김형백의 IT월드!

콘로 부터 설명드리겠습니다..^^

나름 허접한 강의를 읽어주시는 분들이 계시다는 것에 기쁨과 동시에 살짝 부담감도 느껴집니다..^^ 또한 강의 업데이트가 빠르지 않아 죄송스럽기도 합니다..  시간 되는 데로 열심히 올려 보겠습니다..^^

콘로는 좀 많은 양의 설명이 필요한 CPU입니다. 인텔의 그 오랜기간 사용되던 넷버스트 방식을 탈피하고 새롭게 설계된 구조를 가지고 있기 때문이며, 이 변화로 인해 인텔은 사용자들에게 많은 지지를 받게 됩니다. 그 성능의 비밀은 아래와 같습니다. 물론 인텔에서 제공하는 설명을 가지고 설명하겠습니다. 좋은 점만 기록되기는 하겠으나 인정하고 진행할 수 있을 정도의 멋진성능을 보여줍니다.

아래의 글은 다나와에 2006년 7월경에 작성된 글입니다. 이당시 펜4의 노스우드나 AMD의 애슬론 이라는 CPU들이 시장에 있을 당시입니다. 왜 이글을 넣었는지에 대해서는 IPC라는 것이 무엇인지 보다는 IPC의 중요성에 대해서 작성하기 위함입니다. IPC라는 것은 클럭당 명령어 처리 수행능력을 말합니다. 그럼 이게 도대체 무슨말일까요? 이 내용을 보다 전문적으로 공부하시기 위해서는 ALU / 레지스터 / 플립플롭 등등 무수히 많은 전문적인 부분을 공부하셔야 합니다. 결국 포기하게 만드는 어려운 부분이라는 결론입니다.

그래서 간단하게만 말씀드리겠습니다. 저도 솔직하게 대강의 원리만 알 뿐이지 전문적인 것은 전혀 모른다고 생각하셔도 좋습니다..^^ 일단 아래 글을 한번 읽어 주세요..^^

’클록속도가 컴퓨터중앙처리장치(CPU) 성능을 모두 좌우하는 것은 아니다. 클록당 명령어처리 수행(IPC) 능력을 감안해야 한다’(AMD).

’CPU 성능을 특정부분만 떼어내 평가하는 것은 의미가 없다. PC내에 장착돼 전체 시스템과 맞물려 어떤 성능을 발휘하느냐가 평가의 잣대가 돼야 한다’(인텔)

CPU시장을 두고 치열한시장경쟁을 벌이고 있는 미국 인텔과 AMD가 CPU 성능을 두고 논쟁을 벌이고 있다. AMD측은 최근 ’프로세서(CPU) 성능에 대한 이해’라는 백서를 통해 동일한 클록 속도의 ’애슬론’이 인텔의 ’펜티엄4’보다 성능이 우수하다는 점을 내세워 공격적인 마케팅 활동에 착수했다. 인텔의 ’펜티엄4’는 클록속도 향상에만 초점이 맞춰져 IPC능력이 ’펜티엄Ⅲ’보다 저하된 반면, ’애슬론’은 IPC능력이 뛰어나 동일한 클록속도를 기준으로 할 때 ‘애슬론’이 ’펜티엄4’를 능가한다는 것이 AMD측의 주장이다.

인텔은 이에 대해 CPU의 성능을 IPC만으로 평가하는 것은 지엽적인 방법이어서 정확한 평가의 틀이 될 수 없다며 ’펜티엄4’는 여전히 업계 최고 성능의 제품이라고 대응하고 있다.

