'스카이레이크'에 해당되는 글 4건

  1. 2015.10.22 스카이레이크 내장 그래픽, 실행 모델을 변경 by 랩터 인터내셔널
  2. 2015.10.18 마이크로소프트 서피스북 전량 품절, 인기폭발 by 랩터 인터내셔널
  3. 2015.10.13 마이크로소프트 서피스북, 서피스 프로4 발표 by 랩터 인터내셔널
  4. 2015.09.15 스카이레이크의 저전력 기술 스피드시프트(SpeedShift) by 랩터 인터내셔널

거대화되는 인텔의 GPU코어

인텔은 스카이레이크에서 CPU코어를 확장했다. 스카이레이크의 다이(반도체 본체)을 같은 14nm공정의 브로드웰과 비교하면 CPU코어 자체의 사이즈는 스카이레이크에서 많이 커지고 있음을 잘 알수 있다. 그러나 스카이레이크 세대에서도 CPU의 다이 위에 큰 면적을 취하는 것은 GPU코어다.

      

왼쪽은 4+2(4 CPU코어+GT2 GPU코어)의 스카이레이크 다이. 오른쪽은 2+2(2 CPU코어+GT2 GPU코어)의 브로드웰 다이


인텔, AMD도 현재는 GPU 코어를 강화하는 길로 가고 있다. 스카이레이크 세대에선 72 EU(execution unit)/576개의 유닛을 갖춘 거대 GPU코어 GT4 버전도 등장한다. 스카이레이크 세대에서 드디어 인텔의 GPU 코어 피크 연산 성능은 1TFLOPS를 넘어선다. 아래는 각 세대의 인텔 그래픽의 최대 구성 코어의 연산 유닛 구성도다. 샌디브릿지 세대부터 5세대까지 인텔의 그래픽이 거대해진 것으로 나타난다.

    

인텔 그래픽의 각 세대 최대 구성 코어의 연산 유닛 수와 구성
인텔 그래픽 각 세대의 최대 구성 코어 연산 유닛 수와 구성


CPU 제조 업체가 GPU 코어를 확장하는 큰 이유는 전력의 제약 속에서 성능을 높여야 하기 때문이다. 원래 CPU 코어의 시리얼 실행 성능을 전력 효율적으로 끌어올리기는 어렵다. 그러나 단순히 CPU 코어 수를 많이 늘리면 칩에서 동시에 켤 수 없는 다크 실리콘 지역이 커진다. 이들 문제를 해결하려면 CPU의 오프 로드보다 성능과 전력 효율이 좋은 코어를 탑재하는 것이다. 그래서 CPU 제조 업체는 GPU 코어의 강화에 힘쓰고 있다.


다른 하나의 요인은 GPU 코어를 대형화 할 경우 병목이 되는 메모리 대역 문제가 해결되고 있는 것이다. 인텔은 메모리 대역을 소비하는 GPU 코어에 데이터를 이송하기 때문에 Haswell세대에서 eDRAM을 CPU 패키지에 넣어 대역을 올렸다. 스카이레이크는 이 솔루션을 확장한다. 또 인텔은 JEDEC(반도체 표준화 단체)에서 광대역 메모리 규격 HBM(High Bandwidth Memory)의 책정으로 활동하고 있어 장기적으로는 더욱 광대역의 메모리를 CPU에 접속할 수 있게 될 전망이다.



 


더 작아진 스카이레이크의 연산 유닛

GPU 유닛의 다이(반도체 본체)지역을 보면 브로드웰 GT2보다 스카이레이크 GT2가 13% 정도 크다. 같은 GT2의 GPU 코어에서도 스카이레이크가 비대하다. 그런데 GPU 코어의 속을 들여다보면 GPU의 프로세서 코어가 대형화 된 것은 아니다. 대형화 된 것은 미디어 엔진 등의 부분이 더 많은 프로그래머블 프로세서로서 GPU코어 부분은 대형화되지 않았다.


     

스카이레이크와 브로드웰의 GPU 유닛 다이 비교


인텔 GPU코어에서 연산 프로세서로 레지스터 부분인 EU(execution unit)는 특징적인 패턴으로 다이상에서 쉽게 알아볼 수 있다. GPU코어에서 8개의 같은 형태의 유닛이 나란히 되어 있는 부분이 EU의 블록이다. EU 블럭에 묶여 있는 것이 텍스처 샘플러 및 캐시 등의 블록인 것으로 보인다.


