 코어 i7 - 네이티브 방식 (Monolithic)
쿼드 구성!
코어 i7 (코드명 네할렘)은 이전 코어2 시리즈와
달리 네이티브 방식을 적용한다. 기존 코어2 시리즈까지는 두 개의 개별
코어를 만든 후 하나로 합하는 방식 (Multi-Chip Packaging)이었고 코어
i7부터는 AMD 페넘 프로세서처럼 Monolithic 방식 (하나의 다이에 4개의
코어를 집적)하는 방식을 적용한다.
[네이티브 방식과
멀티 칩 코어 방식의 쿼드 코어]
Monolithic 방식의 장점은 집적된 코어들 간에 직접
데이터를 교환이 가능하여 지연 시간 등의 장점을 통해 성능을 높일
수 있고 멀티 칩 방식은 두 코어가 직접적인 데이터를 교환하지 못하고
시스템 버스 하나를 통해 두 개의 코어가 데이터를 주고받아 지연 시간
등의 불리함이 있으나 Monolithc 방식보다 개발 비용과
생산 수율이 높은 장점을 가지고 있다.
인텔 역시 멀티 칩 방식으로 기존 코어2 프로세서들을
만들고 공정을 개선하여 클럭을 빠르게 증가시킬 수 있었다. 반면, AMD는
네이티브 방식을 빠르게 적용한 대신 클럭의 증가가 높지 않았고 생산
수율 역시 높지는 못했다. 결과적으로 성능 향상을 위해서는
클럭이 증가되어야 하지만, 공정 개선도 더딘 탓에 메모리 컨트롤러
내장이나 하이퍼트랜스포트 (Hyper-Transport) 등의 장점을 가지고 있음에도
성능 경쟁을 해나가기 쉽지 않았다.
인텔 역시 초기 코어 i7 프로세서들은 네이티브
방식 적용에 따라 많은 제품의 생산 부분과 높은 가격이 유지될 것이고
안정화가 진행됨에 따라 기존 코어2 시리즈들을 대체하게 될 것으로
보여진다.
참고로 코어 i7은 270mm2의 크기로 코어 마이크로아키텍처가
적용된 214mm2의 크기를 가진 45nm 공정의 요크필드 (Yorkfield)보다
약 20% 가량 크기가 더 커진 것으로 알려지고 있다. 네할렘 아키텍처에 따라 코어는 2개부터 최대 8개까지 구성이 가능해진다.
코어 i7 - 소켓의 변경!
인텔은 펜티엄4의 소켓 478을 이어 775개의 접점을
가진 LGA775 방식 (펜티엄 4 프레스캇/ 펜티엄 D 스미스필드, 프레슬러
등부터 LGA775 소켓으로 변경)으로 교체되고 코어2의 현재에 이르기까지 LGA775 소켓을 이어왔다.
경쟁사인 AMD는 Athlon에서 소켓 462, Athlon64에서 소켓 754/ 939, Athlon
X2 (이전 Athlon64 X2)에서 소켓 AM2, Phenom에서 소켓 AM2+ (소켓 940)로 바뀌는 등 많은 변화가 나타났으나
Athlon X2 (AM2)에서 Phenom (AM2+)로 바뀌었어도 기존 메인보드의 바이오스
업데이트로 쉽게 업데이트가 가능하여 CPU를 지원하는 등의 사용자 편의성을
제공하기도 한다.
인텔 코어 i7 역시 코어2까지 유지되던 LGA775에서
LGA1366 (Bloomfield)/ LGA 1160 (Lynnfield, Havendale, 원래 LGA1160이었으나
LGA1156으로 변경될 것이라는 소식도 전해지고 있다.)으로
각각 달라지게 된다.
[LGA775에서
LGA1366 (Bloomfield)으로 변경될 코어 i7]
코어 i7은 LGA775 소켓 CPU와 비교하여 591개 정도의
핀이 늘어났는데 이 늘어난 핀은 새롭게 적용된 QPI (QuickPath Interconnect)와 DDR3 3채널 메모리 컨트롤러를 위한 핀들로 알려지고 있다.
또한, 소켓 방식의 변화와 온도 등의 변화에 따라 이를 지원할 쿨링
솔루션 역시 새롭게 디자인되고 소켓의 크기 등도 증가했다.
또, LGA1366 소켓은 LGA775가 DSL (Direct
Socket Loading) 방식으로 고정되는 것과 달리 접점의 수의 증가 등에
따라 ILM (Independent Load Mechanism) 방식을 적용하는 차이가 있고
새로운 고정 방식으로 이전보다 고정의 안정성 등을 높였다. 히트스프레더를
프로세서에서 기본 제공하는 방식은 같다.
