AMD 파워플레이

AMD 파워플레이(AMD PowerPlay)는 AMD의 여러 그래픽 처리 장치 및 APU에 구현된 에너지 소비 감소 기술의 브랜드 이름으로, 사유 그래픽 장치 드라이버 "카탈리스트"에 의해 지원된다. AMD 파워플레이는 그래픽이 통합된 ATI/AMD 칩셋과 2008년에 퀄컴에 매각된 AMD의 Imageon 핸드헬드 칩셋에도 구현되었다.

AMD 파워플레이

설계사	AMD
유형	동적 주파수 스케일링

에너지 소비 감소라는 바람직한 목표 외에도 AMD 파워플레이는 데스크톱 컴퓨터의 냉각으로 인한 소음 수준을 낮추고 모바일 장치의 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 된다. AMD 파워플레이는 AMD 파워튠으로 계승되었다.^[1]

역사

이 기술은 노트북의 소비 전력을 낮추는 기능 세트를 제공하기 위해 Mobility Radeon 제품에 처음 구현되었다. 이 기술은 여러 기술로 구성된다. 예를 들어, 노트북이 전원 콘센트에 연결되어 있지 않을 때 동적 클럭 조정 및 노트북 LCD 모니터의 다양한 백라이트 밝기 수준을 허용하는 기능이 포함된다. 이 기술은 모바일 GPU의 각 세대가 출시될 때마다 업데이트되었다. 최신 버전은 ATI 파워플레이 7.0이다.^[2]

라데온 HD 3000 시리즈 출시 이후, 파워플레이는 데스크톱 GPU의 전력 소비를 더욱 줄이기 위해 구현되었다.

지원 제품

공식 ATI 지원 목록^[3]에는 ATI Radeon 3800 시리즈 데스크톱 카드만 나열되어 있지만, 파워플레이는 모든 Radeon HD 3000/4000/5000 시리즈 제품의 기능으로도 나열되어 있다. 독립적인 리뷰에 따르면 후자는 다른 3D 카드에 비해 이미 낮은 전력 소비를 보였으므로, 이 라인에 파워플레이를 추가한 것은 전력, 발열 및 소음에 대한 인식이 높아지는 시장에 대응하기 위한 것이 분명했다. 파워플레이를 지원하지 않는 ATI Radeon HD 2600 라인은 PCI 익스프레스 2.0, DirectX 10.1 및 더 빠른 GDDR3 메모리를 지원하는 3000 시리즈로 동일한 가격대에서 단계적으로 폐지되고 있었다.

전체 ATI Radeon Xpress 라인도 전력에 민감하고 구성 및 부트 이미지 제어가 주요 관심사인 대규모 설치에 사용되는 싱글 보드 컴퓨터에 대해 지원된다.

"파워플레이" 지원은 2015년 11월 11일 리눅스 커널 드라이버 "amdgpu"에 추가되었다.^[4]

데스크톱 대 노트북

데스크톱 버전과 노트북 버전의 주요 차이점은 데스크톱 버전이 가변 LCD 백라이트 밝기 등 노트북 사용을 목표로 하는 기능을 제외한다는 점이다. Radeon 데스크톱 그래픽용 파워플레이 기술은 일반 모드(2D 모드), 경량 게임 모드 및 집중 게임 모드(3D 모드)의 세 가지 사용 시나리오를 제공하며, 노트북 시나리오(AC 전원 또는 배터리 전원으로 실행)를 대체한다. 테스트 결과, RV670 GPU 코어의 최저 코어 클럭 주파수는 파워플레이 기술을 활성화하면 300 MHz까지 낮아질 수 있는 것으로 나타났다.^[5]

AMD APU의 기능 개요

AMD의 3D 그래픽스 프로세서 기능을 보여주는 다음 표는 APU (같이 보기: AMD 가속 처리 장치 마이크로프로세서 목록).를 포함한다.