인텔은 물리적 설계상에서도 각 유닛을 제대로 설계하여 거의 같은 물리 설계 블록을 복수로 늘어 놓는 것으로 슬라이스의 구성을 늘릴 수 있도록 하고 있다. 스카이레이크 GPU 코어 중 EU를 포함한 왼쪽 부분이 슬라이스라고 추측된다. 

 

명료하게 식별할 수 있는 8개의 EU 블록을 비교하면 스카이레이크와 브로드웰의 크기가 다름을 알 수 있다. 스카이레이크의 EU는 브로드웰의 EU에서 84% 정도로 축소된다. 기능적으로는 동등한 유닛이 이처럼 축소되면서 스카이레이크는 아키텍처적으로 개량이 가해진 것이 시사되고 있다. 실제 인텔은 스카이레이크로 GPU 코어의 실행 모드에 근본적인 변경이 가해진 것을 설명하고 있다. 아키텍처를 실제에 확인하면 이 부근의 배경이 보인다.

브로드웰 세대와 크게 다르지 않는 GPU 코어의 구성

스카이레이크 GPU 코어의 3D 그래픽 엔진 부분의 매크로 레벨에서의 마이크로 아키텍처는 사실 브로드웰 세대와 크게 다르지 않다. 전체 구성에서 본다면 특히 스카이레이크 세대에서 진화하지 않았다고 오해 될 정도다. 그 만큼 브로드웰과 스카이레이크의 GPU 코어의 구성은 비슷하다. 그러나 후술 하는 것처럼 내용은 크게 다르다.

 

인텔은 GPU 코어를 블록화하고 있다. 우선 크게 나누면 GPU 코어 전체에서 공유하는 언 슬라이스(Un-Slice)와 미디어 엔진군, GPU코어에서 확장이 가능한 병렬화하는 "슬라이스(Slice)"로 구분된다. 슬라이스 부분을 늘림으로써 GPU 코어의 규모를 대형화하는 구조다.



 

GPU 코어를 블록화


인텔 그래픽 연산 코어 EU(execution unit)는 내부 합계 8개의 32-bit 단 정밀도 부동 소수점적 주산 유닛을 갖춘다. 브로드웰 세대까지는 32-bit 단 정밀도로 4-way 유닛이 2개의 구성으로 되어 있었다. 이 기본은 스카이레이크도 변하지 않는 모양이다. 인텔 GPU의 EU는 원래 4-way의 단 정밀도적 주산 유닛과 슈퍼 펑션 유닛의 구성으로 슈퍼 펑션 유닛이 4-way의 주산 유닛으로서 사용할 수 있게 된 바 있다.

    

스카이레이크로 기본이 되는 GT2 구성의 GPU코어


8개의 연산 유닛을 갖춘 EU는 또 8개씩 세트로 서브 슬라이스를 구성하고 있다. 슬라이스에는 8개의 EU 외에 텍스처 페치&필터링 유닛 Texture Sampler/Media Sampler와 L1/L2 캐시가 포함되어 있다. 말하자면 서브 슬라이스가 미니 프로세서적인 구조다. EU와 텍스처 유닛의 비율은 8대 1이 되므로 이는 스카이레이크의 GT2/GT3/GT4코어에서 공통이다. 즉, 연산과 텍스처의 비율은 GPU의 규모에 관계 없이 고정되어 있다.

 

     

서브 슬라이스의 구성


슬라이스 단위로 스케일 업 하는 모듈러 아키텍처

서브 슬라이스는 3개가 한세트로 슬라이스를 구성한다. 슬라이스에는 서브 슬라이스 외에 픽셀 백엔드와 L3캐시 등이 부속된다. 이들은 슬라이스 커먼으로 불린다. GPU의 하류 처리에 필요한 블록을 모두 정리한 것이 슬라이스다.

 

    

스카이레이크 세대의 슬라이스 커먼


스카이레이크에서는 슬라이스의 픽셀 아웃풋은 8pixel/clk를 이루고 있어 각 클럭마다 8개의 픽셀 서두가 있다. 슬라이스의 EU수는 정해졌기 때문에 연산에 대한 픽셀 출력의 비율도 고정되어 있다. 픽셀 백엔드 필 레이트는 브로드웰 세대와 비교해 1.33배~2배로 개선됐다고 인텔은 설명했다.

 

슬라이스는 GPU 처리중 연산, 텍스처, 픽셀 백엔드를 담당한다. 이들 처리는 슬라이스로 확장 가능하게 늘릴 수 있는 아키텍처다. 반면 GPU을 제어하는 명령 프로세서나 지오 메트리/래스터 라이즈의 고정 기능 유닛은 언 슬라이스로 슬라이스로부터 독립하고 있다. 이들 언 슬라이스 유닛은 GPU전체에서 공유한다.



