젠 2

1. 개요

젠 2는 AMD의 젠 아키텍처를 기반으로 설계된 프로세서로, CPU의 I/O 부분을 별도의 다이로 분리하는 멀티칩 모듈 설계를 특징으로 한다. TSMC의 7나노미터 공정을 사용하여 제조되었으며, 8개의 CPU 코어를 포함하는 CPU 칩렛과 I/O 다이로 구성된다. 젠 2는 AVX2 성능 향상, TAGE 분기 예측기 도입, 새로운 명령어 집합 확장 등 다양한 기능을 추가했다. 2019년에 데스크톱용 라이젠 3000 시리즈, 4000 시리즈, 모바일 APU, 서버용 EPYC 프로세서, 그리고 Xbox Series X|S, PlayStation 5, Steam Deck 등 커스텀 APU를 채용한 제품에 사용되었다.

2. 설계

젠 2는 이전 세대 아키텍처인 젠 및 젠+와 비교하여 물리적 설계에서 큰 변화를 이루었다. 가장 큰 특징은 CPU의 I/O 부분을 별도의 다이로 분리한 멀티칩 모듈 설계를 채택한 것이다. 이 I/O 다이와 CPU 다이(칩렛)의 분리는 확장성과 제조 가능성 측면에서 이점을 제공한다.

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각 CPU 칩렛은 8개의 CPU 코어를 포함하고 있으며, 각각 4개의 CPU 코어로 구성된 2개의 코어 복합체(CCX)로 배열되어 있다. 칩렛은 TSMC의 7 나노미터 MOSFET 노드를 사용하여 제조되며 크기는 약 74~80 mm²이다. 칩렛은 약 38억 개의 트랜지스터를 가지고 있으며, 12nm I/O 다이(IOD)는 ~125 mm²이고 20억 9천만 개의 트랜지스터를 가지고 있다. L3 캐시의 양은 32MB로 두 배 증가했으며, 칩렛의 각 CCX는 젠 및 젠+의 8MB에 비해 16MB의 L3에 접근할 수 있다. AVX2 성능은 실행 유닛 폭이 128비트에서 256비트로 증가하여 크게 향상되었다.

I/O 다이는 여러 변형이 있는데, GlobalFoundries의 14 나노미터 공정으로 제조된 것과 12 나노미터 공정으로 제조된 것이 있다. 14 나노미터 다이는 더 많은 기능을 가지고 있으며 EPYC Rome 프로세서에 사용되는 반면, 12nm 버전은 소비자 프로세서에 사용된다. 두 공정 모두 유사한 특징 크기를 가지고 있으므로 트랜지스터 밀도도 유사하다.

AMD의 젠 2 아키텍처는 인텔의 캐스케이드 레이크 마이크로아키텍처보다 낮은 전력 소비로 더 높은 성능을 제공할 수 있다. 예를 들어, ECO 모드에서 140W의 TDP로 실행되는 AMD Ryzen Threadripper 3970X는 165W의 TDP로 실행되는 인텔 코어 i9-10980XE보다 더 높은 성능을 제공한다.

2.1. 새로운 기능

* 새로운 명령어 집합 확장 기능: WBNOINVD, CLWB, RDPID, RDPRU, MCOMMIT. 각 명령어는 자체 CPUID 비트를 사용한다.
* Spectre V4 투기적 저장 우회 취약점에 대한 하드웨어 완화 기능.
* 제로 지연 메모리 미러링 최적화 (미공개).
* 부동 소수점 보조 프로세서의 실행 유닛 및 로드 스토어 유닛의 폭이 두 배로 증가 (128비트에서 256비트로)했으며, 곱셈 실행 유닛에서 처리량이 크게 향상되었다. 이를 통해 FPU는 단일 사이클 AVX2 계산을 수행할 수 있다.
* TAGE 분기 예측기 도입
* Op 캐시를 4096개 항목으로 증량
* AGU 파이프라인 추가
* 칩렛에 대한 최적화

3. 제품

2019년 5월 26일, AMD는 "마티스"(Matisse)라는 코드명을 가진 젠 2 기반 데스크톱 라이젠 프로세서 6종을 발표했다. 여기에는 라이젠 5 및 라이젠 7 제품군에 6코어 및 8코어 모델, 그리고 회사의 첫 번째 12코어 및 16코어 메인스트림 데스크톱 프로세서를 포함하는 새로운 라이젠 9 라인이 포함되었다. 마티스 I/O 다이는 X570 칩셋으로도 사용된다.