v • d • e • h

플랫폼			고성능, 표준 및 저전력														저전력 및 초저전력
코드명	서버	기본						토론토
		마이크로																교토
	데스크톱	성능													라파엘	피닉스
		메인스트림	리아노	트리니티	리치랜드	카베리	카베리 리프레시 (고다바리)	카리조	브리스틀 리지	레이븐 리지	피카소	르누아르	세잔
		엔트리
		기본																카비니				달리
	모바일	성능										르누아르	세잔	렘브란트	드래곤 레인지
		메인스트림	리아노	트리니티	리치랜드	카베리		카리조	브리스틀 리지	레이븐 리지	피카소	르누아르 뤼시엔	세잔 바르셀로			피닉스
		엔트리																				달리			멘도시노
		기본															데스나, 온타리오, 자카테	카비니, 테마시	비마, 멀린스	카리조-L	스토니 리지		폴록
	임베디드			트리니티		볼드 이글		멀린 팔콘, 브라운 팔콘		그레이트 호른드 아울		그레이 호크					온타리오, 자카테	카비니	스텝 이글, 크라운드 이글, LX-패밀리		프레리 팔콘	밴디드 케스트럴		리버 호크
출시일			2011년 8월	2012년 10월	2013년 6월	2014년 1월	2015	2015년 6월	2016년 6월	2017년 10월	2019년 1월	2020년 3월	2021년 1월	2022년 1월	2022년 9월	2023년 1월	2011년 1월	2013년 5월	2014년 4월	2015년 5월	2016년 2월	2019년 4월	2020년 7월	2022년 6월	2022년 11월
CPU 마이크로아키텍처			K10	파일드라이버		스팀롤러		엑스카베이터	"엑스카베이터+"[6]	젠	젠+	젠 2	젠 3	젠 3+	젠 4		밥캣	재규어	푸마	푸마+[7]	"엑스카베이터+"	젠		젠+	"젠 2+"
ISA			X86-64 v1	X86-64 v2				X86-64 v3							X86-64 v4		X86-64 v1	X86-64 v2			X86-64 v3
소켓	데스크톱	성능	빈칸												AM5	빈칸	빈칸
		메인스트림	빈칸					AM4						빈칸		빈칸
		엔트리	FM1	FM2		FM2+		FM2+[a], AM4	AM4					빈칸
		기본	빈칸														빈칸	AM1	빈칸			FP5	빈칸
	기타		FS1	FS1+, FP2		FP3		FP4		FP5		FP6		FP7	FL1	FP7 FP7r2 FP8	FT1	FT3	FT3b		FP4	FP5	FT5	FP5	FT6
PCI 익스프레스 버전			2.0			3.0								4.0	5.0	4.0	2.0				3.0
CXL			빈칸														빈칸
제조 공정. (nm)			GF 32SHP (HKMG SOI)			GF 28SHP (HKMG 벌크)				GF 14LPP (FinFET 벌크)	GF 12LP (FinFET 벌크)	TSMC N7 (FinFET 벌크)		TSMC N6 (FinFET 벌크)	CCD: TSMC N5 (FinFET 벌크) cIOD: TSMC N6 (FinFET 벌크)	TSMC 4nm (FinFET 벌크)	TSMC N40 (벌크)	TSMC N28 (HKMG 벌크)	GF 28SHP (HKMG 벌크)			GF 14LPP (FinFET 벌크)		GF 12LP (FinFET 벌크)	TSMC N6 (FinFET 벌크)
다이 면적 (mm2)			228	246		245		245	250	210[8]		156	180	210	CCD: (2x) 70 cIOD: 122	178	75 (+ 28 FCH)	107		?	125	149			~100
최소 TDP (W)			35	17				12				10		15	65	35	4.5	4	3.95	10	6			12	8
최대 APU TDP (W)			100			95		65						45	170	54	18	25					6	54	15
최대 스톡 APU 기본 클럭 (GHz)			3	3.8	4.1	4.1		3.7	3.8	3.6	3.7	3.8	4.0	3.3	4.7	4.3	1.75	2.2	2	2.2	3.2	2.6	1.2	3.35	2.8
노드당 최대 APU[b]			1														1
CPU당 최대 코어 다이			1												2	1	1
코어 다이당 최대 CCX			1									2	1				1
CCX당 최대 코어 수			4										8				2	4			2			4
APU당 최대 CPU[c] 코어 수			4									8			16	8	2	4			2			4
CPU 코어당 최대 스레드 수			1							2							1					2
정수 파이프라인 구조			3+3	2+2						4+2		4+2+1	1+3+3+1+2				1+1+1+1				2+2	4+2			4+2+1
i386, i486, i586, CMOV, NOPL, i686, PAE, NX 비트, CMPXCHG16B, AMD-V, RVI, ABM, 및 64비트 LAHF/SAHF
IOMMU[d]			빈칸	v2													v1		v2
BMI1, AES-NI, CLMUL, 및 F16C																	빈칸
MOVBE			빈칸
AVIC, BMI2, RDRAND, 및 MWAITX/MONITORX																	빈칸
SME[e], TSME[e], ADX, SHA, RDSEED, SMAP, SMEP, XSAVEC, XSAVES, XRSTORS, CLFLUSHOPT, CLZERO, 및 PTE Coalescing			빈칸														빈칸
GMET, WBNOINVD, CLWB, QOS, PQE-BW, RDPID, RDPRU, 및 MCOMMIT			빈칸														빈칸
MPK, VAES			빈칸														빈칸
SGX			빈칸														빈칸
FPU / 코어			1	0.5						1							1				0.5	1
FPU당 파이프			2														2