 

스카이레이크 GPU의 언 슬라이스


NVIDIA나 AMD의 디스크 리트(외장) GPU는 인텔의 언 슬라이스로 해당되는 지오 메트리 파이프 등의 고정 기능 유닛도 다수 갖춘다. NVIDIA나 AMD의 지오 메트리 고정 기능 유닛은 인텔의 슬라이스인 GPU 유닛에 부속되어 있다. 지오 메트리 처리 확장성을 추구했기 때문이며 인텔 그래픽은 현재 이런 아키텍처는 취하지 않는, 즉 지오 메트리가 병목이 되지 않다고 보는듯 하다.

 

GPU 전체에서 공유하는 유닛에는 언 슬라이스 지오 메트리 유닛 이외에 미디어 프로세싱 유닛이 있다. 비디오 코덱 Multi-Format Codec(MFX), 비디오 품질 처리 Video Quality Engine(VQE), 스케일러 & 포맷 변환기 Scaler and Format Converter(SFC) 등이다. 또, 디스플레이 엔진이 시스템 에이전트 측에 구비되어 있다.

 

여기까지 보면 스카이레이크 GPU 코어의 기본 부분은 브로드웰 세대와 다름없어 보이는데 실제로는 소프트웨어 실행 모델에서 스카이레이크는 크게 달라졌다.

벡터 프로세서의 2가지 실행 모델

기존의 인텔 그래픽의 큰 특징은 2가지의 다른 실행 모델을 실행할 수 있음에 있었다. 그러나 스카이레이크의 GPU 코어는 스칼라형 1종류의 실행 모델로 집약된다. 실행 모델은 GPU 프로세서의 근간이며 스카이레이크 GPU 코어는 근본적인 실행 아키텍처가 변경된 것이다.

 

GPU는 벡터 프로세서지만 그 실행 모델은 크게 2종류가 있다. 하나는 Array of Structures(AOS) 또는 팩드(Packed)라 불리는 방식. 다른 하나는 Structure of Arrays(SOA) 또는 스칼라(Scalar)라 불리는 방식이다.


AOS/Packed 형은 데이터를 일정 수준의 포장된 형태로 처리한다. SOA/Scalar형은 마치 일련의 처리를 여러개 묶은 형태로 처리한다. 인텔 CPU가 내장한 기존의 짧은 벡터 유닛 SSE/AVX는 기본적으로는 AOS/Packed형 실행 모델이다. 반면 현재의 NVIDIA나 AMD의 GPU는 SOA/Scalar형 실행 모델로 특화 되어 있다.


 

16개의 연산 유닛을 AOS와 SOA 각 실행 모델로 작동시켰을 경우의 예


전통적인 GPU는 기존 SSE/AVX 같은 AOS/Packed형 모델이었으나 NVIDIA가 GeForce 8800(G80)에서 SOA/Scalar형 모델로 전환한 것을 시작으로 점차 SOA/Scalar형으로 바뀌어 갔다.


AMD는 GCN(Graphics Core Next)의 이행에서 SOA/Scalar형으로 바뀌고 Imagination Technologies는 PowerVR Series6(Rogue)에서 SOA/Scalar형으로 바뀌었다.


AOS/Packed형 모델과 SOA/Scalar형 모델에는 각각 장점과 단점이 있다. 대충 말하면 데이터가 3~4개 등 정해진 수의 팩에 포장되어 있는 경우는 AOS/Packed형이 효율이 좋다. 그러나 데이터 타입이 다양한 경우는 SOA/Scalar형이 유연하게 대응하기 쉽다. 그래서 여러 종류의 데이터를 취급하는 GPU 컴퓨팅에서는 SOA/Scalar형이 유리하다. 다만 16-bit와 8-bit 같은 보다 작은 데이터를 취급하는 경우는 AOS/Packed형에서 그룹 분할하는 편이 효율을 올리기 쉽다.

스카이레이크로 송두리째 바뀐 실행 모델

실행 모델 전환은 GPU 아키텍처 근간의 변경이다. 보통 AOS/Packed형 모델의 프로세서는 SOA/Scalar형 모델을 지원하지 않는다. 그 반대로 SOA/Scalar형 모델의 프로세서는 기본적으로는 AOS/Packed형 모델을 지원하지 않는다. 그래서 어느 실행 모델을 취할지는 백터 프로세서 아키텍처의 큰 차이점이다.

