[스크랩] cpu

CPU

대표적인 CPU 제조사에는 INTEL과 AMD가 있다.

 

INTEL CPU의 변천사

PANTIUM 4 윌라멧 - 노스우드(최초의 HT기술 적용) - 프레스캇(발열문제 심각)

PANTIUM 셀러론 - 기존의 CPU에서 캐시메모리를 줄이거나 제거한 CPU

PANTIUM D 스미스필드(PANTIUM4 CPU 2개 붙임) - 콘로 현재 저가형 CPU사용

CORE 2 DUO 콘로 - 펜린 -울프데일(45nm공정으로 발열적음)

CORE 2 QUAD 켄츠필드 - 요크필드

CORE 2 EXTREME 콘로 - 펜린 - 요크필드

CORE i7 네할렘(HT기술 부활, QPI사용) - 블룸필드(현재 판매중) - 린필드(차후 발표예정) - 헤븐데일(차후)

켄츠필드-65나노 쿼드코어

요크필드-45나노 쿼드코어

울프데일-45나노 듀얼코어

콘로 - 65나노 듀얼코어

펜린- 45나노 개발 코드명

 

펜티엄4 윌라멧에선 PGA423 소켓을 사용하다가

노스우드에서 PGA478소켓을 사용했다

그러다가 스미스필드로 와서 CPU에는 핀이아닌 접점을이용한 LGA775방식을사용

CORE i7에서부터 LGA1366소켓을 사용한다.

 

CORE i7 전까지는 버스형식을 Front Side Bus를 사용한다.

FSB는 각 MCH랑 ICH를 통해서 각 하드웨어가 통신을 한다.

각 CPU마다 FSB속도가 다르므로 신중하여야 한다.

CORE i7에 와선 메모리와 CPU를 직접 연결하는 QPI방식을 사용한다.

HT기술이란, 인텔의 하이퍼스레딩 기술이다. 하나의 코어를 OS에서 2개코어로 인식하여 코어 1개에서 2개의 스레드를 처리하는 방식이다.

캐시메모리란, CPU와 다른장치의 병목현상을 막기위한 메모리로 CPU에 내장되어있다.

대체적으로 L1캐시와 L2캐시가 있고, CORE i7에서 L3캐시까지 있다

같은 코어클록이라도 캐시메모리가 높을수록 성능도 좋다.

 