FPU 파이프 너비			128비트									256비트					80비트	128비트							256비트
CPU 명령어 집합 SIMD 레벨			SSE4a[f]	AVX				AVX2							AVX-512		SSSE3	AVX			AVX2
3D나우!			3D나우!+	빈칸													빈칸
PREFETCH/PREFETCHW
GFNI			빈칸														빈칸
AMX			빈칸
FMA4, LWP, TBM, 및 XOP			빈칸							빈칸							빈칸					빈칸
FMA3
AMD XDNA			빈칸														빈칸
L1 데이터 캐시 / 코어 (KiB)			64	16				32									32
L1 데이터 캐시 어소시에이티비티 (웨이)			2	4				8									8
L1 명령어 캐시 / 코어			1	0.5						1							1				0.5	1
최대 APU 총 L1 명령어 캐시 (KiB)			256	128		192				256					512	256	64		128		96	128
L1 명령어 캐시 어소시에이티비티 (웨이)			2			3				4		8					2				3	4			8
L2 캐시 / 코어			1	0.5						1							1				0.5	1
최대 APU 총 L2 캐시 (MiB)			4					2				4			16		1	2			1			2
L2 캐시 어소시에이티비티 (웨이)			16							8							16					8
CCX당 최대 온다이 L3 캐시 (MiB)			빈칸							4			16		32		빈칸						4
CCD당 최대 3D V-캐시 (MiB)										빈칸					64	빈칸							빈칸
APU당 최대 인 CCD L3 캐시 총합 (MiB)										4		8	16		64								4
APU당 최대 3D V-캐시 총합 (MiB)										빈칸					64	빈칸							빈칸
APU당 최대 보드 L3 캐시 (MiB)										빈칸													빈칸
APU당 최대 L3 캐시 총합 (MiB)										4		8	16		128								4
APU L3 캐시 어소시에이티비티 (웨이)										16													16
L3 캐시 스키마										빅팀													빅팀
최대 L4 캐시			빈칸														빈칸
최대 스톡 DRAM 지원			DDR3-1866		DDR3-2133			DDR3-2133, DDR4-2400	DDR4-2400	DDR4-2933		DDR4-3200, LPDDR4-4266		DDR5-4800, LPDDR5-6400	DDR5-5200	DDR5-5600, LPDDR5x-7500	DDR3L-1333	DDR3L-1600	DDR3L-1866		DDR3-1866, DDR4-2400	DDR4-2400	DDR4-1600	DDR4-3200	LPDDR5-5500
APU당 최대 DRAM 채널			2														1					2	1	2
APU당 최대 스톡 DRAM 대역폭 (GB/s)			29.866		34.132			38.400		46.932		68.256		102.400	83.200	120.000	10.666	12.800	14.933		19.200	38.400	12.800	51.200	88.000
GPU 마이크로아키텍처			테라스케일 2 (VLIW5)	테라스케일 3 (VLIW4)		GCN 2세대		GCN 3세대		GCN 5세대[9]				RDNA 2		RDNA 3	테라스케일 2 (VLIW5)	GCN 2세대			GCN 3세대[9]	GCN 5세대			RDNA 2
GPU 명령어 집합			테라스케일 명령어 집합			GCN 명령어 집합								RDNA 명령어 집합			테라스케일 명령어 집합	GCN 명령어 집합							RDNA 명령어 집합
최대 스톡 GPU 기본 클럭 (MHz)			600	800	844	866		1108		1250	1400	2100		2400	400		538	600	?	847	900	1200	600	1300	1900
최대 스톡 GPU 기본 GFLOPS[g]			480	614.4	648.1	886.7		1134.5		1760	1971.2	2150.4		3686.4	102.4		86	?	?	?	345.6	460.8	230.4	1331.2	486.4
3D 엔진[h]			최대 400:20:8	최대 384:24:6		최대 512:32:8				최대 704:44:16[10]		최대 512:32:8		768:48:8	128:8:4		80:8:4	128:8:4			최대 192:12:8	최대 192:12:4	192:12:4	최대 512:?:?	128:?:?
			IOMMUv1			IOMMUv2											IOMMUv1		?		IOMMUv2
비디오 디코더			UVD 3.0			UVD 4.2		UVD 6.0		VCN 1.0[11]		VCN 2.1[12]	VCN 2.2[12]	VCN 3.1		?	UVD 3.0	UVD 4.0	UVD 4.2		UVD 6.2	VCN 1.0			VCN 3.1
비디오 인코더			빈칸	VCE 1.0		VCE 2.0		VCE 3.1									빈칸	VCE 2.0			VCE 3.4
AMD 플루이드 모션
GPU 절전			파워플레이	파워튠													파워플레이	파워튠[13]
트루오디오			빈칸			[14]							?				빈칸
FreeSync						1 2												1 2
HDCP[i]			?			1.4				2.2				2.3			?	1.4				2.2			2.3
PlayReady[i]			빈칸							3.0 아직							빈칸					3.0 아직
지원 디스플레이[j]			2–3	2–4				3		3 (데스크톱) 4 (모바일, 임베디드)		4					2				3	4		4
/drm/radeon[k][16][17]									빈칸												빈칸
/drm/amdgpu[k][18]			빈칸			[19]											빈칸	[19]