 

그런데 인텔은 달랐다. 인텔 그래픽은 그동안 AOS/Packed형과 SOA/Scalar형 모델 모두 지원해 왔다. 이는 GPU로서는 이례적인 아키텍처로 인텔 그래픽의 큰 특징이었다. 그리고 역시 AOS/Packed형과 SOA/Scalar형 두 모델을 지원하는 프로세서에 인텔의 라라비(Larrabee) 프로젝트가 있었다. 인텔은 AOS/Packed와 SOA/Scalar의 양쪽을 지원하는 것을 중시한 것으로 보인다.



 

라라비의 AOS와 SOA 설명 슬라이드


그러나 스카이레이크는 이 아키텍처가 근본부터 바뀌었다. 스카이레이크의 그래픽 실행 모델에 대해서는 IDF에서 다음과 같이 설명했다.


"기존 EU는 짧은 벡터 모드(AOS/Packed형)와 순수 스칼라(SOA/Scalar형)모드 양쪽을 지원하고 있었다. 2계통 모드에서 SIMD4 x2, SIMD1 x8, SIMD1 x16, SIMD1 x32 등 다양한 포맷이 있었다. 그래픽 스코어 처리중 지오 메트리 처리는 짧은 벡터 모드를 쓰고 있었다. 픽셀 프로세싱과 GPGPU는 순수 스칼라 모드를 사용했다. 몇몇 미디어 프로세싱도 스칼라 방식이었다. 그러나 스카이레이크는 모든 것에 대해서 항상 스칼라 모드를 사용하게 되었다. 그래서 컴파일러 스택도 스카이레이크에서 완전히 변했다"

 

SIMD4 x2는 4-way의 AOS/Packed형 실행 모델에서 4개의 요소를 팩화하고 동시에 처리하는 것으로 4-way 팩 2개를 한 덩어리로 실행한다. SSE와 비슷한 실행 모델로 바꾸어 말할 수 있다. SIMD1 x8과 SIMD1 x16은 SOA/Scalar형 실행 모델로 하나의 요소를 Scalar형으로 실행하며 이를 8개 또는 16개씩 묶는 것이다. 현재 PC용 GPU의 주류 모드다.

 

인텔 그래픽은 이처럼 AOS/Packed형과 SOA/Scalar형 2개의 실행 모델에서 각각 여러 실행 포맷을 갖고, 각각 필요한 처리 사이클도 달라 벡터 폭도 달라진다는 복잡한 구조였다. 스카이레이크에서는 이 실행 모델이 뿌리채 바뀌어 NVIDIA나 AMD의 GPU와 비슷한 SOA/Scalar형 뿐이다.

 

실행 모델을 바꾸는 중요한 요소는 무엇인가? 인텔은 간소화와 효율화를 달성한 것이라고 설명한다. 종래에는 인텔 그래픽 하드웨어도 두 실행 모델에 대응하는 내부 아키텍처를 취했다. 이는 GPU 하드웨어를 복잡하게 만들 뿐 아니라 드라이버도 복잡화시켰다고 본다. 스카이레이크의 SOA/Scalar형으로의 전환은 인텔 GPU 코어의 제어 및 소프트웨어층의 간소화를 가져온 것이다. 그러고 보면 스카이레이크에 EU 블럭이 축소된 이유도 보인다.

 

SOA/Scalar형 실행 모델은 통상적으로 GPU 컴퓨팅 같은 사용에 적합하다고 말한다. AOS/Packed형은 기존의 GPU와 미디어 프로세서를 이끌었던 모델이다. 이번 스카이레이크 GPU 코어의 개혁은 GPU 코어를 더 범용적인 GPU 컴퓨팅에 적합한 설계로 바꾸었다고도 할 수 있다.

 


출처 - http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20151022_726778.html

랩터 인터내셔널 - http://raptor-hw.net

 

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Posted by 랩터 인터내셔널

미국 마이크로소프트가 발표한 노트북 서피스북(Surface Book)이 화제를 모으고 있다.

미국에서는 10월 7일부터 예약을 시작, 10월 26일에 출하가 시작되는데 이미 고가의 하이엔드 모델이 모두 매진되며 인기다.


 

 

「Surface Book」

 

미국 마이크로소프트 윈도&디바이스 그룹 바이스 프레지던트 테리 메이어슨


한국의 유저 사이에서도 큰 주목을 받고 있는 것은 틀림 없다.


 

「Surface Pro 4」


서피스북은 6세대 Core i5/i7(스카이레이크)를 탑재한 13.5형 노트북이다. 메모리는 최대 16GB를 탑재, SSD는 128/256/512GB 및 1TB를 선택할 수 있다. NVIDIA Geforce기반의 GPU(GDDR5 메모리)또는 인텔 HD 그래픽스 520을 선택할 수 있고 가로 세로 3:2 비율의 13.5인치 액정 디스플레이는 최대 10점 멀티 터치를 지원하며 최대 해상도 3000×2000픽셀을 실현한 것이 특징이다.