================================================================

안녕하세요. 이번 내용에서는 CPU 에 대한 설명을 할까 합니다. ^^ CPU의 다른 말로는 프로세서(processor) 라고도 부릅니다. CPU 란 사람의 몸의 신체구조 중 (뇌)에 해당 되어지는 부분이 되겠습니다. 이러한 CPU는 컴퓨터의 전체 시스템을 총 관리 제어하는 사령관 역활을 하는 장치로써, 외부로부터 입력 되어지는 자료(데이타)를 받아서 처리한 후 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정을 제어하고, 조정하는 역활을 수행합니다. 이제부터 CPU의 발전 과정 및 최초의 CPU가 탄생하면서 변천 되어지는 과정과 내용에 대해서 설명을 할까 합니다. CPU의 변천사는 아래의 표로 하여 구분 되어져 볼 수가 있습니다. <화면이 깨져 보일 경우에는 해당 이미지에 마우스로 한번 클릭하면 됩니다.> CPU 에는 1,2차캐시가 있습니다. 또한 클럭은 CPU의 작동속도를 말해 줍니다. 우리가 말하는 1.4Ghz/3.2zGhz.......... 등으로 말이죠. ▶ 1차 캐시 (L1 Cache) : 아무리 메모리의 속도가 빠르다 하더라도 CPU의 클럭 속도를 따를 수는 없습니다. 결국 CPU는 명령을 처리한 후에 메모리로 그 결과를 보내고 다시 새로운 데이터가 전송되어 오는 시간 동안 아무 일도 할 수 없게 됩니다. 메모리는 CPU가 필요로 하는 만큼의 데이타를 공급해 줄 수 없는 것입니다. 그래서 CPU는 자체적으로 캐시(Cache) 라는 빠른 속도의 메모리 공간을 두고 있습니다. 캐시는 1차캐시 와 2차캐시로 나누어져 있으며 AMD의 K7은 3차 캐시까지 사용할 것으로 알려지고 있습니다. 1차캐시는 L1캐시, 내부캐시라고 부릅니다. CPU 내부에 위치하고 있으며 1차캐시에서는 최근에 CPU가 사용한 데이타나 명령어가 저장되어 집니다. CPU가 새로운 데이타를 필요로 하면 우선 1차 캐시를 살펴봅니다. 1차캐시는 프로세서의 클록과 같은 속도로 동작하며, 데이타와 명령어를 저장하는 공간이 각각 마련되어 있습니다. ▶ 2차 캐시 (L2 Cache) : 외부 캐시 또는 L2 캐시라고도 합니다. PGA 방식의 CPU에서는 SRAM을 사용하는 2차캐시가 메인보드에 장착되어 있기 때문에 외부캐시 라고 부릅니다. 인텔의 경우 팬티엄2 부터는 SECC 패키지 안에 L2캐시를 포함하여, 더욱 속도를 빠르게 했고, K6-lll 역시 CPU 내에 2차캐시를 포함시켰습니다. CPU가 1차캐시에서 데이타를 찾을 수 없으면 2차캐시에서 필요한 데이터를 찾게 됩니다. 2차캐시에서도 필요한 데이타를 찾지 못하면 비로소 메인보드에 접근을 하여 해당 데이타를 찾습니다. 팬티엄3의 2차캐시는 CPU를 클럭의 반으로 동작하며, 512KB의 용량입니다. 코어2듀얼 에서는 2, 4MB 의 속도를 자랑합니다. ▶ 클럭속도란? : 클럭이란 1초 동안에 CPU가 몇 번의 신호를 보내는가 하는 것입니다. 한번의 신호에 명령어가 하나 수행되어지므로, 예를 들어서 450MHz의 CPU에서 명령이 떨어지게 되면 1초에 4억 5천만 번의 작업을 할 수가 있게 됩니다. 클럭 속도는 CPU의 성능을 결정하는 유일한 기준은 아니지만 성능을 단적으로 표현해 주는 지수이기도 합니다. 하지만 사실상 CPU의 브랜드는 클럭수를 나타내어 줍니다. 