▲IPC를 강조하는 AMD

AMD는 과거 CPU는 모두 인텔의 CPU 기반기술인 x86 아키텍처를 사용했기 때문에 CPU성능은 클록속도와 동일한 것으로 인식됐지만, 5세대 CPU인 ’K5’부터는 x86아키텍처와 호환성은 유지하되 내부 아키텍처는 서로 다른 접근방식을 취했기 때문에 성능평가에 IPC를 감안해야 한다고 강조하고 있다. CPU성능은 IPC×클록속도라는 것이 AMD측의 설명이다. 특히 7세대 CPU인 ’애슬론’에 대한 평가는 이에 근거해야 한다고 말한다. 클록속도 향상은 미크론(㎛)단위로 표현되는 회로공정기술과 데이터 전송구간인 파이프라인에 따라 크게 좌우된다. 공정기술을 0.18㎛에서 0.13㎛으로 미세화할 경우 작은 공간에 빠른 트랜지스터를 집적시킬 수 있어 클록속도가 빨라지게 된다. 또 CPU설계를 클록사이클당 적은 게이트수를 가진 많은 단계의 파이프라인으로 할 경우 클록속도가 향상된다. 인텔의 ’펜티엄4’의 파이프라인은 ’펜티엄Ⅲ’의 2배인 20단계로 구성된다. AMD는 그러나 많은 단계의 파이프라인은 아케텍처의 성능을 저하시킬 수 있고 결국 IPC의 성능저하로 이어질 수 있다고 주장하고 있다. 자체 평가결과 ’펜티엄4’의 IPC능력은 ’펜티엄Ⅲ’보다 오히려 20%가량 저하됐다는 것이 AMD측의 주장이다. 반면 ’애슬론’은 IPC성능을 높이는 슈퍼스칼라 아키텍처·동적명령어 스케쥴러·대용량 캐시메모리 등의 기능이 크게 보강됐다는 것이다. 결과는 각종 벤치마크에서 ’애슬론’이 ’펜티엄4’를 능가하는 것으로 나타났다고 설명한다. AMD의 이같은 주장은 CPU 성능향상을 클록속도에만 초점을 맞추고 있는 인텔을 직접 겨냥, ’애슬론’이 클록속도는 물론 IPC성능향상까지 향상됐다는 비교평가를 통해 판매확대를 위한 것으로 분석된다. AMD는 앞으로 이같은 점을 소비자가 직접 인식할 수 있도록 공개적으로 드러내 마케팅 전략으로 적극 활용할 예정이다.

▲시스템 성능 향상 내세우는 인텔

반면 인텔은 ’펜티엄4’가 PC에 장착돼 전체 시스템 성능향상에 어느 정도 기여하는가를 강조하고 있다. CPU의 성능을 IPC만 떼어내 평가하는 것은 의미가 없다는 것이다. CPU는 칩셋·입출력장치(I/O)·그래픽·메모리 등 주변 장치들의 성능향상이 뒤따라야 PC내에서 제대로 성능을 구현할 수 있어 이들 주변 장치들의 성능 향상을 높이는 작업이 필요하다는 설명이다. 또 IPC의 성능 평가단위 중 하나인 정수연산단위(ALU)도 ’펜티엄4’가 ’펜티엄Ⅲ’에 비해 2배이고 올 4·4분기에 출시 예정인 0.13㎛공정의 ’펜티엄4(일명 노스우드)’는 L2캐시메모리가 256KB에서 512KB로 늘어나 IPC성능도 높아지고 있다고 대응하고 있다.

특히 최근 유럽 벤치마크업체인 톰스하드웨어가 CPU의 열처리문제를 평가하기 위해 방열처리 장치를 떼고 테스트 한 결과, 2㎓ ’펜티엄4’는 속도저하 문제 이외에는 데이터 손실을 비롯한 물리적인 피해가 없었던 반면, 1.4㎓ ’애슬론’ 은 치명적 오류 발생해 1초도 지나지 않아 시스템이 정지되는 사례를 들면서 ’펜티엄4’의 우수성을 내세우고 있다. 인텔은 경쟁업체의 평가기준으로 ’펜티엄4’의 성능을 논하는 것을 달갑에 여기지 않으면서 소비자들로부터 제품을 평가받겠다는 입장을 취하고 있다.

읽어 보셨죠??

어찌보면 서로 자신들의 CPU가 좋다는 홍보이기도 하고 당시 시장에서 AMD가 INTEL보다 낮은 클럭을 보유한 CPU라는 것 때문에 잘 팔리지 않는 분함을 표출하기 위한 기사이기도 합니다. 소비자 입장에서는 AMD말도 맞고 INTEL말도 맞습니다.  INTEL은 위에서 주장했던 것과는 달리 콘로에서 IPC 기능의 강화에 주력하였으며, 그로 인해 현재 AMD의 CPU판매량을 줄이는데 성공했습니다. 자 그럼 본론으로 들어가겠습니다. 서론이 너무 길었습니다..^^

콘로에서 변화된 것은 무었이길래 이처럼 칭찬이 아깝지 않은가? 인텔은 아래의 5가지 기능을 주장합니다.