그리고 동사에서는 맥북 프로 대비 2배의 고속성을 실현하고 있다고 밝혔다.

 


 

디스플레이와 키보드는 분리 가능

 

디스플레이가 밖을 향하도록 장착할 수도 있다


또 USB 3.0×2나 Mini DisplayPort 등의 인터페이스를 갖추는 것 외에 서피스북은 풀 사이즈의 SD카드 슬롯을 채용해 편리성을 높이고 있다. 가격은 1499달러부터다.

 

무게는 약 1.516kg으로 유저에게는 하드한 스펙이지만 배터리 구동 시간은 약 12시간으로 충분한 스펙을 달성하고 있다. 사이즈는 폭 312.3×두께 232.1×높이 13.0mm.



 

본체 후면측

 

오른쪽 측면

 

왼쪽 측면




그럼 서피스북에는 어떤 의도가 있을까.

이번에 방문한 테리 메이어슨에게 물어보면 고성능의 파워를 실현한 궁극의 랩탑, 그리고 OEM 벤더의 제품을 보완하는 것이다. 지금까지 이상으로 윈도우의 시장을 펼칠 수 있는 제품이라고 규정한다.

 

이러한 기본적인 생각은 마이크로소프트가 지금까지 투입한 서피스 시리즈와 공통되는 것이다.


"마이크로소프트가 과거에 투입한 하드웨어로 많은 유저로부터의 목소리를 듣고 어떤 영역의 제품을 원한다는 요청에 대응하고 제품화한 것. 서피스북도 비슷한 위치 설정으로 제품화한 것이 된다"고 한다.

 

서피스북으로 목표한 것은 GPU를 탑재하고 높은 성능을 갖춘 궁극의 랩탑, 액정 표시 장치 부분을 떼어 내거나 접어서 태블릿으로서 이용할 수 있는 것도 특징이다.


"GPU를 탑재하고 디스플레이의 제거가 가능한 디자인을 채용한 랩탑은 또 있다. 하지만 이들 제품은 1500달러 이상의 가격이 된다. 또 1500달러 이상의 랩탑은 전체의 1% 밖에 안된다. 서피스북은 이 정도의 기능을 실현하면서 1499달러라는 가격대를 실현하고 있다. 그동안에는 없던 제품이 될 것"이라고 밝혔다.

 

그리고 이 분야에서 강력한 경쟁자가 맥북프로가 된다.

테리 메이어슨은 "서피스북은 맥북프로와 경쟁하기 위해서 개발한 제품이 아니지만 맥북프로와 경쟁하는 제품이 될 게 뻔하다"고 미묘한 표현을 하면서 "그동안 맥북프로만 선택 사항인 시장에 서피스북이 궁극의 랩탑으로 존재하게 된다. 이로써 윈도우10의 세계를 넓힐 수 있다고 생각하고 있다"고 한다.

 

"Book" 이라는 명칭을 달고 나온 것도 맥북프로를 강하게 의식하고 있는 것으로 보인다.


"그동안 맥북프로만 선택 사항인 시장에 서피스북이 궁극의 랩탑으로 존재하게 된다."


기존 윈도우 디바이스와는 경쟁하지 않고 맥북프로와 경합하는 것이 서피스북. 그러니까 OEM 벤더로부터 발매하는 윈도우 디바이스를 보완하겠다는 것이다.

 

서피스북 같은 제품의 가세로 윈도우10 장착 디바이스의 선택 사항이 커지는 것은 분명하다. 하지만 OEM 벤더가 내놓은 윈도우10 디바이스와 부딪치지 않는 것은 아니다. 윈도우10 디바이스는 260기종이 발매되어 그 제품 라인업의 넓이는 "제품의 다양성을 실현하고 있다"고 표현되는 정도다.


마이크로소프트는 현 시점에서 발매 시기를 포함해 구체적인 마케팅 플랜을 공표한 것은 아니다. 그러나 맥북프로와 경합하는 제품으로 생각하면, 크리에이터나 엔지니어, 연구자와 그래픽을 다용하는 유저 등이 대상이 되며 클램쉘형 노트 PC로 활용하고 싶은 경영층 등을 대상으로 할 공산이 강하다.

 

서피스북에 의해서 윈도우 시장을 확대하는 것이 마이크로소프트의 목적이며 타사를 위협하는 제품이 탄생한 것은 분명해 보인다.