위에 표의 CPU의 발전 과정 내용에 맞추어서 CPU와 사람으로 약간 재미있게 비유를 하자면 4비트 CPU = 존재 이유를 모름; 8비트 CPU = 마찬가지 18비트 CPU = 짐승 28비트 CPU = 북경원인 38비트 CPU = 호모사피엔스 팬티엄 CPU = 무개념초딩 1 셀러론 CPU = 무개념초딩 2 팬티엄2 CPU = 무개념초딩 3 팬티엄3 CPU = 일반 개념 초딩 팬티엄4 CPU = 완전 개념 초딩 팬티엄M CPU = 무개념 중딩 팬티엄HT CPU = 중딩 AMD64 CPU = 고딩 AMD 63 듀얼코어 CPU = 대딩 코어듀오(팬티엄D) CPU = 일반인 코어2듀오 CPU = 천재 코어2익스트림 CPU = 천재보다 더 뛰어난 천재 코어2쿼드 CPU = 신 ^^ 순으로 하여 CPU가 발전 되었다고 보시면 됩니다. 또한 CPU는 전 세계적으로 2가지 제품이 있습니다. 다들 아시겠지만 INTEL(인텔)과 AMD(애슬론) CPU로 하여 사용자가 선택하여 사용을 합니다. 그렇다면 지금은 CPU가 팬티엄 이라는 이름 대신 코어듀어 라는 이름으로 사용을 합니다. 예전에는 팬티엄 3,4 로 하여 사용을 했습니다. 한가지 문제 : 팬티엄 이라는 말은 언제부터 누가 왜 사용을 하게 되었을까요? 그냥 팬티엄 이라고 했을까요? ^^ 팬티엄 이라는 말은 1994년도에 팬티엄 이라는 정식명칭으로 하여 사용이 되었습니다. 이 당시 사이릭스, AMD 사에서 486 이라는 이름을 사용하므로써 이에 따른 제품의 정체성이 떨어지자 인텔 인사이드 기호와 함께 586 이라는 이름 대신 바로 여기서 팬티엄 이라는 이름을 붙여서 처음 사용을 하게 되었습니다. 1997년 IMF가 닥쳤을 때 팬티엄2가 출시 되었고, 이에 다시 1999년도에 팬티엄3가 출시 되었습니다. 그리고 팬티엄4 는 월라멧 코어로 하여 2001년도에 시장에 나오게 됩니다. 하지만 팬티엄4에서 나온 월라멧 코어는 많은 잔고장에 따른 문제점을 가지고 있었으며 이를 대체하기 위해서 나온 것이 바로 노스우드코어 입니다. ^^ CPU의 종류에서 노스우드 라고 들어보셨죠? 노스우드에도 한 가지 종류가 있는 것이 아닌 아래와 같이 여러 종류로 나누어집니다. 노스우드 A코어 : FSB400 Mhz 노스우드 B코어 : FSB533 Mhz 노스우드 C코어 : FSB800 Mhz 노스우드 C코어가 나오고 나서 후반에 하이퍼스레딩 이라는 기술을 가진 제품이 나옵니다. 하이퍼스레딩 기술은 1개의 코어를 2개처럼 사용할 수 있도록 만든 제품입니다. 마지막으로 노스우드 D코어로 해서 노스우드의 시대는 막을 내리게 됩니다. ^^ 참고로 CPU를 월라멧코어와 노스우드코어의 CPU를 가장 확실하게 구분 하는 방법은 바로 L2캐쉬로 확인하여 보면 되겠습니다. 이와 같이 노스우드와 윌라멧 코어의 차이는 L2캐쉬가 512kb면 노스우드고, 256kb면 윌라멧입니다. 그 다음에 나온 CPU가 뭘까요? 그것은 바로 프레스캇코어 라는 CPU 입니다. 하지만 프레스캇코어는 CPU 사용에 따른 CPU에서의 발열이 너무 많이 받는다는 소비자들의 불만을 받습니다. 이 뒤로 바로 65nm 이라는 시더밀이 나옵니다 참고로 : nm 이라는 수가 작을 수록 트랜지스터 집적도와 열 발생이 현저하게 줄어든다는 것을 아시길 바랍니다. 작년에 나온 코어2듀오 (코어명 : 콘로로 잘 알려진 제품입니다.)로 하여 현재는 많은 사용자분들이 사용을 하고 있습니다. 그리고 이 전에 쓰던 듀얼코어(830, 930) 과는 다르게 1개의 다이에 2개의 코어가 있습니다. ◇듀얼코어CPU란? 듀얼코어는 인텔의 새로운 멀티테스킹 및 멀티 유저를 고려한 신기술입니다. 기존의 하이퍼 스레딩 기술은 소프트웨어적으로 구현된 면이 강하다면, 듀얼 코어는 하드웨어적으로 모든 처리 기반이 독립되어 2개의 CPU가 존재하는 것과 동일한 개념을 가지고 있습니다.