1. For FM2+ Excavator models: A8-7680, A6-7480 & Athlon X4 845.
2. A PC would be one node.
3. An APU combines a CPU and a GPU. Both have cores.
4. Requires firmware support.
5. Requires firmware support.
6. No SSE4. No SSSE3.
7. 단정밀도 성능은 FMA 연산을 기반으로 하는 기본 (또는 부스트) 코어 클럭 속도에서 계산된다.
8. 통합 셰이더 : 텍스처 매핑 유닛 : 렌더 출력 유닛
9. 보호된 비디오 콘텐츠를 재생하려면 카드, 운영 체제, 드라이버 및 애플리케이션 지원도 필요하다. 이를 위해서는 호환 가능한 HDCP 디스플레이도 필요하다. HDCP는 특정 오디오 형식의 출력에 필수적이므로 멀티미디어 설정에 추가적인 제약이 따른다.
10. To feed more than two displays, the additional panels must have native 디스플레이포트 support.^[15] Alternatively active DisplayPort-to-DVI/HDMI/VGA adapters can be employed.
11. DRM (Direct Rendering Manager)은 리눅스 커널의 구성 요소이다. 이 표의 지원은 가장 최신 버전을 나타낸다.

AMD 그래픽 카드 기능 개요

다음 표는 AMD/ATI의 GPU (참고: AMD 그래픽 처리 장치 목록).

v • d • e • h

GPU 시리즈 이름	원더	마하	3D 레이지	레이지 프로	레이지 128	R100	R200	R300	R400	R500	R600	RV670	R700	에버그린	노던 아일랜드		서던 아일랜드	시 아일랜드	볼캐닉 아일랜드	아크틱 아일랜드/폴라리스	베가	나비 1x	나비 2x	나비 3x	나비 4x
출시	1986	1991	1996년 4월	1997년 3월	1998년 8월	2000년 4월	2001년 8월	2002년 9월	2004년 5월	2005년 10월	2007년 5월	2007년 11월	2008년 6월	2009년 9월	2010년 10월	2010년 12월	2012년 1월	2013년 9월	2015년 6월	2016년 6월, 2017년 4월, 2019년 8월	2017년 6월, 2019년 2월	2019년 7월	2020년 11월	2022년 12월	2025년 2월
마케팅 이름	원더	마하	3D 레이지	레이지 프로	레이지 128	라데온 7000	라데온 8000	라데온 9000	라데온 X700/X800	라데온 X1000	라데온 HD 2000	라데온 HD 3000	라데온 HD 4000	라데온 HD 5000	라데온 HD 6000		라데온 HD 7000	라데온 200	라데온 300	라데온 400/500/600	라데온 RX 베가, 라데온 VII	라데온 RX 5000	라데온 RX 6000	라데온 RX 7000	라데온 RX 9000
AMD 지원
종류	2D		3D
명령어 집합	공개적으로 알려지지 않음										테라스케일 명령어 집합						GCN 명령어 집합					RDNA 명령어 집합
마이크로아키텍처	공개적으로 알려지지 않음					GFX1		GFX2			테라스케일 1 (VLIW5) (GFX3)			테라스케일 2 (VLIW5) 최대 68xx (GFX4)	테라스케일 2 (VLIW5) 최대 68xx (GFX4)	테라스케일 3 (VLIW4) 69xx [20][21] (GFX5)	GCN 1세대 (GFX6)	GCN 2세대 (GFX7)	GCN 3세대 (GFX8)	GCN 4세대 (GFX8)	GCN 5세대 (GFX9)	RDNA (GFX10.1)	RDNA 2 (GFX10.3)	RDNA 3 (GFX11)	RDNA 4 (GFX12)
