. LPC_CLKRUN#이라고 하는 LPC 버스용 펌웨어 업데이트는 LPC 인터페이스의 사용률을 줄여 LPC 버스 성능 저하를 감소시킨다(하지만 제거하지는 않는다). 하지만 일부 시스템은 이 새로운 펌웨어와 호환되지 않는다. SD 카드를 부팅 장치로 사용하지 말고, 사용하지 않을 때는 시스템에서 카드를 제거하는 것이 권장된다. 다른 가능한 해결책으로는 UHS-I 카드를 사용하고 1.8V에서 작동시키는 것이 있다.

Congatec는 또한 이러한 문제가 USB 버스 및 eMMC에도 영향을 미친다고 언급했지만, 이는 인텔의 공개 문서에는 언급되어 있지 않다. USB는 최대 12%의 활성 시간을 가져야 하며, 포트 수명 동안 60TB의 전송 트래픽 예상 수명을 가져야 한다. eMMC는 최대 33%의 활성 시간을 가져야 하며, 사용하지 않을 때는 운영 체제에 의해 D3 장치 저전력 상태로 설정되어야 한다. Atom C3000 덴버톤과 같은 최신 설계는 영향을 받지 않는 것으로 보인다.[10]

5. 골드몬트 프로세서 목록

골드몬트 마이크로아키텍처 기반 프로세서 목록은 다음과 같다.

플랫폼세그먼트코어 (스레드)프로세서 브랜딩 및 모델GPU 모델TDP (W)CPU 주파수 (GHz)비고
아폴로 레이크데스크톱2~4펜티엄 J4205, 셀러론 J3455, 셀러론 J3355HD 그래픽스 500/505101.5 ~ 2.0
모바일2~4펜티엄 N4200, 셀러론 N3450, 셀러론 N3350HD 그래픽스 500/5054.0 ~ 6.01.1 ~ 2.5
임베디드2~4Atom x7-E3950, Atom x5-E3940, Atom x5-E3930HD 그래픽스 500/5056.5 ~ 121.3 ~ 2.0
덴버턴서버2~16C3958, C3955, C3858, C3850, C3830, C3808, C3758, C3750, C3708, C3558, C3538, C3508, C3338, C3308(없음)9 ~ 321.5 ~ 2.4
아폴로 레이크자동차2~4A3960, A3950, A3940, A3930HD 그래픽스 500/5056 ~ 12.51.3 ~ 2.4AEC-Q100 인증


5. 1. 데스크톱 프로세서 (아폴로 레이크)

다음은 데스크톱 프로세서 목록이다.[3][11]

코어
(스레드 = 코어)		프로세서
브랜딩 및 모델		GPU 모델GPU
EU		TDP
(W)		CPU 주파수
(GHz)		CPU
터보
(GHz)		GPU 주파수
(MHz)		GPU
터보
(MHz)		L2 캐시
4 (4)펜티엄 J4205HD 그래픽스 50518101.52.62508002MB
4 (4)셀러론 J3455HD 그래픽스 50012101.52.32507502MB
2 (2)셀러론 J3355HD 그래픽스 50012102.02.52507002MB


5. 2. 서버 프로세서 (덴버턴)

