재규어 (마이크로아키텍처)
1. 개요
재규어는 AMD가 설계한 x86-64 마이크로아키텍처로, 2013년에 출시되었다. 코어당 32KiB의 L1 캐시와 1~2MiB의 L2 캐시를 갖추고 있으며, 아웃 오브 오더 실행 및 추측 실행을 지원한다. MMX, SSE, AVX 등 다양한 확장 명령어를 지원하며, 밥캣 아키텍처 대비 클럭 속도와 IPC가 향상되었다. 재규어 아키텍처 기반 프로세서는 콘솔 게임기, 데스크톱, 노트북, 서버, 임베디드 시스템 등 다양한 제품군에 사용되었으며, 특히 플레이스테이션 4와 엑스박스 원에 탑재되어 게이밍 성능을 제공했다. 2017년에는 Xbox One X APU에 재규어 파생형이 사용되었고, 퓨마가 재규어의 후속 아키텍처로 출시되었다.
| 이름 | 재규어 - 패밀리 16h |
|---|---|
| 영어 이름 | Jaguar - Family 16h |
| 생산 시작 | 2013년 중반 |
|---|---|
| 생산 종료 | 현재 |
| 제조사 | AMD |
| 공정 크기 (최대) | 28 nm |
| 공정 크기 (최소) | 16 nm |
| 명령어 집합 | AMD64 (x86-64-v2) |
|---|---|
| L1 캐시 | 코어당 64 KB |
| L2 캐시 | 1 MB ~ 2 MB (공유) |
| 코어 수 | 2, 4, 8 |
| 코어 | Kabini |
|---|---|
| 코어 | Temash |
| 코어 | Kyoto |
| 코어 | G-시리즈 |
| 코어 | Athlon, Sempron, A4, A6, & E4 |
| 소켓 | 소켓 AM1 |
|---|---|
| 소켓 | 소켓 FT3 (BGA-769) |
| 이전 마이크로아키텍처 | Bobcat - Family 14h |
|---|---|
| 이후 마이크로아키텍처 | Puma - Family 16h (2세대) |
| 이후 마이크로아키텍처 설명 | CPU of Xbox One X |
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AMD x86 마이크로프로세서 -
밥캣 (마이크로아키텍처)
밥캣은 AMD가 개발한 저전력 x86-64 마이크로아키텍처로, 퓨전 APU 제품군의 CPU 코어이며 넷북, 초소형 노트북, 가전 제품, 임베디드 시장을 목표로 작은 회로 규모와 낮은 전력 소비를 우선으로 설계되었다. -
AMD x86 마이크로프로세서 -
AMD K5
AMD K5는 인텔 펜티엄에 대항하기 위해 개발된 x86 호환 CPU로, 아웃 오브 오더 실행, 추측 실행, 레지스터 재명명 등의 고급 기능을 갖춘 RISC 코어 아키텍처를 기반으로 소켓 5/7 메인보드와 호환되도록 출시되었으나, 시장 경쟁 심화와 제조 문제로 상업적 성공을 거두지 못했다.
2. 디자인
재규어 아키텍처는 다음과 같은 주요 특징을 갖는다.
* 소비자용 프로세서는 최대 1600MHz 주파수에서 1채널에 2개의 DDR3L DIMM을 지원한다.
* 서버 프로세서는 ECC를 사용하여 최대 1600MHz 주파수에서 1채널에 2개의 DDR3 DIMM을 지원한다.
* SoC(APU가 아님)로 퓨전 컨트롤러 허브를 통합했다.
* 재규어는 클러스터형 멀티 스레딩(CMT)을 지원하지 않으므로, 코어 간 실행 리소스가 공유되지 않는다.
* MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, AVX, F16C, CLMUL, AES, BMI1, MOVBE (빅 엔디안 이동 명령어), XSAVE/XSAVEOPT, ABM (POPCNT/LZCNT), AMD-V 등 다양한 명령어를 지원한다.
2.1. CPU 특징
* 코어당 32KiB 명령어 + 32KiB 데이터 L1 캐시가 있으며, L1 캐시는 패리티 오류 감지 기능을 포함한다.