일반적으로 CPU는 컴퓨터의 입력장치ㆍ저장장치를 통해 받은 자료들을 기억장치의 도움을 받아 연산ㆍ처리해 결과물을 출력장치ㆍ저장장치로 보내주는 장치입니다. 컴퓨터를 우리 몸에 비유하자면 눈과 귀 등 감각기관(입력장치)을 통해 얻은 정보들을 바탕으로 판단을 내려 입과 손ㆍ발 등 온몸(출력장치)으로 적절한 의사표현 및 행동을 지시하는 두뇌의 역할을 하는 최고 핵심부품이라고 할 수 있습니다. CPU라는 부품 내부에서도 정보의 연산ㆍ처리를 담당하는 실질적인 두뇌부가 바로 `코어'(core)로, 캐시메모리 등 CPU 내 부수적인 부분들과 구별됩니다. 듀얼코어CPU란 바로 이 코어를 2개 탑재한 CPU로, CPU 하나가 코어 1개만을 탑재해온 과거의 싱글코어CPU보다 당연히 더 뛰어난 성능을 제공하게 됩니다. ◇듀얼코어CPU의 장점은 향상된 멀티태스킹? 1개의 코어만 구동되는 싱글코어CPU와 달리 2개의 코어가 동시에 각각의 작업(스레드 thread)을 처리할 수 있어, 마치 수많은 과제물들을 혼자 처리하는 대신 2사람이 나눠 하는 것과 같은 효과를 제공합니다. 이전에도 인텔 펜티엄4 일부 제품은 `하이퍼스레딩'기술(HT)을 통해 코어 1개로 2개의 작업을 최적화해 동시에 처리하는 것과 같은 효과를 내기도 했습니다만, 듀얼코어CPU는 실제로 2개 코어를 사용하는 만큼 분명히 차별화된 성능을 제공합니다. 듀얼코어CPU의 성능을 얘기하면서 반드시 짚고 넘어가야 할 점은, 듀얼코어도 멀티태스킹이 아닌 하나의 작업만을 수행할 때는 동일클럭속도 싱글코어보다 좋은 성능을 제공하지 못한다는 것입니다. 마치 과제물의 수가 많으면 두 사람이 나눠서 빨리 처리할 수 있지만, 회화나 작문은 사람이 둘이 있어도 어차피 혼자 해내야 하는 것과 마찬가지죠. 따라서 과거 3㎓ CPU가 1.5㎓ 제품보다 2배의 속도를 제공했던 것처럼 3㎓ 듀얼코어CPU가 반드시 3㎓ 싱글코어보다 2배의 성능을 내는 것은 아니라는 것을 이해해야 합니다. 오늘날 대다수 PC사용자들은 인터넷으로 파일을 다운로드하면서 온라인게임을 즐기는 등 멀티태스킹을 하는 일이 더욱 늘고 있지만, 다수의 작업을 하나씩 순차적으로 진행하는 싱글코어CPU로는 이를 매끄럽게 지원할 수 없는 것이 사실입니다. 하지만 듀얼코어CPU는 하나의 코어가 파일 다운로드와 인터넷검색을, 다른 코어가 온라인게임과 MP3음악 재생 등을 담당하는 식으로 훨씬 뛰어난 멀티태스킹성능을 제공하게 됩니다. 특히 오늘날 PC가 영화ㆍ음악ㆍ게임 등 멀티미디어 엔터테인먼트의 도구로 활발히 사용되고, 장차 엔터테인먼트 콘텐츠를 다양한 정보가전기기들에 공급하는 `디지털홈'의 핵심으로 진화할 전망이어서, 강력한 멀티태스킹성능의 듀얼코어CPU도 급속하게 시장주류로 부상할 것으로 예상됩니다. 코어2듀오의 제품 성능과 가격 비교는 인텔 코어2듀오 앨런데일 E6300 정품 - 인텔(소켓775) / 64(32)비트 / 듀얼 코어 / 1.86GHz / 64KB x2 / L2캐쉬:2MB 인텔 코어2듀오 앨런데일 E6400 정품 - 인텔(소켓775) / 64(32)비트 / 듀얼 코어 / 2.13GHz / 64KB x2 / L2캐쉬:2MB 인텔 코어2듀오 콘로 E6600 정품 - 인텔(소켓775) / 64(32)비트 / 듀얼 코어 / 2.40GHz / 64KB x2 / L2캐쉬:4MB 인텔 코어2듀오 콘로 E6700 정품 - 인텔(소켓775) / 64(32)비트 / 듀얼 코어 / 2.66GHz / 64KB x2 / L2캐쉬:4MB 인텔 코어2익스트림 콘로 X6800 정품 - 인텔(소켓775) / 64(32)비트 / 듀얼 코어 / 2.93GHz / 64KB x2 / L2캐쉬:4MB E6300(코어2듀오)는 간략히 소개하면 소켓775, L2캐시 메모리가 2MB 입니다. 