세그먼트코어
(스레드)프로세서
브랜딩 및 모델TDP
(W)CPU 주파수
(GHz)L2
캐시DDR4 속도출시일가격
(USD)기본터보서버16 (16)Atom[https://ark.intel.com/products/97927/Intel-Atom-Processor-C3958-16M-Cache-up-to-2_0-GHz C3958][13][12]312.016 MB24002017년 3분기449USD16 (16)[https://ark.intel.com/products/97933/Intel-Atom-Processor-C3955-16M-Cache-up-to-2_40-GHz C3955][13]322.12.4434USD12 (12)[https://ark.intel.com/products/97936/Intel-Atom-Processor-C3858-12M-Cache-up-to-2_0-GHz C3858][13]252.012 MB332USD12 (12)[https://ark.intel.com/products/97932/Intel-Atom-Processor-C3850-12M-Cache-up-to-2_40-GHz C3850][13]2.12.4323USD12 (12)[https://ark.intel.com/products/97931/Intel-Atom-Processor-C3830-12M-Cache-up-to-2_30-GHz C3830][13]211.92.32133289USD12 (12)[https://ark.intel.com/products/97939/Intel-Atom-Processor-C3808-12M-Cache-up-to-2_0-GHz C3808][13]252.0369USD8 (8)[https://ark.intel.com/products/97926/Intel-Atom-Processor-C3758-16M-Cache-up-to-2_20-GHz C3758][13]2.216 MB2400193USD8 (8)[https://ark.intel.com/products/97938/Intel-Atom-Processor-C3750-16M-Cache-up-to-2_40-GHz C3750][13]212.22.4171USD8 (8)[https://ark.intel.com/products/97934/Intel-Atom-Processor-C3708-16M-Cache-up-to-1_70-GHz C3708][13]171.72133209USD4 (4)[https://ark.intel.com/products/97937/Intel-Atom-Processor-C3558-8M-Cache-up-to-2_20-GHz C3558][13]162.28 MB86USD4 (4)[https://ark.intel.com/products/97929/Intel-Atom-Processor-C3538-8M-Cache-up-to-2_10-GHz C3538][13]152.175USD4 (4)[https://ark.intel.com/products/97930/Intel-Atom-Processor-C3508-8M-Cache-up-to-1_60-GHz C3508][13]11.251.6186686USD2 (2)[https://ark.intel.com/products/97928/Intel-Atom-Processor-C3338-4M-Cache-up-to-2_20 C3338][13]91.52.24 MB2017년 1분기27USD2 (2)[https://ark.intel.com/products/97935/Intel-Atom-Processor-C3308-4M-Cache-up-to-2_10-GHz C3308][13]9.51.62.12017년 3분기32USD


5. 3. 모바일 프로세서 (아폴로 레이크)

14 nm 제조 공정, 시스템 온 칩 아키텍처, 3D 트라이게이트 트랜지스터 기반으로 설계된 모바일 프로세서이다.[3][11] 최대 쿼드 코어(4개의 코어)를 지원하며, SSE4.2 명령어 집합과 인텔 AESNI 및 PCLMUL 명령어, 인텔 RDRAND 및 RDSEED 명령어, 인텔 SHA 확장, Intel MPX (메모리 보호 확장) 등을 지원한다.

인텔 HD 그래픽 Gen 9 아키텍처를 사용하여 최신 Windows 10 드라이버 업데이트[6]를 통해 DirectX 12, OpenGL 4.6 (Linux에서는 OpenGL 4.5[7]), OpenGL ES 3.2 및 OpenCL 2.0을 지원한다. 또한 HEVC Main10 및 VP9 Profile0 하드웨어 디코딩을 지원하여 고화질 영상 처리에 유리하다.

열 설계 전력 (TDP)는 4.0 ~ 6.0 W 수준이며, NAND 플래시 저장 장치에 연결하기 위한 eMMC 5.0 기술, USB 3.1 및 USB-C 사양, DDR3L, LPDDR3 및 LPDDR4 메모리를 지원한다. 통합 센서 허브(ISH)를 통해 개별 센서의 데이터를 샘플링하고 결합할 수 있으며, 호스트 플랫폼이 저전력 상태일 때 독립적으로 작동할 수 있다. 4개의 동시 카메라 스트림을 지원하는 이미지 신호 프로세서(ISP)와 HD 오디오 및 LPE 오디오를 지원하는 오디오 컨트롤러를 갖추고 있다. 보안을 위해 신뢰할 수 있는 실행 엔진 3.0 보안 하위 시스템을 탑재했다.

모바일 프로세서 목록은 다음과 같다.[3][11]

코어
(스레드)		프로세서
브랜딩 및 모델		GPU 모델TDPCPU 주파수 (GHz)GPU 주파수 (MHz)L2
캐시		출시
날짜		가격
(USD)
브랜드명 및
모델 번호		EU기본터보기본터보
4 (4)펜티엄http://ark.intel.com/products/95592/Intel-Pentium-Processor-N4200-2M-Cache-up-to-2_5-GHz N4200HD 그래픽스 5051861.12.52007502MB2016년 3분기161USD
셀러론http://ark.intel.com/products/95596/Intel-Celeron-Processor-N3450-2M-Cache-up-to-2_2-GHz N3450HD 그래픽스 500122.2700107USD
2 (2)http://ark.intel.com/products/95598/Intel-Celeron-Processor-N3350-2M-Cache-up-to-2_4-GHz N33502.4650


5. 4. 임베디드 프로세서 (아폴로 레이크)

14nm 제조 공정, 시스템 온 칩 아키텍처, 3D 트라이게이트 트랜지스터 기반의 임베디드 프로세서 목록은 다음과 같다.[6]

