AMD 라데온 베가 모바일 사양 추정. (RADEON VEGA MOBILE DISCRETE GPU) (update 2018.03.04.)

- AMD는 CES2018에서 2세대 라이젠을 비롯한 차기 제품을 발표했는데 이 중 베가 모바일 사양을 현재까지 나온 정보로 추정해보겠습니다.

베가 모바일은 GPU 내장 APU와 별개로 노트북같은 모바일 제품용 외장 그래픽 제품을 말하는겁니다.

 

 

- 발표 내용

발표 이미지와 내용 중 참고할만한건 크게 두 가지 입니다.

높이(패키지 높이겠지요.) 1.7mm

라데온 베가 모바일 패키지 이미지

인텔 코어H 시리즈 패키지 이미지(카비레이크-G, 인텔 CPU + RX 베가 M GPU + HBM)

 

 

- HBM 사양

모바일용 베가라는 점에서 카비레이크-G가 참고가 됩니다.

둘 다 용도가 같고 슬라이드 이미지에서 볼 수 있듯이 HBM2 1칩 구성을 하고 있습니다.

(메모리 인터페이스 1024bit)

문제는 스택(stack), 용량인데 카비레이크-G는 4GB = 4스택 사양입니다.

(현재 양산되고 있는 HBM2은 8Gbit=1GB 1칩으로 스택해서 구성됩니다.)

베가 모바일에게는 1,2,4,8스택의 선택지가 있는데, 1칩이라도 대역폭을 최대로 활용하기 위해서는 최소 2스택이 필요합니다.

2스택도 4,8스택과 칩의 내부 구성이 달라서 범용성을 생각한다면 2스택의 가능성도 낮아 보입니다.

(간단히 말하면 2스택을 위해서는 8Gbit 1칩이 내부적으로 4x 2Gbit의 구성이어야하지만, 4,8스택은 2x 4Gbit의 구성이면 됩니다.)

 

 

8스택 사양이었던 베가10의 패키지를 보면 높이가 3.42mm로 베가 모바일 발표치의 딱 2배입니다.

단면 이미지를 보면 8스택 메모리와 GPU의 높이가 거의 같아서 높이를 맞추기위한 버퍼가 없습니다.

8스택으로는 베가 모바일의 패키지 높이 1.7mm를 달성할 수 없는겁니다.

결국 남는 선택지인 4스택 = 4GB 사양일 것으로 예상됩니다.

 

 

- NCU 사양

슬라이드 이미지와 현재까지 나온 정보들로 NCU 사양을 추정해보겠습니다.

 

먼저 슬라이드 이미지를 보면 베가 모바일, 카비레이크-G 이미지를 비교해보면 이미지상 HBM의 크기가 같습니다.

어느 정도 스케일에 맞춰 그렸다고 봐도 되고 이미지 상의 GPU 다이 사이즈를 근거로 쓸 수 있어 보입니다.

CPU 면적을 통해 GPU을 계산하는 방법, HBM 면적을 통해 CPU,GPU 면적을 계산하는 방법이 있습니다.

 

1. CPU 면적을 통해 GPU을 계산.

슬라이드 이미지에 있는 CPU 이미지는 스카이레이크-S의 다이 이미지입니다.

스카이레이크-S 면적은 122mm2로 알려져 있습니다.

이를 근거로 이미지상 면적 비례관계로 계산해보면 HBM 77mm2, RX 베가M 159mm2, 베가 모바일 201mm2가 나옵니다.

 

 

여기서 문제가 생기는데 현재 양산 중인 삼성, 하이닉스 HBM2 면적이 각각 92mm2, 96mm2 라는겁니다.

단순히 픽셀 측정 오차로 보기에는 차이가 너무 큽니다.

HBM2를 양산하는 업체가 둘뿐인 상황에서 인터넷 상에 공개되지 않은 다른 면적의 HBM2 제품이 있다고 생각하기는 어렵습니다.

10nm급 DRAM을 양산하고 있는 와중에 삼성의 HBM2 신제품(아쿠아볼트)이 여전히 20nm라는 점을 봐도 면적이 줄어든 신제품이 나왔을 가능성은 없다고 봐도 무방합니다.