동작속도는 1.86GHZ, 연산체계는 64,32Bit 이며 보통 사람들은 발음상 편하게 콘로? 라고 부르지만 콘로는 일종의 코드명 입니다. 그러므로 정확한 명칭은 코어 2 듀오 (Core 2 Duo) 라고 부르는게 정확히 맞습니다. ^^ 앞에서 지금까지 흔하게 많이들 사용한 팬티엄 이라는 이름의 제품은 이제 조금씩 사라지는 추세구요. 코어 2 듀오는 그 성능에 따라서 E6300처럼 E로 시작해서 뒤에 4자리 숫자를 붙입니다. ^^ 하지만 지금의 코어 2 듀오 보다 더 성능이 뛰어난 녀석이 있는데 그 녀석이 바로 코어 2 익스트림 (Core 2 Extreme) 로써 처음 출시되어진 제품은 X6800? X6700? 인지 조금 헷갈리는데 하여튼 2중에 한 녀석이 바로 코어 2 익스트림으로 하여 코어 2 듀오 보다 뛰어난 성능을 가진 제품입니다. 현재 코어 2 듀오 에서 성능이 뛰어난 제품을 나열 하자면 E6700(2.66Ghz)<---E6600(2.40Ghz)<---E6400(2.13Ghz)<---E6300(1.86Ghz)<---E4200(1.60Ghz) 코어 2 듀오 보다 더 뛰어난 성능을 가진 녀석이 바로 앞에서 말한 X6800 입니다. 그리고 이 외에 모바일 프로세서 코어 2 듀오 라는 이름을 가진 제품이 있습니다. 이 제품은 앞의 메롬(Merom) 이라는 코드명을 가진 제품으로써 콘로와 비슷한 프로세서 구조를 갖추었지만 앞에서 말했듯이 모바일 환경에서 사용할 수 있도록 제작되어진 제품입니다. 이 제품은 앞에 알파벳이 T 로 시작하여 T7600 > T7400 > T7200 > T5600 > T5500 의 제품이 있습니다. 참고로 제온 5100 프로세서도 있지만 코어 2 듀어는 아니라는 것을 알아 두세요. ^^ 그리고 이러한 코어2듀어와 호환이 잘 되는 보드는 인텔 P965 칩셋을 사용한 보드가 되겠습니다. 여기까지 글 내용을 읽고 어느 정도 이해가 되셨다면 잠시 쉬어 가도록 하겠습니다. ^^ 아래에서 부터는 팬3를 제외한 팬4급으로 하여 자세한 CPU 표면에서 볼 수 있는 CPU정보를 확인하는 방법과 CPU를 업그레이드 할 때 이때는 CPU가 아닌 메인보드를 보고 CPU의 업그레이드 가능한 제품을 골라서 구입을 해야 합니다. 그러므로 CPU를 업그레이드 할 때 어떻게 골라야 하는지에 대한 방법에 대해서 알아 보도록 하겠습니다. 우선 먼저 모든 CPU의 표면을 보면 이와 같은 CPU에 대한 정보를 확인 할 수가 있습니다. 먼저 1.7GHZ 라는 것은 CPU의 작동속도를 말합니다. (높으면 높을 수록 좋겠죠?) 256 은 256KB로써 L2캐쉬 (L2캐쉬가 크면 클 수록 좋겠죠?) FSB400 이라는 것은 Front Side Bus의 약자로 CPU와 노스브릿지 그리고 램을 연결하는 통로라고 보면 됩니다. 1.75V 는 작동전압을 나타냅니다. <왼쪽의 CPU가 423핀, 오른쪽의 CPU가478핀 소켓을 사용하는 제품입니다> 여기서 423, 478이 뭐지? 라고 생각 하시는 분들은 CPU의 핀 다리수를 세어보면 알 수가 있습니다. ^^: CPU의 핀수를 말합니다. 소켓은 메인보드와 CPU와의 핀이 올바르게 연결시키기 위해서 반드시 동일한 423 또는 478핀을 사용하는 메인보드를 구입해서 사용을 해야 하겠습니다. 2.40GHZ/512/800 이라고 있죠? 작동속도가 2.4GHZ 이고, L2캐쉬가 512KB 며 FSB800 이라는 말이 됩니다. 앞에서 월라멧과 노스우드의 구분차이점을 알려 드렸죠? 다시 말씀 드리면 노스우드와 윌라멧 코어의 차이는 L2캐쉬가 512kb면 노스우드고, 256kb면 윌라멧입니다. 