인텔도 AMD와 마찬가지로 서버용과
데스크탑용 프로세서의 소켓을 서로 다르게 적용한다. 이는 서버용과
데스크탑용 프로세서에서 지원되는 구성이 다르기 때문이며, 서버용은
보통 2개 이상의 프로세서 연결을 위한 기능 등과 여러 추가 기능이
CPU에 포함되므로 소켓 방식이 서로 달라지게 된다. 코어
i7 서버용은 LGA1567 소켓이 사용될 것으로 알려지고 있다.
하지만, 소켓의 변경은 새로운 아키텍처가 적용되면서
성능 개선이나 지원 기능의 추가 등 많은 부분의 변화가 있을 경우 주로
나타나지만, 사용자 입장에서는 새로운 소켓 방식에 따라 새로운 메인보드
구입 등의 추가 비용이 따르고 이를 제대로 파악하지 못할 경우 혼란해질
수 있어 항상 좋은 부분만 나타나지는 않는다.
인텔 코어 i7 역시 새로운 칩셋을 통해 지원하는
등 완전히 바뀐 모습을 보여주고 있어 전체 시스템 구성을 위한 추가
비용 상승 등의 문제점들도 나타나고 있지만, 완전히 새롭게 바뀐 성능과
기능을 가진 CPU를 위해서는 어쩔 수 없는 선택이기도 하다.
코어 i7 - 하이퍼스레딩 (Hyper-Threading)
부활!
인텔은 펜티엄4 노스우드 프로세서를 발표하면서
데스크탑 프로세서에 하이퍼스레딩 (Hyper-Threading) 기술을
적용했으나 이후 물리 코어를 추가한 듀얼 코어, 듀얼 코어를 잇는 쿼드
코어를 거치면서 실제 물리 코어의 증가로 성능을 높여왔기 때문에 현재의
코어2 프로세서들에는 사용되지 않고 있는 기술이다.
[코어 i7, Hyper-Threading
Technology (HTT) SMT로 부활]
코어 i7은 이전 프로세서들에 사용되었던 하이퍼스레딩
(Hyper-Threading) 기술을 SMT (Simultaneous Multi-Threading)라는
이름으로 다시 도입하였으며, 이를 사용한 장점은 물리 코어를 하나
더 추가하는 것보다 적은 소비전력과 제조 비용의 감소를 비롯하여 멀티태스킹
향상, 미디어 및 어플리케이션 성능 향상 등의 여러 가지 유리한
것들이 나타나게 된다. 코어 i7의 경우 4코어 CPU는 SMT 지원으로 코어
당 논리 코어 하나가 추가되어 총 8개의 스레드를 사용할 수 있다.
하이퍼스레딩 (Hyper-Threading Technology, HTT)은
쉽게 말해 최근의 듀얼이나 쿼드 코어 등이 물리 코어 (실제 코어 증가)를
늘려 성능을 향상시키는 것과 달리 논리 코어 (실제 코어는 그대로)를
증가시켜 성능을 얻는 방법이다. 코어 i7의 경우 2-Way SMT 적용에 따라
코어마다 물리와 논리 코어 각 1개씩을 갖게 되며, 코어의 크기는 4-5%가
커지는 반면, 최대 40%의 성능 향상을 이끌어낼 수 있는 기술로 소개하고
있다. 그러나, 노스우드 등장 당시처럼 성능이 향상되는 부분도 오히려
떨어지는 부분도 나타날 것으로 예상된다.
하이퍼스레딩은 멀티태스킹 (한 번에 두 가지
이상의 작업을 처리)과 멀티 스레드 환경 에서 힘을 발휘하는 기술로
두 개의 작업 (스레드)이 주어질 경우 이를 지원하지 않으면 두 개의 작업을 개별로
처리하는 만큼의 시간이 소요되는 반면, 이를 지원하면 두 개의 작업을
한 번에 끝마칠 수 있도록 하여 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
하지만, 하이퍼스레딩 기술도 물리 코어가 늘어나는
최근의 코어2 듀오 등과 같은 멀티 코어 프로세서들처럼 이론적인
두 배의 처리 성능을 제공하지는 못하고 실제 코어가 증가되는 멀티
코어 프로세서들보다 성능 향상이 더 적은 편이다.
인텔이 지원하는 하이퍼스레딩 기술은 이를 지원하는
CPU와 메인보드 외에도 이를 동작하는 운영체제 상에서도 지원되어야
한다. 현재는 윈도우 2000 이상에서는 이를 지원하고 있어 최근
윈도우 XP나 Vista 운영체제들에서 사용하는데 큰 불편함은 없으며,
멀티 코어를 지원하는 프로그램이 과거보다 늘었기 때문에 하이퍼스레딩
즉, SMT 기능을 사용하여 얻을 수 있는 이득이 더 높다고 볼 수 있다. |