이 프로세서들의 모델, 출시일, 가격, 코어/스레드 수, 클럭 속도, 캐시, 소켓, PCI 익스프레스 레인, 메모리 지원, TDP는 다음과 같다.

3.1. 데스크톱 프로세서

2019년 5월 26일, AMD는 "마티스"(Matisse)라는 코드명을 가진 젠 2 기반 데스크톱 라이젠 프로세서 6종을 발표했다. 라이젠 5 및 라이젠 7 제품군에는 6코어 및 8코어 모델이, 새로운 라이젠 9 라인에는 회사의 첫 번째 12코어 및 16코어 메인스트림 데스크톱 프로세서가 포함되었다. 마티스 I/O 다이는 X570 칩셋으로도 사용된다.

이 프로세서들의 모델, 출시일, 가격, 코어/스레드 수, 클럭 속도, 캐시, 소켓, PCI 익스프레스 레인, 메모리 지원, TDP는 다음과 같다.

3.1.1. 3000 시리즈 (Matisse)

2019년 5월 26일, AMD는 "마티스"(Matisse)라는 코드명을 가진 젠 2 기반 데스크톱 라이젠 프로세서 6종을 발표했다. 여기에는 라이젠 5 및 라이젠 7 제품군에 6코어 및 8코어 변종, 그리고 회사의 첫 번째 12코어 및 16코어 주류 데스크톱 프로세서를 포함하는 새로운 라이젠 9 라인이 포함되었다. 마티스 I/O 다이는 X570 칩셋으로도 사용된다.

3.2. 데스크톱 APU

2022년 4월, AMD는 소매용 젠 2 데스크톱 APU를 출시했는데, 이전에는 OEM 업체에만 제공되었다.

3.3. 모바일 APU

AMD의 Ryzen 4000G 시리즈 APU를 기반으로 하지만, 통합 그래픽은 비활성화되었다. Ryzen 4000 데스크탑 CPU의 일반적인 특징은 다음과 같다.

* 소켓: AM4.
* 모든 CPU는 DDR4-3200을 듀얼 채널 모드로 지원한다.
* L1 캐시: 코어당 64 KB (32 KB 데이터 + 32 KB 명령어).
* L2 캐시: 코어당 512 KB.
* 모든 CPU는 24개의 PCIe 3.0 레인을 지원한다. 레인 4개는 칩셋에 대한 링크로 예약되어 있다.
* 통합 그래픽 없음.
* 제조 공정: TSMC 7FF.
* AMD Wraith Stealth와 함께 제공된다.

AMD 4700S 및 4800S 데스크탑 프로세서는 마더보드 및 GDDR6 RAM과 함께 번들로 제공되는 "데스크탑 키트"의 일부이다. CPU는 납땜되어 있으며 4개의 PCIe 2.0 레인을 제공한다. 이는 결함이 있는 칩 재고에서 재사용된 PlayStation 5 및 Xbox Series X 및 S에서 발견되는 APU의 축소된 변형으로 알려져 있다.

3.3.1. Renoir (4000 시리즈)

Ryzen 4000 데스크탑 CPU의 일반적인 특징은 다음과 같다.

* 소켓: AM4.
* 모든 CPU는 DDR4-3200을 듀얼 채널 모드로 지원한다.
* L1 캐시: 코어당 64 KB (32 KB 데이터 + 32 KB 명령어).
* L2 캐시: 코어당 512 KB.
* 모든 CPU는 24개의 PCIe 3.0 레인을 지원한다. 레인 4개는 칩셋에 대한 링크로 예약되어 있다.
* 통합 그래픽 없음.
* 제조 공정: TSMC 7FF.
* AMD Wraith Stealth와 함께 제공된다.

AMD 4700S 및 4800S 데스크탑 프로세서는 마더보드 및 GDDR6 RAM과 함께 번들로 제공되는 "데스크탑 키트"의 일부이다. CPU는 납땜되어 있으며 4개의 PCIe 2.0 레인을 제공한다. 이는 결함이 있는 칩 재고에서 재사용된 PlayStation 5 및 Xbox Series X 및 S에서 발견되는 APU의 축소된 변형으로 알려져 있다.

2022년 4월, AMD는 소매용 젠 2 데스크톱 APU를 출시했으며, 처음에는 OEM에게만 제공되었다.