왼쪽에 보이는 것은 CPU에서 발생하는 열을 식혀주는 쿨러이며 오른쪽에 보이는 것이 바로 478핀을 가진 노스우드C CPU가 되겠습니다. 현존하는 팬티엄4 급에서 가장 좋은 제품이 되겠습니다. 익스트림에디션은 3.73GHz 제품으로써 FSB가 1066Mhz를 지원하면 L3캐쉬가 2MB 입니다. ^^ 소켓은 위에 정보처럼 478이며 64Bit 를 지원해 줍니다. 프레스캇은 L2캐쉬가 1MB로써 대신에 발열과 소음이 심하다는 단점이 있습니다. 프레스캇에서 FSB를 구분하는 방법은 A: 533Mhz E: 800Mhz 로 하여 나누어 집니다. 또한 하이퍼스레딩도 A, E로 구분되어 지며 A: 미지원 E: 지원이 가능합니다. FSB에 대해서 조금 더 설명하면 FRONT SIDE BUS의 이니셜인데 이 FSB는 시스템버스라고도 말합니다. 간단히 말해서 CPU와 칩셋과의 이동속도(빠르기)를 말하는것이죠. 컴퓨터의 데이터 전송을 간략하게 보면 메모리<-->칩셋<-->CPU의 단계를 거치는데 특히 칩셋과 CPU사이의 버스를 FSB 라고 부르죠. 이FSB(메인보드)는 속도에 따라 400, 533, 800의 세가지로 나뉘는데 CPU의 속도 옆에 영문이 한개 더 붙습니다. 예를 들어 P4 2.8(a)는 FSB가 400 이라는 말이죠. 차례대로 b는 533을 c는 800을 말하는거죠. L2캐쉬는 상대적으로 DDR SDRAM은 그 코어 속도가 느립니다. 다시 말해서 CPU가 필요한 정보를 가져다 사용하는데 속도가 CPU만큼 따라오지 않는다는 말이죠. P4 3.0GHZ의 경우 CPU는 3.0GHZ로 작동하는데 램은 최대로 해봐야 1GHZ 가 나오지 않습니다. 그러므로 속도가 큰쪽과 작은쪽의 병목현상이 생기죠. 병목현상 : 병목현상이란 쉽게 생각해서 1.5L 음료수 피트병을 생각하시면 되겠습니다. 피트병 안에 물이 가득 채워져 있다고 생각해 보십시요. 바로 세워져 있을 때는 피트병 안에 들어가 있는 물들은 가만히 있지만 피트병을 거꾸로 세워서 물을 빠져 나올 때 앞에 입구쪽의 넓이는 좁죠? 넓은 쪽에서 좁은 쪽으로 나올려고 할 때 원활하게 나오지 못하게 막히는 현상을 말합니다. 더 쉬운 예로는 교실 안에 50명의 학생들이 있습니다. 한 건물에 화재가 발생하면서 사람들이 우왕좌왕하면서 밖으로 나가기 위해서 문을 찾습니다. 물론 출입문은 하나입니다. 건물안에 사람은 50명이 한 사람씩 빠져 나갈 때는 병목현상이 생기지 않습니다. 하지만 50명이란 사람이 한 번에 빠져 나가기 위해서 문쪽으로 모여들면 어떻게 될까요? 병목 현상이 생기겠죠? ^^ 따라서 이 속도 차이를 해결하기 위해 CPU의 코어 안에 L2캐쉬와 L1캐쉬를 함께 달아 놓은 겁니다. 대체적으로 L1캐쉬는 CPU가 먼저 찾아가게 되어있습니다. 따라서 CPU는 L1캐쉬에서 처리에 필요한 명령어와 데이터를 찾고 없으면 L2캐쉬로 가는거지요. 그래서 L1,L2캐쉬가 크면 클 수록 컴퓨터의 처리 속도가 빨라지는것입니다. 앞에서 말한것은 전부 CPU안에 온다이 되어있습니다. CPU의 모델을 보시면 예)PENTIUM4 3.2GHz(c)/512K/mPGA478 뭐 이런식으로 되어 있습니다 (CPU를 소켓에서 분리해서 표면에 보면 위와 같이 표시가 되어 있습니다.) 이걸 풀어보면 펜티엄4 3.2기가헤르츠이 처리 속도를 가지고, L2캐쉬가 512킬로바이트이며 FSB가 800메가헤르츠이고, 소켓478 을 사용하는 모델을 말해 줍니다. 따라서 각각이 나타내는 수치에 따라서 가격이 달라지게 되며 또한 성능의 차이가 생깁니다. 이제 CPU의 L1, L2에 대한 정확한 이해는 하셨을 줄로 압니다. ^^

출처 : ....바다를 좋아하는 김기혁샘의공간

글쓴이 : 김기혁샘 원글보기

메모 :