 


출처 - http://ascii.jp

랩터 인터내셔널 - http://raptor-hw.net

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Posted by 랩터 인터내셔널

 

 


한국 시간으로 6일 23시부터 마이크로소프트가 예정된 발표 행사를 열고 서피스 프로4와 서피스북 시리즈 등을 발표 했습니다.


신형 서피스북(Surface Book)은 윈도우10 기반의 인텔의 최신 스카이레이크 프로세서가 탑재되는 고급 노트북이며 서피스 프로4는 서피스 프로3에 이어지는 후속 모델로서 각각의 스펙은 다음과 같습니다. 


서피스북 소개 영상 : 주요특징은 평상시 노트북으로 사용하며 디스플레이만 분리해 태블릿 사용도 가능, 노트북과 태블릿 사용을 고려해 힌지 부분의 설계 강화


[ 서피스북 ]
오퍼레이팅 시스템 : 윈도우10 프로
디스플레이 : 13.5인치(3000×2000/267ppi)
CPU : 6세대 인텔 스카이레이크 프로세서(Core i5/i7)
RAM : 8GB/16GB
GPU : Core i5 모델 = Intel HD graphics 520
Core i5/i7 모델 = NVIDIA 지포스 그래픽
스토리지 : 128GB/256GB/512GB/1TB
메인 카메라 : 800만 화소
전면 카메라 : 500만 화소
배터리 구동 시간 : 비디오 재생시 최대 12시간
네트워크 : 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth 4.0
사이즈 : 312.3×232.1×13.0-22.8mm
무게 : 1,516g(키보드 포함)
부속 : 서피스 펜, 전원 어댑터 등
인터페이스 : USB 3.0 ×2, microSD, Mini DisplayPort, 서피스 커넥트 등
가격 : 1499달러부터


[ 서피스 프로4 ]
오퍼레이팅 시스템 : 윈도우10 프로
디스플레이 : 12.3인치(2736×1824/267ppi)
CPU : 6세대 인텔 스카이레이크 프로세서(Core M3/i5/i7)
RAM : 4GB/8GB/16GB
GPU : M3 모델 = Intel HD graphics 515
Core i5 모델 = Intel HD graphics 520
Core i7 모델 = 인텔 아이리스 그래픽
스토리지 : 128GB/256GB/512GB/1TB
메인 카메라 : 800만 화소
전면 카메라 : 500만 화소
배터리 구동 시간 : 비디오 재생시 최대 9시간
네트워크 : 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth 4.0
부속 : 서피스 펜, 전원 어댑터 등
사이즈 : 292.10×201.42×8.45mm
무게 : M3 = 766g, Core i5/Core i7 = 786g
인터페이스 : USB 3.0, microSD, Mini DisplayPort, 서피스 커텍트 등
가격 : 899달러부터


 

 

 

 

신형 서피스 시리즈를 본격적인 업무 환경 또는 가정에서 생산적 제품으로 사용하기 위해 필요한 별도 구매의 신형 서피스 독 또한 발매됐고 스펙은 다음과 같습니다.


  • 지원 모델 : 서피스북, 서피스 프로4, 서피스 프로3
  • 사이즈 : 5.12" x 2.36" x 1.18" (130mm x 60mm x 30mm)
  • 무게 : 550grams
  • 2X 미니 디스플레이 포트
  • 1X 기가비트 이더넷 포트 
  • 4X USB 3.0 포트
  • 1X 오디오 아웃 포트
  • 서피스 커넥트™ 케이블
  • 외부 전원 공급 단자 
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    Posted by 랩터 인터내셔널

    인텔은 IDF15의 테크니컬 세션에서 6세대 Core 프로세서(개발 코드 네임:스카이레이크)의 마이크로 아키텍처에 관한 설명을 진행했다. 그 중 특히 모바일 PC 사용자들이 주목 할 만한 새로운 저전력 기술 "Intel SpeedShift Technology"(이하 SpeedShift)가 소개됐다.

     

    Haswell/Broadwell세대에서는 아이들시(C스테이트)소비 전력 절감

    현대의 마이크로 프로세서의 소비 전력을 말할때 CPU가 어떻게 돌아가는지 이해할 필요가 있다. 마이크로 프로세서에는 크게 액티브 모드와 아이들 모드가 있다. OS가 동작하고 있어 CPU가 뭔가 처리되고 있을때 액티브 모드가 된다.

     

    PC/AT호환기의 전력 동작을 규정하고 있는 ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)의 규격에서 이 액티브시 상태를 "P스테이트"라고 정의하고 있다. OS나 어플리케이션이 일시 정지(아이들)상태에 있는 모드에서는 C스테이트가 된다. 마이크로 프로세서는 P스테이트(액티브)와 C스테이트(아이들)을 반복하며 필요에 따라 동작함으로써 소비 전력을 최소화하게 된다.