코어
(스레드)		프로세서
브랜드 및 모델		GPU 모델GPU EUTDP (W)CPU 주파수 (GHz)CPU 터보 주파수 (GHz)GPU 주파수 (MHz)GPU 터보 주파수 (MHz)L2
캐시		출시
날짜		가격
(USD)
4 (4)Atom x7-E3950HD Graphics 50518121.62.05006502MB2016년 3분기?
4 (4)Atom x5-E3940HD Graphics 500129.51.61.8400600
2 (2)Atom x5-E3930HD Graphics 500126.51.31.8400550


5. 5. 자동차용 프로세서 (아폴로 레이크)

AEC-Q100 인증을 받은 자동차 전용 Atom A3900 시리즈는 다음과 같다.[14]

코어
(스레드)		프로세서
브랜딩 및 모델		GPU 모델TDP (W)CPU 주파수 (GHz)GPU 주파수 (MHz)L2 캐시
4 (4)Atom x7A3960HD 그래픽스 50512.51.9 (터보 2.4)600 (터보 750)2 MB
A39509.51.6 (터보 2.0)500 (터보 650)
Atom x5A3940HD 그래픽스 50081.6 (터보 1.8)400 (터보 600)
2 (2)A393061.3 (터보 1.8)400 (터보 550)


참조

[1] 웹사이트 '"Apollo Lake" Atoms to offer graphics-rich Goldmont cores' http://hackerboards.[...] Hackerboards.com 2016-04-18
[2] 웹사이트 Intel Unveils New Low-Cost PC Platform: Apollo Lake with 14nm Goldmont Cores http://www.anandtech[...] Anandtech.com 2016-04-15
[3] 웹사이트 Intel claims Apollo Lake will be 30 percent faster than Braswell http://www.notebookc[...] Notebookcheck.net 2016-06-07
[4] 웹사이트 Intel preps 'Apollo Lake' CPUs with 'Goldmont' cores, Gen9 graphics http://www.kitguru.n[...] 2015-06-10
[5] 웹사이트 Goldmont Takes Atom to 14nm http://www.linleygro[...] The Linley Group 2017-08-17
[6] 웹사이트 Release Notes : DRIVER VERSION: 31.0.101.2115 https://downloadmirr[...] 2022-12-29
[7] 웹사이트 Mesa 13.0 Released With Intel OpenGL 4.5, RADV Radeon Vulkan Driver - Phoronix http://www.phoronix.[...]
[8] 웹사이트 Intel Pentium and Celeron Processor N- and J- Series Specification Update https://www.intel.co[...] 2018-04-13
[9] 웹사이트 Errata sheet - congatec Apollo Lake designs https://www.congatec[...] 2017-07-26
[10] 웹사이트 Intel Atom Processor C3000 Product Family Specification Update https://www.intel.co[...] 2018-04-13
[11] 웹사이트 Model numbers of Apollo Lake processors revealed http://www.cpu-world[...] cpu-world.com 2016-06-09
[12] 뉴스 More Denverton Noise: Gigabyte's MA1-ST0 Features Unannounced 16-Core C3958 http://www.anandtech[...] Anandtech 2017-08-15
[13] 뉴스 Intel Atom C3000 Series Launch SKUs and Differentiation https://www.servethe[...] Serve the Home 2017-08-15
[14] 웹사이트 Intel Atom Processor E3900 and A3900 Series Datasheet Addendum https://www.intel.co[...] Intel 2018-01-12
[15] 웹사이트 Intel's Changing Future: Smartphone SoCs Broxton & SoFIA Officially Cancelled http://www.anandtech[...] Anandtech.com 2016-04-29
[16] 웹인용 '"Apollo Lake" Atoms to offer graphics-rich Goldmont cores' http://hackerboards.[...] Hackerboards.com 2016-04-18
[17] 웹인용 Intel Unveils New Low-Cost PC Platform: Apollo Lake with 14nm Goldmont Cores http://www.anandtech[...] Anandtech.com 2016-04-15
[18] 웹인용 Intel claims Apollo Lake will be 30 percent faster than Braswell http://www.notebookc[...] Notebookcheck.net 2016-06-07
[19] 웹인용 Intel preps 'Apollo Lake' CPUs with 'Goldmont' cores, Gen9 graphics http://www.kitguru.n[...] 2015-06-10


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