유형	고정 파이프라인[a]						프로그래밍 가능 픽셀 및 정점 파이프라인				통합 셰이더 모델
Direct3D	빈칸		5.0	6.0		7.0	8.1	9.0 11 (9_2)	9.0b 11 (9_2)	9.0c 11 (9_3)	10.0 11 (10_0)	10.1 11 (10_1)		11 (11_0)			11 (11_1) 12 (11_1)	11 (12_0) 12 (12_0)			11 (12_1) 12 (12_1)		11 (12_1) 12 (12_2)
셰이더 모델	빈칸						1.4	2.0+	2.0b	3.0	4.0	4.1		5.0			5.1	5.1 6.5			6.7				6.8
OpenGL	빈칸			1.1	1.2	1.3		1.5[b][22]			3.3			4.6[23][c]
Vulkan	빈칸															1.1[c][d]	1.3[24][e]		1.4[25]
OpenCL	빈칸										클로즈 투 메탈		1.1 (Mesa에서 지원되지 않음)	1.2+ (리눅스: 1.1+ (Clover에서 이미지 지원 없음, Rusticl에서는 지원) Mesa에서, GCN 1세대에서 1.2+)				2.0+ (Win7+에서 아드레날린 드라이버) (리눅스 ROCm에서, Mesa 1.2+ (Clover에서 이미지 지원 없음, Rusticl에서는 지원) Mesa에서, AMD 드라이버 또는 AMD ROCm에서 2.0+ 및 3.0), 5세대: Win10+ 및 리눅스 RocM 5.0+에서 2.2				2.2+ 및 3.0 윈도우 8.1+ 및 리눅스 ROCm 5.0+ (Mesa Rusticl 1.2+ 및 3.0 (2.1+ 및 2.2+ 진행 중))[26][27][28]
HSA / ROCm	빈칸																					?
비디오 디코딩 ASIC	빈칸										아비보/UVD	UVD+	UVD 2	UVD 2.2	UVD 3		UVD 4	UVD 4.2	UVD 5.0 또는 6.0	UVD 6.3	UVD 7 [29][f]	VCN 2.0 [29][f]	VCN 3.0 [30]	VCN 4.0	VCN 5.0
비디오 인코딩 ASIC	빈칸																VCE 1.0	VCE 2.0	VCE 3.0 또는 3.1	VCE 3.4	VCE 4.0 [29][f]
플루이드 모션 [g]																								?
절전	?										파워플레이				파워튠		파워튠 & 제로코어 파워					?
트루오디오	빈칸																	전용 DSP를 통해		셰이더를 통해
프리싱크	빈칸																	1 2
HDCP[h]	빈칸										?							1.4		2.2		2.3 [31]
PlayReady[h]	빈칸																			3.0		3.0
지원 디스플레이[i]						1–2	2							2–6								?			4
최대 해상도	?													2–6 × 2560×1600			2–6 × 4096×2160 @ 30 Hz			2–6 × 5120×2880 @ 60 Hz	3 × 7680×4320 @ 60 Hz [32]	7680×4320 @ 60 Hz PowerColor		7680x4320 @165 Hz	7680x4320
/drm/radeon[j]																			빈칸
/drm/amdgpu[j]	빈칸																	선택 사항 [33]