결국 CPU 면적을 기준으로 한 계산이 잘못 됐다는 결론을 낼 수 밖에 없습니다.

 

2. CPU 이미지의 문제.

여기서 짚고 넘어가야하는 부분이 있는데 카비레이크-G CPU 이미지가 이상한데, 슬라이드 상의 CPU 다이 이미지는 스카이레이크-S의 것입니다.

 

이미지를 잘 보면 실제 배열 이미지를 좌우 반전 시키놓기까지 했습니다.

이건 나름 CPU, GPU의 연결을 고려한 이미지 변경으로 보입니다.

원래 배열대로 배치하면 CPU가 오른쪽, 내장 그래픽이 왼쪽으로 가는데 칩 구성은 CPU, GPU가 PCI-E 3.0 x8 레인으로 연결되었기 때문입니다.

맞는 방향으로 배치하면 내장 GPU와 외장 GPU가 연결된 것 같은 이미지가 되겠지요.

이미지의 좌우 반전은 그렇다 하더라도 카비레이크-S도 아닌 스카이레이크-S 이미지를 넣었다는건 이상합니다.

 

 

이게 AMD가 멋대로 한 짓이냐 하면 그렇지도 않습니다.

인텔의 발표 슬라이드에 있는 이미지를 그대로 쓴겁니다.

그럼 다이 이미지가 포함된 이미지가 정확한가, 다이 이미지가 없는 이미지가 정확한가 확인할 필요가 있습니다.

 

 

(왼쪽 : AMD 슬라이드 다이 포함 이미지 - 인텔 슬라이드 이미지 비교.

 오른쪽 : 인텔 슬라이드 다이 포함 이미지 - 인텔 슬라이드 이미지 비교.)

왼쪽부터 보면, 두 이미지를 겹쳐보면 면적이나 가로세로 비율에서 HBM은 거의 일치하지만 CPU는 완전히 차이가 납니다.

(두 이미지의 가로세로 비율이 약간 달라서 그런건데 RX 베가 M은 같은 크기로 생각할만한 수준.)

2개 CPU 이미지 중 어느 쪽이 맞냐가 관건인데 실제 공개된 샘플로 보아서는 다이 이미지가 있는 쪽이 틀린듯 합니다.

 

 

(CPU 오른쪽 영역의 간격을 비교했을 때 다이 이미지가 있는 이미지의 간격이 실물보다 좁습니다.)

 

오른쪽 이미지에서는 CPU 면적은 같지만 GPU 면적에서 차이가 납니다.

이 이미지에서 CPU가 이미지처럼 스카이레이크-S과 같은 면적이라고 놓고 계산하면 HBM 85mm2, RX 베가M 205mm2 가 나옵니다.

여전히 HBM 면적에서 차이가 나지요.

카비레이크-G의 패키지 사이즈가 58.5 x 31mm 라는 내용도 있는데 이걸 근거로 한 계산결과도 대동소이합니다.

 

 

CPU 다이 이미지가 스카이레이크-S라는걸 근거로 스카이레이크-S의 면적 값을 활용했던건데 그게 틀렸으니 역으로 HBM 면적을 근거로 CPU, GPU 다이를 계산하는 방법만 남았습니다.

 

 

3. HBM2 면적을 통해 CPU,GPU 면적을 계산.

HBM2 면적을 96mm2로 잡고 이미지상 면적 비례관계로 계산해보면 CPU 135~138mm2, RX 베가M 228~232mm2, 베가 모바일 251mm2 정도가 나옵니다.

 

4. 베가 모바일 NCU 수.

RX 베가M은 최대 24NCU(1536SP, 64ROP)이고, 위에서 계산한 면적대로면 베가 모바일은 RX 베가M보다 10% 정도 크기때문에 단순 계산해보면 베가 모바일은 26NCU라는 계산이 나옵니다.

하지만 실제 GPU 구성은 (대략적으로 보면) 코어와 논코어 부로 나뉘어져 있기때문에 전체 면적으로 코어 사양을 반영한다고 볼 수 없습니다.

