2011년은 PC 및 서버 X86 아키텍쳐의 큰 전환점이 된다. 인텔과 AMD의 2011년 까지의 프로세서 로드맵을 보면 X86 프로세서의 큰 흐름을 파악할 수 있다. 작년 말부터 인텔과 AMD는 2011년에 새로운 아키텍쳐를 내놓을 것이라고 표명했다. 인텔은 새로운 Sandy Bridge (샌디브릿지)를 AMD는 Bulldozer (불도저) 아키텍쳐를 각각 2011년에 투입한다는 계획이다. 양쪽 모두 멀티코어 뿐만 아니라 신명령 확장에 의한 벡터 연산 강화나 시스템 통합화(FUSION)에 의해서 퍼포먼스를 증대 시키는 방향으로 나간다.

예를 들어 AMD의 아키텍트 척 무어(Chuck Moore)는 2008년 11월에 개최된 CPU 아키텍쳐 컨퍼런스 'Micro41' 강연 슬라이드 중에서 이 흐름을 간결하게 설명하고 있다. 1986년부터 2004년까지는 싱글코어 (SINGLE CHIP) 시대로 하나의 코어를 계속 개선해 싱글 쓰레드 성능향상이 포커스인 시점, 2004년부터 2010년까지는 멀티코어 (MULTI CHIP) 시대로 종래의 연장선에 있으며 멀티쓰레드의 성능향이 포커스로 현재도 계속되고 있는 부분이다. 2011년 이후 부터는 멀티코어 + 벡터 확장 + 시스템 통합시대에 들어서게 된다. 이것은 2011년 부터는 프로세서 아키텍쳐의 새로운 전환점이 된다는 것을 의미한다.

프로세서와 가속기군의 통합, 시스템 레벨의 기능을 통합해 on-chip 자원의 고도의 관리 기능을 갖추는 새로운 방향성의 CPU 시대, 결과적으로, multi-thread 뿐만이 아니라 싱글스레드의 벡터 성능 등이 향상한다. 이것은 인텔도 부분적으로 닮아 있는 것으로 인텔은 2008년 봄에 열린 Intel Developer Forum(IDF) 슬라이드에서 싱글 코어의 퍼포먼스는 2009년까지 매년 15% 밖에 향상하지 않지만 2010년 이후부터는 신 명령 도입에 의해 급격한 페이스로 향상 된다고 설명하고 있다. 실제로 신 명령의 도입은 2011년으로 미루어졌기 때문에 이 급격한 커브가 실현되는 것은 2011부터다.

2011년 부터 CPU 아키텍쳐의 방향이 변경돼 퍼포먼스가 성장하기 시작한다는 것은 Intel과 AMD에 공통된 인식인 것을 알 수 있다. 아키텍트의 머릿속에서는 2010년까지는 관성으로 단순한 멀티 코어화가 계속 되는 중계적인 시기라고 하는 것은 아닐까,

AMD의 K7 아키텍쳐까지는 오로지 싱글 스레드 성능의 향상에 최적화해 왔다.싱글 코어 시대의 체계에 따라 보다 고도의 Out-of-Order(000 분기예측) 실행 파이프라인을 개발, 캐쉬 계층이 깊어져 CPU 다이에 캐쉬 혼잡을 계속해 왔다.싱글 스레드 성능에 집중한 것은 기존 프로그램들의 실행 성능이 CPU의 진화에 의해 향상해 가는 어프로치 때문이다.

그러나 2003년부터 2004년에 걸쳐 이러한 싱글 코어 강화 노선이 위기에 접어든다. 다양한 이유가 복합적으로 있지만 간단하게 정리하면, 방대한 트랜지스터를 소비해 싱글스레드 성능을 높이는 것은 소비 전력 측면으로 비 효율적인 상황이 됐기 때문이다. 이제 더이상 퍼포먼스가 높은 싱글 스레드 CPU 코어를 만들어도 소비 전력이 오버헤드 하기 때문에 실용성이 없게 됐다.

그 직후 이번에는 'Cell쇼크' 가 다가온다. PLAYSTATION3(PS3)용으로 2004년 소니와 IBM, 도시바에서 개발하고 있었던 Cell B.E 의 논문이 ISSCC에 제출되어 이 시기부터 Cell B.E.아키텍쳐는 연구자들 사이에 알려지게 되었다. 헤테로지니어스(Heterogeneous:이종 혼합) 멀티 코어화에 의해서 기존 CPU의 10배의 부동 소수점 연산 성능을 실현하는 Cell B.E는 업계를 흔들었다.