Ryzen 4000 데스크톱 APU의 일반적인 특징:

* 소켓: AM4.
* 모든 CPU는 DDR4-3200을 듀얼 채널 모드로 지원한다.
* L1 캐시: 코어당 64 KB (32 KB 데이터 + 32 KB 명령어).
* L2 캐시: 코어당 512 KB.
* 모든 CPU는 24개의 PCIe 3.0 레인을 지원한다. 레인 중 4개는 칩셋과의 링크용으로 예약되어 있다.
* 통합 GCN 5세대 GPU를 포함한다.
* 제조 공정: TSMC 7FF.

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좌우로 밀어서 보기

📌 열 고정 해제

브랜딩 및 모델		CPU					GPU				TDP	출시 날짜	출시 가격
코어 (스레드)	클럭 속도 (GHz)		L3 캐시 (총)	코어 구성	모델	클럭 (GHz)	구성	처리 능력 (GFLOPS)
베이스	부스트
Ryzen 7	[https://www.amd.com/en/product/10196 4700G]	8 (16)	3.6	4.4	8 MB	2 × 4	라데온 그래픽스	2.1	512:32:16 8 CU	2150.4	65 W	2020년 7월 21일	OEM
	[https://www.amd.com/en/product/10211 4700GE]		3.1	4.3				2.0		2048	35 W
Ryzen 5	[https://www.amd.com/en/product/10201 4600G]	6 (12)	3.7	4.2		2 × 3		1.9	448:28:14 7 CU	1702.4	65 W	2020년 7월 21일 (OEM) / 2022년 4월 4일 (소매)	OEM / US $154
	[https://www.amd.com/en/product/10216 4600GE]		3.3								35 W	2020년 7월 21일	OEM
Ryzen 3	[https://www.amd.com/en/product/10206 4300G]	4 (8)	3.8	4.0	4 MB	1 × 4		1.7	384:24:12 6 CU	1305.6	65 W
	[https://www.amd.com/en/product/10221 4300GE]		3.5								35 W

3.3.2. Lucienne (5000 시리즈)

AMD의 Ryzen 4000G 시리즈 APU를 기반으로 하지만, 통합 그래픽은 비활성화되었다. Ryzen 4000 데스크탑 CPU의 일반적인 특징은 다음과 같다.

* 소켓: AM4
* 모든 CPU는 DDR4-3200을 듀얼 채널 모드로 지원한다.
* L1 캐시: 코어당 64 KB (32 KB 데이터 + 32 KB 명령어)
* L2 캐시: 코어당 512 KB
* 모든 CPU는 24개의 PCIe 3.0 레인을 지원한다. 레인 4개는 칩셋에 대한 링크로 예약되어 있다.
* 통합 그래픽 없음.
* 제조 공정: TSMC 7FF
* AMD Wraith Stealth와 함께 제공된다.

3.3.3. 울트라 모바일 APU (Mendocino, 7020 시리즈)

2022년에 AMD는 멘도시노(Mendocino) 울트라 모바일 APU를 발표했다.

3.4. 임베디드 APU

2020년 11월 10일에 출시된 AMD Ryzen 임베디드 V2000 시리즈 APU는 TSMC 7FF 공정으로 제조되었으며, FP6 소켓을 사용한다. 20 레인의 PCIe 3.0을 지원하고, DDR4-3200 듀얼 채널 및 LPDDR4X-4266 쿼드 채널 메모리를 지원한다.

3.5. 서버 CPU (EPYC)

AMD^영어의 젠 2 마이크로아키텍처 기반 서버용 CPU인 EPYC 프로세서의 일반적인 특징은 다음과 같다.

* 소켓 SP3 사용
* TSMC 7 nm 공정으로 제조된 컴퓨팅 다이와 GloFo 14 nm 공정으로 제조된 I/O 다이를 사용
* 하나의 I/O 다이(IOD)와 여러 개의 코어 컴플렉스 다이(CCD)를 사용한 MCM 구조 (CCD 칩렛당 두 개의 코어 컴플렉스(CCX) 포함)
* 8 채널 DDR4-3200 메모리 지원
* 소켓당 128개의 PCIe 4.0 레인 지원 (2P 플랫폼에서 64개는 인피니티 패브릭에 사용)

4. 커스텀 APU 채용 제품

* Xbox Series X/S
* PlayStation 5
* Steam Deck
* AMD 4700S