순수 코어 면적만으로 비교할 수 있는거고, 실제로는 26NCU 이상의 사양을 갖게 되는겁니다.

RX 베가M에서 논코어 면적을 계산하려면 코어 면적을 알아야하는데 이 때 참고할 수 있는게 레이븐 릿지입니다. (CPU 젠 코어 + 베가 GPU 구성의 APU)

 

위 이미지와 면적을 통해 11NCU의 면적을 계산하면 45.4mm2 정도가 나오고 1NCU 면적은 약 4.13mm2가 됩니다.

 

이를 통해 코어H RX 베가M의 코어(24NCU) 면적을 계산해보면 약 99mm2가 나오고 나머지 논코어 면적은 129mm2가 나옵니다.

RX 베가M과 베가 모바일의 면적 차이가 크지 않기때문에 논코어 사양도 유사= 논코어 면적도 유사하다고 보고 계산하면,

베가 모바일의 코어 면적은 118~121mm2로 1NCU 면적으로 나눠보면 28.6~29.3 NCU가 나옵니다.

NCU 구성은 2의 배수로 올라가기때문에 28NCU라고 추정할 수 있습니다.

(라고 하기에는 레이븐 릿지가 홀수 구성이네요. 30개에 가까운 NCU를 레이븐 릿지처럼 한 줄로 배열하기는 어려울테니 짝수 구성이라고 볼 수 있을거 같긴 합니다만...)

 

여기까지 계산 과정을 보면 RX 베가M, 베가 모바일, 레이븐 릿지 면적을 말 그대로 단순 비교했는데 이건 이 셋의 공정이 같거나, 공정이 다소 다르더라도 면적 특성이 거의 같다는 가정이 있기에 가능한겁니다.

레이븐 릿지는 14LPP 공정, RX 베가M과 베가 모바일은 14LPP 혹은 14LPU로 추정되는데 14LPP와 14LPU 간의 면적 차이는 거의 없는 것으로 추정되기때문입니다.

(앞서 부정하기는 했지만) HBM 면적을 기준으로 했기때문 실제 HBM 면적이 가정값과 다를 경우 결과는 다 엎어집니다.

 

 

- 왜 28NCU인가?

일견 64NCU 사양인 베가10의 절반인 32NCU 사양이 그럴듯해 보입니다.

하지만 이전 아키텍처였던 폴라리스 라인업을 보면 그렇지 않다는걸 알 수 있습니다.

폴라리스10 기반으로 36CU,32CU 제품이 나왔고 폴라리스11은 32CU의 절반인 16CU로 나왔습니다.

 

물론 이건 36CU의 절반인 18CU가 4배수가 아니라는 문제때문이었겠지만, 베가에서도 플래그쉽의 절반 사양이 아닌 플래그쉽 바로 아래 제품의 절반 사양으로 나올 가능성을 생각해볼 수 있을듯 합니다.

(베가10 기반 라인업은 64NCU, 56NCU가 있음.)

이런 흐름에서 보면 베가 모바일은 베가10의 하위 사양, 소위 말해 베가11에 해당할 가능성이 높아 보이고요.

 

카비레이크-G에서 보였던 백엔드 강화가 베가 모바일에도 반영되면서 연산성능 강화에 크게 비중을 두지 않았기 때문이라는 가설도 가능합니다.

RX 베가M의 발표 사양을 보면 ROP(렌더링 성능)가 강화되었습니다.

예전같았으면 32ROP에 그쳤을 사양이 64ROP가 됐는데, 이를 통해 상당한 (게이밍) 성능 향상과 더불어 전성비 개선이 있을 것으로 예상됩니다.

(링크 : http://drmola.com/pc_column/262905)

그동안 연산 성능에 집착에 가까운 모습을 보이면서 백엔드 성능 향상에 비중을 두지 않았던 것에 비하면 확 달라진 방향성인데, 베가 모바일에서도 같은 모습이 나타날 가능성이 있겠지요.

모바일용 제품에서 상대적으로 중요한건 연산성능보다는 전성비와 게이밍 성능이라는 점이 고려됐을 수도 있겠고요.

