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디지털 디바이스 / 모바일

"소비 전력 효율에 집중" 라이젠 6000 모바일 시리즈

2022.02.22 Mark Hachman   |  PCWorld
라이젠 6000 모바일 프로세서에 대한 AMD의 새 목표는 다음과 같다. 전력 효율성을 최적화하여 누구나 구매할 수 있는 메인스트림 노트북에 도달하는 것이다.

AMD는 10가지 새로운 라이젠 6000 모바일 칩을 1월에 발표한 후 지난주 새로운 6나노 라이젠 6000 모바일 프로세서를 공식 출시했다. AMD보다 조금 앞선 1월 인텔이 12세대 앨더 레이크 모바일 코어 칩을 출시하면서 2022년 노트북 PC 프로세서 경쟁이 본격적으로 시작됐다.

라이젠 7/9 및 라이젠 5의 통합형 RDNA 2 코어인 라데온 680M 및 660M의 세부 사항이 공개되면서 AMD가 기획하는 라이젠 6000 모바일 프로세서의 목표가 조금 더 자세해졌다. 자체 테스트 데이터와 독립 리뷰를 통해 많은 정보가 풀린 덕분이다.
 
ⓒ AMD

지난 몇 년 동안은 메인스트림 노트북 PC뿐 아니라 프리미엄 제품군까지 인텔의 지배력이 우세했다. 그러다가 AMD 라이젠 4000과 5000 모바일 칩이 인텔 중심 구도를 바꿨다. 현재 AMD는 하이엔드 프리미엄 노트북 시장에 진출해 매출 점유율을 확보하면서 ‘황금알을 낳는 거위’인 프리미엄 노트북 부문에서 판매고를 늘리고 있다. 성능에 이어 인텔에 맞서는 새로운 쟁점은 바로 애플 M1 칩과 ARM PC가 선도하는 와트당 성능이다. 일반 주류 PC 구매자는 성능만큼이나 배터리 사용 시간이 개선되기를 바란다. 성공한다면 많은 사용자를 만족시키고 AMD의 노트북 시장 점유율도 오를 것이다.

AMD의 기술 마케팅 책임자 로버트 할록은 사용자는 더 얇고 가볍고 멋지고 배터리 사용 시간이 긴 노트북을 원하며, 책상에 두고 사용해야 하는 크고 무거운 시스템을 갖고 싶어 하지 않는다고 말했다. 할록은 “사용자는 ‘한 가지만 잘하는’ 노트북을 구매하고 싶어 하지 않는다. 또 단순한 게임용 노트북을 구매하고 싶어 하지 않는다. 업무부터 놀이까지 커버할 수 있는 시스템을 원한다. 그래서 AMD는 설계 목표를 매우 구체적으로 세우고, 와트당 성능 외 다른 특성도 고려한다”라고 설명했다. 또한 할록은 시장이 얇고 가벼운 노트북을 선호한다고 덧붙였다.

배터리 사용 시간이 24시간에 달하는 노트북이라면 분명 많은 사용자가 궁금해하겠지만, 할록은 언젠가는 그런 노트북이 등장하더라도 어떤 제조사가 언제 출시할지는 말할 수 없다고 밝혔다. 새로운 라이젠 6000 모바일 프로세서는 한 세대를 건너뛰어 AMD RDNA2 GPU 아키텍처를 탑재해 출시되었다. 성능 면에서도 좋은 소식이다. AMD는 고성능 제품군에서는 6980HX와 통합된 라데온 680M GPU를 조합해 출시된 거의 모든 게임을 FHD 1,080p로 플레이할 수 있다고 주장했다.

와트당 성능에서 라이젠 6000 모바일이 경쟁 제품을 능가한 것을 보여주는 벤치마크도 공개했다. 코어 i9-12900HK는 멀티쓰레드 씨네벤치(Cinebench) R20 벤치마크에서 6,894점을, 신제품 라이젠 9 6900HS는 5,733점을 기록했지만 AMD는 여전히 자사 제품이 우세하다고 여긴다. 코어 i9-12900HK는 110W를 소모했지만 라이젠 9은 35W를 소모했기 때문이다. 전력 효율이 2.62배에 달한다.
 
전력 효율을 위해 설계된 AMD 라이젠 6000 ⓒ AMD

할록은 모든 설계가 성능과 전력에 변화를 주었다고 말했다. 젠 3+ 아키텍처에서 AMD는 파이프라인과 명령어 설정을 변경하지 않았지만, 성능 개선 수치는 모두 전력 효율로 이루어진 것이고, 추가적인 와트당 성능을 계속 뽑아낼 것이라고 덧붙이기도 했다. 지난 1월 전통적 성능 지표를 홍보하던 AMD는 지난주 출시 전 기자회견에서 전력을 강조하는 방향으로 전략을 바꿨다. 바뀌었다. PC 애호가는 AMD의 PMF(Power Management Framework)에 주목해야 한다.