여기서x86 CPU 메이커도 멀티 코어로 크게 방향을 전환한다.싱글 코어를 강화하는 것보다 CPU 코어는 그대로 CPU 코어수를 늘리는 것이 소비 전력 당의 컴퓨팅 성능이 향상되기 때문이다. 이 단계에서 Intel 과 AMD는 개발중이였던 보다 대형의 차기 CPU 코어개발 계획을 캔슬했다. 무엇보다 AMD는 K8 아키텍쳐를 개발하고 있는 단계에서 싱글스레드 성능 향상이 막힐것이라는 것을 예상 했었다고 했다. 그 때문에 K7 부터 K8 의 CPU 코어 확장은 멈추고 멀티 코어화를 고려한 설계로 처음부터 다시 시작하게 된다. 그 결과 AMD는 Intel보다 한발 앞선 2005년 네이티브 듀얼 코어로 이행 할 수 있었다.

90nm 프로세스로 네이티브 듀얼 코어를 실현한 AMD는 다음 65nm로 네이티브 쿼드 코어를 실현했다. 이것이 Phenom 계열이고 45nm 세대에는 네이티브 6코어를 서버 전용으로 투입한다. 즉, 멀티 코어 시대를 통해 1프로세스 세대마다 2 CPU 코어를 더하는 페이스로 CPU 코어수의 강화를 계속하고 있다. 멀티 코어화는 계속되지만 AMD는 CPU코어의 마이크로 아키텍쳐 자체는 크게 변하지 않았다. 4코어화와 함께 CPU코어 자체를 K10으로 확장했지만 이것은 K8의 추가적인 발전으로 마이크로 아키텍쳐를 근본적으로 개혁한 것은 아니다.

K10 아키텍쳐 코드네임도 나중에 붙여진 것으로 본래는 K8 Rev. H / K8L 로 불리고 있었다. 즉, AMD는 멀티 코어 시대의 직전부터 멀티 코어 시대를 통해 K8 마이크로 아키텍쳐를 계속해서 사용한 것이다. AMD의 CPU 마이크로 아키텍쳐가 바뀌는 것은 2011년의 Bulldozer(불도저)를 발표하면서 부터다. Bulldozer는 K8 / K10의 발전형태가 아닌 완전한 CPU 아키텍쳐의 쇄신이 된다고 한다. AMD는 Bulldozer 를 "마이크로 아키텍쳐의 큰 변혁이 된다"고 2008년 11월 Analyst Day 컨퍼런스에서 밝힌바 있다.

Bulldozer는 바로 최근까지 척 무어가 치프 엔지니어로서 개발의 총지휘를 맡고 있었다. (현재 무어는 Chief Architect of AMD's Accelerated Computing Initiative) 무어는 IBM의 혁신이 된 Power4 를 개발한 인물로 Bulldozer 팀에는 그 밖에도 IBM계의 인재가 많이 합류하고 있다고 전해진다. 지금까지의 K7 / K8 / K10 아키텍쳐는 구 DEC의 알파 프로세서 팀이 AMD에 합류해 개발한 것이었다. 재미있는 것은 Intel의 Justin R. Rattner는 이전 인터뷰에서 다음과 같이 말했다.

'아마 미래의 AMD CPU는 IBM의 유파를 이어받는 아키텍쳐가 될 것이다. 이것은 AMD가 IBM의 아키텍쳐를 끌어들였기 때문이다. 각 디자인팀의 설계에는 특징이 있다. 예를 들면 구DEC의 아키텍트에 의해 만들어진 AMD의 K7 / K8을 보면 알파 프로세서와 비슷한 것을 명확하게 알수 있다.'  즉, Bulldozer 아키텍쳐의 전환은 AMD에 있어서 다양한 전환을 의미한다. 우선 CPU 마이크로 아키텍쳐는 8년만의 발본적 개혁이다. 아키텍트의 흐름으로서는 구 DEC계로부터 IBM계로 바뀐다.그리고 CPU 아키텍쳐의 트랜드는 멀티 코어 시대부터 시스템 레벨 통합의 시대로 바뀐다. 2011년 Bulldozer 아키텍쳐의 전환은 AMD에 있어서 최대의 절정시기로부터 10년만의 변혁이다.

무엇보다도 AMD는 본래 2009년경까지 Bulldozer를 발표할 예정이었다.그러나 AMD와 ATI의 합병 후 스케줄의 대폭 후퇴와 폭풍우 속에서 Bulldozer 또한 2011년으로 연기됐다. AMD는 사실상 2009년에 변혁할 생각이었던 것이 2년 가깝게 어긋나 버렸다.

보도 - http://pc.watch.impress.co.jp/