    인텔은 4세대 Haswell에서 C스테이트의 전력 절감을 실현하는 개량을 하고 있다. 종래는 C0~C6까지 밖에 없었던 C스테이트를 확장해 C7~C10으로 불리는 더욱 저전력 아이들 스테이트를 추가했다. C7~C10에서는 종래에는 못한 칩셋의 전력 관리를 보다 세세하게 컨트롤 하는 등의 기능이 추가되어 아이들시 소비 전력 절감이 실현됐다. PC가 작동하고 있을때 대부분의 OS는 아이들 상태가 되고 마이크로 프로세서는 C스테이트로 이행하므로 Haswell과 5세대 Broadwell에서는 이전 세대와 비교하여 보다 장시간의 배터리 구동이 실현됐다.

     

    액티브시(P스테이트)전력 절약 관리를 담당했던 것은 15년전에 등장한 SpeedStep

    이에 비해 스카이레이크 세대는 Haswell/Broadwell세대에서 실현된 C스테이트의 전력 절약 외에 P스테이트의 전력 절약 확장이 시행된다.

     

    지금까지 인텔의 마이크로 프로세서에서 P스테이트의 전력 절약 관리를 해온 것은 Intel SpeedStep Technology(이하 SpeedStep)이라 불리는 기술이다. SpeedStep은 간단하게 말하면 클럭 주파수와 구동 전압을 동적으로 바꾸면서 소비 전력을 절감하는 기능이다. 마이크로 프로세서의 소비 전력은 클럭 주파수에 비례하고, 구동 전압은 2제곱에 비례적으로 늘어난다. 그래서 클럭 주파수와 구동 전압 양쪽을 내리는 것이 전력을 절감하려면 가장 좋다고 할 수 있다.

     

    그러나 전압을 올리지 않으면 클럭 주파수도 오르지 못하며 성능을 올리면 전력이 늘어날 것이다. 거기서 성능이 필요 없는 상황에서 구동 전압과 클럭 주파수를 낮춰 동작시키고 성능이 필요할때는 구동 전압과 클럭 주파수를 올려 동작시킴으로써 성능과 전력 절약의 균형을 취할 수 있다. 이것이 SpeedStep의 기본적인 생각이다.

     

    1999년에 발표된 최초의 SpeedStep은 AC어댑터의 유무로 상위 클럭/전압, 하위 클럭/전압을 전환하겠다는 단순한 것이었다. 그 후 2001년에 투입된 130nm로 미세화된 Pentium III프로세서(개발 코드 네임:Tualatin)에서는 Enhanced Intel SpeedStep Technology(EIST)로 불리는 진화버전이 투입됐다. EIST에서는 최고와 최저라는 2가지 포인트만 아니라 클럭/전압을 다단계로 전환되게 되고 트리거로 AC어댑터의 유무뿐 만 아니라 CPU에 걸리는 부하에 맞춰 변환이 가능하게 됐다.


    기본적으로 그 후 발매된 인텔의 마이크로 프로세서는 EIST가 P스테이트에 있을때 전력 절약 기능으로서 이용되어 왔다. 다만 그 뒤에도 기능의 확장이 이뤄지지 않은 것은 아니다. 구체적으로는 Nehalem세대에서 도입된 Intel Turbo Boost Technology는 일종의 EIST의 확장과 다름없다. Turbo Boost는 시스템이 식어 있고 열 설계에 여유가 있는 상태일때 규정의 가동 보증 주파수를 넘는 클럭 주파수/전압으로 올리는 기능이다. 즉, EIST가 전력 절감을 위한 기술인 반면 Turbo Boost은 그 반대로 성능 향상에 사용한다는 것이다. 그러한 확장은 있었지만 전력 절약 기능이라는 관점에서 생각하면 기본적으로 1999년에 도입된 SpeedStep이 그대로 이용되어 왔다.


     

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    SpeedStep Technology의 생각. P스테이트에서 클럭/전압을 CPU의 부하에 맞추어 단계적으로 변화시킴으로써 전력 절약을 실현하고 있다. 푸르게 표시된 것이 Turbo Boost의 도입으로 확장된 부분

     

    마이크로 프로세서에 내장된 PCU에 의해 자동 제어되는 SpeedShift

    그런 P스테이트의 전력 절약 기능을 대폭 확장하는 것이 스카이레이크로 투입된 스피드시프트(SpeedShift)다. 종래의 EIST가 OS를 포함한 소프트웨어 측이 제어를 하겠다는 것으로 실현된 반면 스피드시프트는 클럭 주파수/전압의 변동을 하드웨어가 내부 알고리즘에 기초하여 제어한다.