1. Intel Wide Dynamic Execution

2. Intel Advanced Digital Media Boost

3. Intel Advanced Smart Cache

4. Intel Smart Memory Access

5. Intel Intelligent Power Capability

너무 어렵습니다… 쿨럭.. 위의 것들을 찾아보시면 그림도 나오고 설명도 나오고 많은 자료가 있습니다만…. 이해할 수 있는 범위의 것들은 아니라고 봅니다.  일반인의 입장에서 말이죠. 간단히 정리해 보면 두가지 정도라고 생각하시면 됩니다.

첫째!! 미세구조공정이라는 것을 통해 (집적도라고 하죠.. 특정 표면에 더 많은 무엇인가를 올려놓을 수 있도록 부품을 줄이는 것을 말합니다. ) 더 많은 처리가 가능하능하도록 많은 부품을 올려놓는데 성공한 것이죠.^^  이는 위에서 말씀드린 IPC와도 연관 됩니다. 둘째!! CPU내부 메모리 공유 기술 입니다. 이 주요 두가지 기능을 통해 CPU성능을 올리게 된 것이라고 생각하시면 됩니다. 메모리 공유기술은 잘 생각해 보시면 왜 성능이 올라가는지 아실 수 있습니다.

1. 두개의 코어가 두개의 메모리를 사용한다…

2. 그런데 그 메모리가 각각 따로 동작한다..

3. 이경우 결국 중복되는 계산을 할 경우 아무 이득이 없겠죠.

4. 메모리도 낭비되고

5. 똑같은 계산결과가 옆 메모리 안에있음에도 공유가 않되면 모르게 되는 것이죠..

이걸 공유기술을 통해 개선시킨 겁니다. 그러나 역시 콘로 구조에서도 메모리 컨트롤러는 CPU안에 들어있지 않습니다. 여기서 메모리 컨트롤러란 메인보드에 설치하는 메모리를 말합니다. CPU내부 메모리를 말하는 것이 아닙니다..^^ 안타까운 모습이었습니다. 이때 부터 일반일들에게도 소비전력이니 발열이니 하는 것들이 이슈화 되기 시작합니다. 실제 콘로의 성능은 훌룡하나 가격대비 성능으로 봤을 시 AMD의 윈저 / 브리즈번 등과 비등한 것은 사실이었습니다. AMD는 여전히 인텔에 비해 쌌기 때문입니다..^^

설명하면서도 제가 너무 쉽게만 설명하는 것 같다고 생각하시는 분들도 계실것이며 저 또한 살짝 걱정이 됩니다만… 그 이상의 뭔가를 바라신다면 그만큼 시간과 노력이 수반된다는 사실을 명심하시고 이정도만 알아도 나중에 조립이나 자신의 컴퓨터를 다루는데 전혀 지장이 없고 또한 얼추 내 컴퓨터가 대강 이렇게 동작하는 구나 라고 안다는 것만으로도 제 생각에서는 많은 발전이 되는 것이라 생각합니다.

그러니 화가 살짝 나셔도 참아주시길 바랍니다.^^

http://www.bodnara.co.kr/bbs/article.html?imode=view&D=7&cate=1&d_category=1&num=57619

위의 링크를 클릭하시면 보드나라에서 제공하는 콘로 구조에 대한 설명입니다. 참고용으로만 사용하시고 절대 많은 의문을 가지시지 않기를 권합니다. 누차 말씀드리지만 CPU라는 것을 이해하기 위해 필요한 많은 것들을 알고자 하시는 욕구는 인정하나 결국 나무만 보고 숲은 못보시는 결과를 초래할 확률이 매우 높다는 것을 다시한번 말씀드립니다.