 

코어H의 TDP가 100W인데 CPU TDP를 포함했다지만 RX 베가M과 HBM의 최대 소비전력이 상당하다는 의미입니다.

베가 모바일이 데스크탑용 제품이라면 모를까 모바일이라는 이름을 달고 나오니 이상 TDP를 올리는데 한계가 있을 것이고 이를 지키기위해 사양 증가를 억제했을 가능성도 있어보입니다.

 

 

- 카비레이크-G가 전작들과 다른 구성이 될 가능성?

핵심 내용이 아니라서 그냥 넘어갔지만 카비레이크-G CPU는 카비레이크-S, 스카이레이크-S와 다른 구성일 가능성이 있어보입니다.

다이의 가로세로 비율이 달라지고 면적은 10% 정도 증가했습니다.

베가와의 연결을 위해 PCI-E 레인을 빼기위해 레이아웃에 조정이 있었을 가능성, 이를 위해 사양이 강화됐을 가능성,

단순히 기존에 잘 알려지지 않았던 레이아웃일 가능성 정도가 있을듯 합니다.

(같은 쿼드코어, GT2 GPU 사양이라도 논코어 구성에 따라 면적이나 레이아웃이 달라집니다.)

 

 

- 정리 : 라데온 베가 모바일 사양 추정

최대 28NCU (1792SP : 112TMU : 64ROP?)

 → 2018.03.04. 최대 32NCU? (2048SP : 1128TMU : 64ROP?)

HBM2 4GB (1chip, 4stack, 1024bit)

 

 

- 2018.03.04. 업데이트 : 플웨즈 리뷰의 사진으로 추가 분석.

(링크 : http://playwares.com/pcreview/56285625#)

패키지 사이즈 기준으로 계산하면 HBM 91.7mm2, CPU 127.2mm2, GPU 213.4mm2 입니다.

HBM 면적은 92mm2로 보이며 이는 하이닉스 사양와 일치합니다.

HBM 면적을 92mm2로 잡고 역산한 값과 맞춰보면 CPU 127mm2 중반 내외, RX 베가M 214mm2 내외로 보입니다.

 

본문 맨 위에 있는 베가 모바일, 카비레이크-G 슬라이드 이미지를 다시 보면 베가 모바일의 HBM과 카비레이크-G의 HBM 사이즈가 다릅니다.

베가 모바일쪽이 5.8% 정도 큰데 이건 삼성, 하이닉스의 HBM 사이즈 차이보다는 큰 값이지만(96/92 = 1.043) 오차를 생각하면 어느정도 맞아들어간다고 볼 수 있을듯 합니다.

그렇다면 슬라이드 이미지와 카이레이크-G 실물로 봤을 때 베가 모바일에는 삼성 HBM, 카이레이크-G에는 하이닉스 HBM이 들어갔다고 중간 결론을 낼 수 있을듯 합니다.

 

24NCU인 RX 베가M 면적인 214mm2 이고 베가 모바일, 카비레이크-G에 들어간 HBM 제조사가 다르다고 가정하고 베가 모바일 면적을 계산해보면 248.4mm2(베가모바일 HBM 면적 96mm2 기준), 혹은 251.9mm2(카비레이크-G HBM 면적 92mm2 기준)이 나옵니다.

이 값으로 앞서 했던 계산으로 NCU 개수를 역산해보면 각각 32.4개, 33.3개가 나옵니다.

베가 모바일 사양은 최대 32NCU로 잡을 수 있게됩니다.

 

앞서 28NCU로 추정했던 것과 다른 결론인데 베가 모바일, 카비레이크-G에 들어간 HBM 제조사가 다를 것이라는 가정이 맞는지, AMD가 공개했던 슬라이드 상의 베가 모바일 이미지가 정확한지가 관건일듯 합니다.

실제 슬라이드 이미지상 카비레이크-G 이미지는 정확한 부분이 거의 없는거나 마찬가지여서(HBM 면적조차도......) 베가 모바일 이미지의 신뢰도에도 의문이 생기고, 이를 근거로 추정한 베가 모바일 사양에 대한 신뢰도도 전적으로 슬라이드 이미지의 정확도에 달려있습니다.