     

    인텔의 마이크로 프로세서는 PCU(Power Control Unit)로 불리는 전원 관리 하드웨어를 갖고 있으며 스카이레이크는 이 PCU가 원래 마련된 알고리즘에 기초하여 자동적으로 CPU의 주파수와 전압을 관리한다. 구체적으로는 최고 주파수(기존 Turbo Boost시 최고 클럭), 가동 보증 주파수(기존의 기준 클럭), 최적 전력 주파수(Pe라고 불리는 자동차 엔진의 가장 연비가 좋은 회전 수 같은 것이라고 생각하면 된다), 최저 주파수 등이 정의되고 그 중간 주파수에 설정할 수도 있다.


     

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    최근 인텔의 마이크로 프로세서에는 PCU가 내장되어 있으며 PCU가 모든 것을 조절


    스카이레이크의 PCU는 정해진 알고리즘에 기초하여 계산하며 어플리케이션이나 워크 로드를 통한 다른 최적의 전력 주파수를 찾으면서 필요에 응해 최고 주파수로 올리거나 가동 보증 주파수로 설정, 최적 전력 주파수로 설정하는 것을 자동으로 한다. 또한 최저 주파수는 스카이레이크 세대의 경우에는 100MHz다.

          

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    스피드시프트는 소비 전력 및 성능의 최적의 밸런스를 PCU가 계산하면서 동작


    이 자동 컨트롤 기능은 OS측에서 오프라인으로 할 수 있다. 그 경우 기존의 SpeedStep과 마찬가지로 OS측에서 CPU부하 등을 체크하면서 주파수의 등락을 요청할 수 있다. 혹은, OS측에서 이 정도의 전력 절약화를 해달라는 등의 리퀘스트를 보내겠다는 구조도 준비되어 있다.

     

    PCU에서 자동 컨트롤을 할 경우의 장점은 기존의 Turbo Boost로 관리된 부분도 포함하여 최저 주파수에서 최고 주파수까지 들어가 조절할 것이다. 이로써 필요에 응한 성능을 향상시킬 수 있으며 OS의 응답성을 개선하거나 최적 전력 주파수 부근에 최대한 접근할 수 있도록 하고, 기존보다 효율적인 전력 관리가 될 것이다.


     

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    스피드시프트는 Turbo Boost의 영역을 아우르면서 CPU가 들어가게 조절할 수 있다.모든 것은 CPU내부에서 완결하므로 보다 효율적으로 이용할 수 있다

     

    Windows 10의 장래 업데이트에서 이용 가능하게, Windows 10+스카이레이크에서 새로운 장시간 배터리 구동이 실현된다

    이 스피드시프트를 이용하려면 OS측의 실장이 필요하다. 인텔에 따르면 Windows 10의 스피드시프트 구현을 현재 Microsoft와 협력하고 있는 단계다. 가까운 장래에 나올 예정인 Windows 10의 업데이트 등에서 구현된다. 또 리눅스도 현재 리눅스 커뮤니티와 협력하여 개발하고 있다고 밝혔다.

     

    IDF에서 열린 테크니컬 세션에서 벤치마크 결과도 제시하여 WebXPRT15와 TabletMark3 같은 벤치마크 테스트에서 처리 능력은 상승하는데 소비 전력은 떨어진다는 결과가 나온다고 한다.


     

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    IDF의 테크니컬 세션에서 제시된 SpeedShift를 활성/비활성와 한 경우의 벤치마크 편차. WebXPRT15에서는 성능이 향상되고 소비 전력도 줄어든 것으로 확인됐다. 한편 사용자에 따라서는 거의 변하지 않을 수도 있다.


    2-in-1디바이스, 혹은 초박형 노트 PC를 이동형으로 쓰는 사용자에게는 조금이라도 편안하고 오랜 시간 배터리를 사용하고 싶은 희망이 있다. Haswell로 새 C스테이트의 추가 등으로 그 희망은 많이 실현되었다고 말할 수 있지만 스카이레이크는 그에 더해 P스테이트의 새로운 제어 가세로 더욱 장시간 배터리 구동이 실현 될 가능성이 있다. 윈도우10에 대한 구현과 아울러 향후 등장하는 윈도우10 장착 노트북 PC와 2-in-1디바이스 등에 장착되는 것을 기대하고 있다.


    출처 - http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/ubiq/20150820_717008.html

     

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    Posted by 랩터 인터내셔널