* 2개 또는 4개의 코어가 공유하는 16-way, 1–2MiB 통합 L2 캐시가 있으며, L2 캐시는 오류 정정 코드 사용으로 오류로부터 보호된다.
* 아웃 오브 오더 실행 및 추측 실행을 지원한다.
* 통합 메모리 컨트롤러를 포함한다.
* 2-way 정수 실행 유닛을 갖추고 있다.
* 2-way 128비트 와이드 부동 소수점 및 팩 정수 실행 유닛을 갖추고 있다.
* 정수 하드웨어 분할기를 포함한다.
* 소비자용 프로세서는 최대 1600MHz의 주파수에서 1 채널에 두 개의 DDR3L DIMM을 지원한다.
* 서버 프로세서는 ECC를 사용하여 최대 1600MHz의 주파수에서 1 채널에 두 개의 DDR3 DIMM을 지원한다.
* SoC(APU가 아님)로 퓨전 컨트롤러 허브를 통합했다.
* 재규어는 클러스터형 멀티 스레딩(CMT)을 지원하지 않으며, 이는 코어 간에 실행 리소스가 공유되지 않음을 의미한다.
* 재규어 코어는 MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, AVX, F16C, CLMUL, AES, BMI1, MOVBE (빅 엔디안 이동 명령어), XSAVE/XSAVEOPT, ABM (POPCNT/LZCNT), AMD-V와 같은 명령어 집합 및 명령어를 지원한다.
2.2. 밥캣(Bobcat) 대비 개선 사항
* 10% 이상 클럭 주파수 증가
* 클럭당 명령어 수(IPC) 15% 이상 향상
* SSE4.1, SSE4.2, AES, CLMUL, MOVBE, AVX, F16C, BMI1 지원 추가
* 최대 4개의 CPU 코어
* L2 캐시는 코어 간 공유
* FPU 데이터 경로 폭을 128비트로 증가
* 하드웨어 정수 분할기 추가
* 향상된 캐시 명령어 프리페처
* 로드-저장 유닛 대역폭 2배 증가
* C6 및 CC6 저전력 상태로 진입 및 종료 지연 시간 감소
* 코어당 면적 3.1mm2로 축소
* 통합 퓨전 컨트롤러 허브(FCH)
* 비디오 코딩 엔진
3. 프로세서
재규어 아키텍처 기반 프로세서는 다양한 제품군으로 출시되었다. 여기에는 콘솔 게임기, 데스크톱, 노트북, 미니 PC, 태블릿, 서버 및 임베디드 시스템용 프로세서가 포함된다.
3.1. 콘솔
재규어 마이크로아키텍처는 여러 콘솔 게임기에 채택되었다.
| | CPU 코어 || CPU 주파수 (GHz) || L2 캐시 (MB) || GPU 코어 || GPU 주파수 (MHz) || 메모리 용량 (GB) || 메모리 버스 || 메모리 대역폭 (GB/s) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PS4 | 듀얼 4 코어 모듈 | 1.6 | 2 x 2 | 1152:72:32 | 800 | 8 | GDDR5 256비트 | 176 |
| 엑스박스 원 | 듀얼 4 코어 모듈 | 1.75 | 2 x 2 | 768:48:16 | 853 | 8 | DDR3 256비트 | 68 |
| Xbox One S | 듀얼 4 코어 모듈 | 1.75 | 2 x 2 | 768:48:16 | 914 | 8 | DDR3 256비트 | 68 |
| PS4 Slim | 듀얼 4 코어 모듈 | 1.6 | 2 x 2 | 1152:72:32 | 800 | 8 | GDDR5 256비트 | 176 |
| PS4 Pro | 듀얼 4 코어 모듈 | 2.13 | 2 x 2 | 2304:144:32 | 911 | 8 | GDDR5 256비트 | 218 |
| 엑스박스 원 X | 맞춤형 재규어 | 2.3 | 2 x 2 | 2560:160:32 | 1172 | 12 | GDDR5 384비트 | 326 |
3.2. 데스크톱
데스크톱용 재규어 프로세서는 주로 저전력, 소형 폼팩터 PC를 위한 제품군으로 출시되었다. 소켓 AM1을 사용하는 SoC이다.
