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[브랜드 스토리] CPU 시장의 판을 바꾼 AMD 라이젠

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[이철호 기자]
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[smartPC사랑=이철호 기자] 기자가 복학하고 취업준비에 바쁠 때만 해도 컴퓨터 CPU의 대부분은 인텔이었다. 정말 특이한 사람이 아니라면 AMD CPU로 데스크톱을 구성하는 이들은 많지 않았으며, AMD 노트북은 더욱 드물었다. 컴퓨터 커뮤니티에서 AMD를 찬양하는 이들은 고된 시간을 견뎌야 했다.

지금의 AMD는 다르다. 온라인 벤치마크 사이트 패스마크(PassMark)에 따르면 2021년 4분기 AMD CPU 점유율은 37.7%다. 한때 20%도 넘기기 힘들었던 것에 비하면 실로 괄목할만한 성장세다. 그 중심에는 AMD 라이젠(Ryzen) 프로세서가 있다. 2021년, 출시 5주년을 맞이한 AMD 라이젠의 역사와 현재, 미래를 살펴보자.

AMD의 리즈시절 그리고 추락

라이젠 이전에도 AMD가 CPU 시장에서 찬란하게 빛나던 시절은 있었다. 1999년 발표한 애슬론(Athlon) K7을 통해 AMD는 인텔을 제치고 최초로 1GHz CPU 시대를 열었다. 또한, 2003년에는 64bit 명령어를 도입한 애슬론 64로 시장에 큰 변화를 가져왔으며, 2004년에는 듀얼코어 프로세서 상용화에 성공했다. 이를바탕으로 AMD는 한때 인텔과 거의 동등한 점유율을 기록하기에 이른다.

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AMD는 애슬론 프로세서에서 1GHz 클럭의 벽을 넘었다. [출처-위키백과]

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하지만 2006년 인텔이 코어2 프로세서를 출시하면서 격차가 다시 벌어지기 시작했다. 여기에 무리한 ATI 인수로 인해 자금이 부족해지면서 인텔을 따라갈 CPU 기술 개발에 어려움을 겪게 되었다.

급기야 2011년에 공개한 AMD FX 프로세서가 낮은 전성비로 외면 받으면서 AMD는 생사의 갈림길에 놓이게 된다. 한때는 AMD가 마이크로소프트에 인수당할 거라는 소문이 돌 정도였다.

새 CEO와 함께 반전 성공

2014년, 반도체 분야에서 잔뼈가 굵었던 리사 수(Lisa Su) 박사가 AMD CEO에 취임하면서부터 분위기는 바뀌기 시작한다. 새로운 CEO 아래 AMD는 PC, 모바일, 서버, 인공지능(AI) 등 모든 컴퓨팅 분야에 적용할 수 있는 공통 CPU 아키텍처를 개발하는 데 힘을 기울인다.

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오늘날 AMD가 CPU 시장에서 다시금 경쟁력을 갖추게 된 데는 리사 수 CEO의 공이 컸다.

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그 결과 2017년 2월, AMD는 젠(Zen) 아키텍처 기반의 새로운 CPU, 라이젠을 시장에 선보였다. 처음 출시된 라이젠 1000 시리즈는 경쟁 프로세서를 능가하는 성능을 지니고 있었음에도 가격은 동급 제품의 절반 수준에 불과했다. 이에 AMD의 CPU 시장 점유율은 10%p 이상 상승하기에 이른다.

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라이젠 프로세서 출시를 기점으로 AMD는 인텔을 빠른 속도로 따라잡게 되었다. [출처-패스마크]

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계속되는 아키텍처 발전

라이젠 1000 시리즈에 적용된 젠 아키텍처는 기존의 CMT 방식 대신 원점에서 아키텍처를 다시 설계했고 기존의 28nm 공정에서 벗어나 14nm 공정을 채택했다. 그 결과 전 세대에 비해 클럭당 명령어 처리 횟수(IPC)가 40% 향상되었고, 단일 스레드 성능은 52%나 향상되어 목표치를 넘어섰다.

이후 2018년에는 젠+ 아키텍처 기반의 라이젠 2000 시리즈가 출시된다. 12nm 공정을 사용한 젠+ 아키텍처는 이전 대비 더 높은 클럭과 더 낮은 전력 소모를 달성했으며, 코어 이용률 및 CPU 온도에 따른 코어 당 클럭킹 기능 개선도 지원했다.

2019년에 등장한 젠 2 아키텍처 기반 라이젠 3000 시리즈에서는 TSMC의 7nm 공정을 통해 전력효율을 대폭 개선했다. 또한, 클럭당 성능이 15% 강해졌고, 실 성능은 10~20% 증가했으며, PCIe 4.0 인터페이스도 지원하기 시작했다.

2020년에는 젠 3 아키텍처 기반 라이젠 5000 시리즈가 출격했다. 젠 3 아키텍처에서는 그동안 2개로 나뉘어져 있던 CCX를 하나로 통합해 CCC당 L3 캐시 메모리가 2배로 늘어났다. 또한, 이전 세대 대비 전성비가 20% 향상되었고, IPC는 평균 19% 상승했다.