그 이후 쿼드코어라는 CPU들이 등장하게 됩니다. 인텔에서는 켄츠필드니 요크필드니 하는 코어명들입니다. 물론 콘로에서도 울프데일 등 코어명은 따로 있기는 합니다. 이때 코어명은 제조공정의 나노수에 따른 구분으로 생각하시면 됩니다. 65나노 공정이니 45나노 공정이니 하는 것들을 말합니다. 미세공정을 말씀드리며 잠깐 말씀드렸듯이 나노수가 작다는 것은 결국 부품을 더 작게 만들었다는 것과 상통한다고 생각하시면 됩니다. 더 작다는 것은 더 적은 소비전력을 갖게 되고 더 많은 집적도를 가지게 되며 높은 성능으로 이어진다는 것이죠..^^

i7 코어… 괴물의 등장입니다. 네할렘이라고 통상 부릅니다. 저가형으로 i5 코어도 이미 시장에 팔리고 있죠.. ^^ 역시 가격은 비쌉니다. 상품들을 자세히 보시면 블룸필드 / 린필드 / 네할렘 정도의 코어명을 보실 수 있을 겁니다.. 각각은 검색을 한번 해보시면 바로 나옵니다.ㅋ 위에서 제가 말씀드린 메모리 컨트롤러가 드디어 탑재되었습니다. 기타 다른 기술적인 부분의 향상도 있으나 제 개인적인 생각으로는 메모리 컨트롤러가 가장 큰 변화라고 감히 말씀드리고 싶습니다. 아마도 콘로CPU에서 메모리 컨트롤러를 탑재 할 경우 당시 기술력으로는 발열이나 크기 등 많은 제약사항에 부딛혔을 것으로 추정됩니다. 그러다보니 i7이 등장하기까지 시간이 좀더 걸리게된 듯합니다. 아래는 인텔 사이트에서 홍보하는 i7의 기능향상 부분입니다.

응용 프로그램 실행 속도를 최대화하고 성능을 크게 가속화하여 가장 필요한 곳에 최대의 성능을 발휘합니다.²

멀티스레드 응용 프로그램을 병렬로 더 강력한 성능으로 실행합니다. 8개의 스레드를 운영 체제에 이용하여 멀티태스킹이 더 쉬워집니다.³

스마트 캐시 성능과 효율성이 높은 캐시 하위 시스템을 제공합니다. 업계 선두의 멀티 스레드 지원 게임용으로 최적화되었습니다.

더 높은 대역폭과 낮은 대기 시간을 갖도록 설계되었습니다. 익스트림 에디션 프로세서로 최대 25.6 GB/초의 데이터 전송 속도를 실현할 수 있습니다.

3 채널의 DDR3 1066 MHz 메모리를 활용해 최대 25.6 GB/초 메모리 대역폭을 구현합니다. 이 메모리 컨트롤러의 낮은 대기 시간과 더 높은 메모리 대역폭은 데이터 집중 응용 분야에 놀라운 성능을 제공합니다.

다양한 멀티미디어와 계산 집중 응용 분야에서 성능을 향상시킵니다. 128비트 SSE 명령이 클록 사이클당 한 번의 속도로 내려져 SSE4 최적화 응용 분야에서 새로운 차원의 처리 효율을 구현합니다. 역시 어렵습니다..^^  그래서 메모리 컨트롤러 부분만 이해해셔도 좋습니다. 그럼 메모리 컨트롤러에 대해 간단히 말씀드리겠습니다. 인텔은 i7코어가 나오기 이전까지 모두 메모리 컨트롤러가 메인보드의 노스브릿지 라는 칩셑 안에 있었습니다. 그로 인해 메모리를 사용하기 위해 AMD보다 한단계가 더 들어갈 수 밖에 없는 구조가 생겨버렸습니다. 간혹 여기 저기 글을 읽다 보시면 체감은 AMD가 좋다는 둥 단일 작업에서 AMD가 좋다는 둥의 글들을 많이 접하셨으리라 생각됩니다. 그 이유가 바로 여기 있습니다. 물론 보다 세밀하게 파헤쳐 보신다면 더욱 많은 이유가 있을 것이나 가장 주된 원인이라는 것입니다.

인텔에서 이것을 몰랐을까요?? 알았겠죠. 그러니 i7같은 물건이 나온 것이라 생각됩니다. 그러나 비용은 역시 비쌉니다. 게다가 뒤에 설명 드리겠으나 소켓이 달라지면 메인보드도 바뀌게 되는 것이죠. 또한 DDR3라는 메모리 업그레이드 까지…. 결국 i7으로의 전환은 많은 비용을 동반합니다. 참고하세요..^^

오늘 강의는 여기까지 입니다. 다음 강의때는 AMD 모델명으로 설명드리겠습니다..^^

관련 글이 없습니다.