| 모델명 | CPU | GPU | TDP | 지원 메모리 | 소켓 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 코어 수 | 클럭 | L2 캐시 | 브랜드명 | 코어 구성 | 클럭 | ||||
| Athlon 5370 | 4 | 2.2 GHz | 2 MB | Radeon R3 | 128:8:4 | 600 MHz | 25 W | DDR3-1600 | AM1 |
| Athlon 5350 | 2.05 GHz | ||||||||
| Athlon 5150 | 1.6 GHz | ||||||||
| Sempron 3850 | 1.3 GHz | 450 MHz | |||||||
| Sempron 2650 | 2 | 1.45 GHz | 1 MB | 400 MHz | DDR3-1333 | ||||
3.3. 데스크톱/모바일
재규어 마이크로아키텍처 기반 데스크톱/모바일용 프로세서는 노트북, 미니 PC, 태블릿 등 다양한 플랫폼에 사용된다. 다음은 해당 플랫폼에 사용되는 프로세서 모델과 사양을 정리한 표이다.
| 세그먼트 | 모델명 | 코어 수 | 클럭 (GHz) | L2 캐시 (MB) | GPU 모델 | GPU 구성 | GPU 클럭 (MHz) | TDP (W) | 지원 메모리 | 터보 코어 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 노트북 / 미니 PC | A6-5200 | 4 | 2.0 | 2 | HD 8400 | 128:8:4 | 600 | 25 | DDR3L-1600 | 아니오 |
| A4-5100 | 1.55 | HD 8330 | 500 | 15 | ||||||
| A4-5000 | 1.5 | |||||||||
| 노트북 | E2-3000 | 2 | 1.65 | 1 | HD 8280 | 450 | ||||
| E1-2500 | 1.4 | HD 8240 | 400 | DDR3L-1333 | ||||||
| E1-2100 | 1.0 | HD 8210 | 300 | 9 | ||||||
| 태블릿 | A6-1450 | 4 | 1.4 | 2 | HD 8250 | 400 | 8 | DDR3L-1066 | 예 | |
| A4-1350 | 1.0 | HD 8210 | 300 | DDR3-1066 | 아니오 | |||||
| A4-1250 | 2 | 1.0 | 1 | DDR3L-1333 | ||||||
| A4-1200 | 1.0 | HD 8180 | 225 | 3.9 | DDR3L-1066 |
3.4. 서버
서버용 재규어 프로세서는 저전력 서버 환경을 위해 설계되었다.
3.5. 임베디드
재규어 마이크로아키텍처 기반 임베디드 시스템용 프로세서는 다양한 산업용 애플리케이션에 사용된다. 다음은 그 모델들이다.
| 모델 | CPU | GPU | TDP | 지원 메모리 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 코어 수 | 클럭 | L2 캐시 | 브랜드명 | 구성 | 클럭 | |||
| GX-420CA | 4 | 2 | 2 MB | HD 8400E | 128:8:4 | 600MHz | 25 W | DDR3-1600 ECC |
| GX-416RA | 1.6GHz | HD 8330E | 128:8:4 | 500MHz | 15 W | |||
| GX-415GA | ||||||||
| GX-412TC | 1 | 6 W | DDR3-1333 ECC | |||||
| GX-411GA | 1.1GHz | HD 8210E | 128:8:4 | 300MHz | 15 W | DDR3-1600 ECC | ||
| GX-217GA | 2 | 1.65GHz | 1 MB | HD 8280E | 450MHz | |||
| GX-210HA | 1 | HD 8210E | 300MHz | 9 W | DDR3-1333 ECC | |||
| GX-210JA | HD 8180E | 225MHz | 6 W | DDR3-1066 ECC | ||||
4. 재규어 파생 및 후속 제품
2017년, 재규어 마이크로아키텍처의 파생형이 마이크로소프트의 Xbox One X (프로젝트 스콜피오) 개정판 APU에 사용되었다. 이 APU는 2.3 GHz로 클럭된 8개의 코어를 활용하는 '맞춤형' 재규어 파생형으로 설명된다.
재규어의 후속 제품인 퓨마는 2014년에 출시되었으며, 보급형 노트북과 태블릿을 대상으로 한다.