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젠 아키텍처는 꾸준히 발전을 거듭하며 성능을 향상시켜 왔다.

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더 많은 코어로 승부한다

라이젠 이전에도 AMD는 인텔 동급 프로세서에 비해 코어가 많은 편이었다. 하지만 아키텍처의 후진성, 다중 코어 지원 앱의 부족 때문 이를 제대로 활용하기 어려웠다. 그러나 라이젠 프로세서부터는 아키텍처 개선을 통해 다중 코어의 포텐셜을 제대로 끌어올릴 수 있게 됐다.

이를 바탕으로 AMD는 10코어 이상의 멀티코어 프로세서를 일반 컨슈머 시장에 적극적으로 보급하고 있다. 2019년에는 일반 데스크톱 CPU 중 최초로 16코어 32스레드로 구성된 라이젠 9 3950X를 발표한 데 이어, 2020년에도 16코어 32스레드 프로세서인 라이젠 9 5950X를 선보였다.

이뿐만이 아니다. 인텔 코어 익스트림 라인업에 대응하는 라이젠 스레드리퍼(Ryzen Threadripper)는 3000 시리즈 기준으로 최대 64코어 128스레드를 지원한다. 이를 통해 디자인, 설계, 애니메이션 작업 등에서 워크로드 효율을 대폭 높여준다.

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AMD 라이젠 9 3950X는 일반 소비자용 CPU 중 최초로 16코어 32스레드를 채택했다.

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가성비 게이밍 CPU가 된 라이젠 APU

라이젠 프로세서 이전 AMD를 먹여 살렸던 제품군은 APU였다. APU는 AMD의 그래픽 통합형 CPU로, 내장 그래픽 성능이 인텔보다 뛰어나다는 장점이 있었다. 하지만 그동안은 CPU 차이 때문에 빛을 보기 힘들었는데, 라이젠 APU에서는 개선된 아키텍처가 적용되면서 재조명받기 시작했다.

특히 그래픽카드 가격이 금값이 된 시대 속에서 라이젠 5000 시리즈 APU는 가성비 게이밍 CPU로 주목받고 있다. 라이젠 CPU의 우수한 성능에 내장 그래픽 퍼포먼스도 아직 인텔 내장 그래픽보다 우위에 있기 때문이다. 그래픽카드 가격이 안정화될 때까지 버티기 위한 수단으로도, 적절한 성능의 미니 게이밍 PC를 만들기에도 좋은 것이다.

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그래픽카드 대란 속에서 라이젠 5000 시리즈 APU가 가성비 게이밍 CPU로 주목 받고 있다.

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노트북도 라이젠 시대

AMD는 라이젠 프로세서로 데스크톱뿐만 아니라 노트북에서도 영향력을 확대하고 있다. 1세대 레이븐릿지를 시작으로 2세대 피카소, 3세대 르누아르를 넘어 2022년 1월 현재는 4세대 세잔 APU를 탑재한 노트북이 출시되고 있으며, 르누아르를 리프레시한 루시엔 APU를 탑재한 노트북도 인기를 끌고 있다.

그동안 라이젠 모바일 프로세서는 보급형 노트북에만 채택되는 경우가 많았다. 하지만 더 많은 코어를 통한 멀티태스킹 능력, 우수한 전성비 등이 부각되면서 플래그십 모델에도 라이젠 모바일 프로세서가 적용되는 사례가 늘고 있다.

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데스크톱뿐만 아니라 노트북에서도 라이젠 프로세서가 널리 쓰이고 있다.

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2022년에도 라이젠 열풍은 계속된다

올해에도 AMD는 새로운 라이젠 프로세서를 앞세워 CPU 시장에 새로운 바람을 몰고 올 계획이다. 먼저 데스크톱 부문에서는 AMD 라이젠 7 5800X3D 프로세서를 공개할 예정이다. 이 프로세서는 AMD 3D V-캐시 기술을 적용해 이전보다 쾌적한 게이밍 경험을 제공하는 것이 특징이다.

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3D V-캐시 기술이 적용된 AMD 라이젠 7 5800X3D가 게이머에게 최상의 퍼포먼스를 선사할 예정이다.

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하반기에는 라이젠 7000 시리즈 프로세서가 게이머들을 찾아갈 예정이다. 라이젠 7000 시리즈 프로세서는 5nm 공정 및 신형 AM5 소켓을 기반으로 만들어진 젠 4 아키텍처가 사용된다. 또한, 모든 젠 4 코어가 5GHz 클럭 속도로 동작하며, DDR5 메모리와 PCIe 5.0 인터페이스도 지원한다.

모바일에서는 AMD 라이젠 6000 시리즈 프로세서가 출격을 준비한다. 라이젠 6000 시리즈 모바일 프로세서는 6nm 공정 기반 젠 3 코어 아키텍처에 RDNA 2 아키텍처 기반 내장 그래픽을 사용했다. 또한, 와이파이 6E, 블루투스 5.2, PCIe 4.0 인터페이스, LPDDR5 메모리를 지원한다.

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