윈도우 10에는 전원 슬라이더, 윈도우 11에는 드롭다운 전원 모드 메뉴 옵션이 있다. AMD의 PMF는 라이젠 6000 모바일 프로세서 펌웨어 알고리즘에 어느 정도의 통제력을 부여한다. 성능, 전력, 온도, 소리 등 노트북의 여러 신호를 살피고 알고리즘 파단에 따라 클럭 속도를 조정한다. AMD 경영진은 PMF가 윈도우 11 기본 설정과 자동으로 상호작용하며, 윈도우 11 설정 내에서 최고 성능, 또는 최고 배터리 사용 시간 등으로 모드를 바꾸면 수동 관리 설정을 끌 수 있다고 밝혔다(PMF는 AMD의 SSM(SmartShift Max) 또는 통합과 별도 GPU 사이에서 전원 및 렌더링 작업을 전환하는 SAG(Smart Access Graphics)와는 다르다).
 
새로운 칩의 가장 중요한 기능인 PMF는 다양한 데이터 유형에 따라 시스템의 요구에 맞춰 동적으로 성능을 조정한다. 윈도우 전원 슬라이더/드롭다운 메뉴를 조정하지 않는다면 이 기능을 활용하려고 별다른 조치를 취할 필요가 없으니 걱정하지 말자. ⓒ AMD

 
AMD는 이런 방식으로 라이젠 6000 모바일의 소비전력을 조절했다. 할록은 트랜지스터부터 플랫폼까지 모든 것을 철저하게 바꾸며 라이젠 6000 시리즈를 개발했다”라고 말했다. 간단하게 요약하자면, TSMC의 7나노 공정으로 개발된 라이젠 5000 시리즈와 달리, 라이젠 6000 모바일 시리즈는 더욱 미세한 6나노 공정으로 전환했다. 특히 6나노 기술 덕분에 차세대 식각 기술인 EUV 기술로 쉽게 전환할 수 있으며 공정을 단순화하고 칩의 물리적인 크기가 작아져 제조 비용이 절감된다. 젠 3+ 코어(AMD는 + 기호는 효율성을 의미한다고 밝혔다)에는 모든 명령 쓰레드 수준과 클럭을 더 심층적으로 제어할 수 있다.

이 중에는 보안 코프로세서와 디스플레이 연결을 제외하고 칩 전체가 꺼지는 PC6 전원 상태도 포함된다. 할록은 극단적으로 낮은 전원 상태로 칩을 두면 상당한 전력을 절약할 수 있다고 말했다. AMD는 전원 상태를 신속하게 전환하는 하드웨어 가속기까지 설계했다(정지 신호에서 엔진을 끄는 하이브리드 차량과 비슷하다).

칩 수준에서 AMD는 SoC의 블록을 연결하는 인피니티 패브릭(Infinity Fabric)을 저전력 절전 상태로 바꾸는 등의 조치를 취하고 디스플레이 컨트롤러를 자체 전원 플랫폼으로 옮겨 그래픽 하위 시스템과 별도로 켜지도록 했다. 디스플레이 관점에서는 더욱 세부적으로 디스플레이 전력을 제어하는 SVI3 또는 유사한 전원 관리를 위한 Z 스테이트를 사용할 수 있다. 디스플레이도 관리해서 전체 화면으로 영상을 재생할 때 리프레시 비율을 낮추거나 UI 일부가 일정하게 유지되는 경우에는 화면 전체를 업데이트하지 않는 프리싱크 PDF-SU(FreeSync Panel Self Refresh Selective Update)를 사용할 수 있다.

할록은 향상된 전원 상태, 유효 전력 감소, 누전 감소, 전압-주파수 곡선 최적화 등 다양한 유형의 전원 관리 변화를 적시에 활용하는 것이 가장 중요하다고 강조했다. 사용자가 웹 페이지를 스크롤한다고 가정해보자. 스크롤을 움직이는 동작만 연속적으로 이루어지지는 않는다. 스크롤하다가 사용자가 무엇인가를 읽기 시작하는 순간이 있다. 0.2초, 0.5초 동안 사용자 스스로만 스크롤 속도가 느려짐을 감지한다. 이렇게 짧은 시간 동안에 전원 상태를 더 심층적으로 구동할 수 있다면 어떨까?
 

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