1. 라데온 100 시리즈는 프로그래밍 가능한 픽셀 셰이더를 가지고 있지만, Direct X 8 또는 픽셀 셰이더 1.0을 완전히 준수하지 않는다. R100의 픽셀 셰이더에 대한 문서를 참조하라.
2. R300, R400 및 R500 기반 카드는 하드웨어가 모든 종류의 NPOT(non-power of two) 텍스처를 지원하지 않으므로 OpenGL 2+를 완전히 준수하지 않는다.
3. OpenGL 4+ 준수를 위해서는 FP64 셰이더를 지원해야 하며, 이들은 일부 테라스케일 칩에서 32비트 하드웨어를 사용하여 에뮬레이트된다.
4. 벌컨 지원은 이론적으로 가능하지만 안정적인 드라이버에서는 구현되지 않았다.
5. 리눅스에서 벌컨 지원은 amdgpu 커널 드라이버에 의존하는데, 이 드라이버는 불완전하며 GFX6 및 GFX7에 대해 기본적으로 활성화되어 있지 않다.
6. UVD 및 VCE는 레이븐 릿지 APU의 베가 구현에서 비디오 코어 넥스트 (VCN) ASIC으로 대체되었다.
7. 비디오 프레임 레이트 보간 기법을 위한 비디오 처리. 윈도우에서는 플레이어의 DirectShow 필터로 작동한다. 리눅스에서는 드라이버 및 커뮤니티 측에서 지원되지 않는다.
8. 보호된 비디오 콘텐츠를 재생하려면 카드, 운영 체제, 드라이버 및 애플리케이션 지원도 필요하다. 이를 위해서는 호환되는 HDCP 디스플레이도 필요하다. HDCP는 특정 오디오 형식의 출력에 필수적이므로 멀티미디어 설정에 추가적인 제약이 따른다.
9. 네이티브 디스플레이포트 연결을 사용하거나, 활성 컨버터를 통해 최대 해상도를 여러 모니터로 분할하여 더 많은 디스플레이를 지원할 수 있다.
10. DRM (Direct Rendering Manager)은 리눅스 커널의 구성 요소이다. AMDGPU는 리눅스 커널 모듈이다. 이 표의 지원은 가장 최신 버전을 기준으로 한다.

같이 보기

• 쿨 앤 콰이어트 & 파워나우! – CPU용 절전 기술
• AMD PowerXpress - 멀티 GPU용 절전 기술