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 45nm 공정을 적용한 페넘2 CPU들 소비전력이 줄었다.
AMD는 45nm 공정을 적용하면서 성능 향상 외에도 공정 개선을 통한 소비전력 등의 부분에서도 큰 향상이 이루어졌다. 특히, AM2+ 페넘2 CPU들의 경우 고클럭이라는 점과 동작전압이 높았던 반면, AM3 페넘2 CPU들은 동작전압의 감소와 함께 소비전력도 줄어들었다.
[AMD의 AM3 페넘2 CPU 라인업]
65nm 공정 페넘 X4 9950BE (2.6GHz)가 초기 140W라는 높은 TDP에서 125W TDP로 후에 다시 낮아지기는 했지만, 클럭이 더 높아진 AM2+ 페넘2 X4 940BE (3.0GHz)가 같은 125W TDP를 가질만큼 공정 개선은 소비전력을 낮추는데도 큰 영향을 주고 있다.
현재 시장에 등장한 AM3 페넘2 CPU들은 메인스트림 쿼드코어 시장을 위한 페넘2 X4 810과 트리플코어 페넘2 X3 720BE/ 710의 CPU들은 모두 95W TDP를 가지며, 앞으로 등장할 것으로 예상되는 AM3 페넘2 X4 925 (2.8GHz)는 AM2+ 페넘2 920과 같은 클럭이지만, TDP는 125W와 95W로 AM3 페넘2 X4 925가 더 낮다.
[4단계로 세분화된 P State를 제공하는 페넘2 CPU]
이러한 TDP 스펙의 변화 외에도 페넘2 CPU들은 쿨앤콰이어트 3.0을 지원하면서 공정 개선 부분과 함께 이전 2단계로 분화된 P Sate와 달리 보다 세분화된 4단계 P State를 적용하여 부하에 따라 보다 지능적으로 전력을 소비한다. 이는 일반 사용자들이 항상 풀부하 상태 즉, 항상 100% 상태로 CPU를 사용하지 않는다는 것을 고려하면, 쿨앤콰이어트 3.0 지원으로 인한 전력관리 기능 강화는 환영할 만한 부분이다.
65nm 페넘 X4 9950BE가 P1 State에서 1300 (200 x 6.5)MHz, P0에서 2600 (200 x 13)MHz로 2단계인 반면, 45nm 페넘2 X4 940BE를 예로 들면 800 (P3 State 200 x 4, P2 State 200 x 9, P1 State가 200 x 11.5, P0가 200 x 15로 기본 클럭 적용)MHz가 최저 클럭이다.
TDP 변화에 따라 실제 소비전력도 차이가 있나?
이번에는 공정 개선과 TDP가 낮아진 AMD 45nm 페넘2 CPU들 중 메인스트림 쿼드코어인 페넘2 X4 810을 이용하여 같은 클럭의 65nm 공정 페넘 및 경쟁사의 65/ 45nm 공정 메인스트림 쿼드코어 CPU들과의 비교를 통해 소비전력의 차이가 발생하는지 확인해보았다. (단, 소비전력은 CPU 하나만이 아닌 전체 시스템의 소비전력이다.)
테스트에 사용된 AM3 페넘2 X4 810은 페넘 X4 9950BE와 같은 클럭인 2.6GHz가 적용되고 L3 캐쉬는 2MB가 더 늘었으나 소비전력과 제조공정이 각각 45nm/ TDP 95W (페넘2 X4 810)와 65nm/ TDP 125W (페넘 X4 9950BE)로 차이를 보인다.
먼저, 쿨앤콰이어트 (CnQ)를 켰을 때의 결과다. AM3 페넘2 X4 810의 경우 AM2+ 페넘2 900 시리즈와 달리 95W TDP로 소비전력이 낮아졌고 실제 측정된 결과 역시 AM2+ 페넘2 900 시리즈와 같은 클럭을 적용할 경우 IDLE에서는 1W 내외, Full Load에서는 7W 가량의 차이를 보였다.
같은 클럭을 가진 65nm 페넘 X4 9950BE는 125W TDP의 스펙이 적용되는데 소비전력 차이는 IDLE에서 6W, Full Load에서는 40W로 나타나 공정 개선으로 소비전력을 크게 낮출 수 있는 것으로 나타났다.
동급 메인스트림 CPU들과의 소비전력 부분에서는 65nm Q6600에 Full Load에서는 근접한 소비전력을 나타냈고 같은 45nm 공정이 적용된 Q8200과 비교하면 상대적으로 더 높은 소비전력을 갖고 있다. 그러나, 페넘2 X4 810은 같은 클럭의 페넘 X4 9950BE와 비교하면 소비전력이 개선되었고 쿨앤콰이어트 3.0 지원에 따라 부하에 따른 클럭 적용이 달라졌으므로 실제 사용에서는 또 다른 결과를 제공할 것이다.
이번에는 쿨앤콰이어트 (CnQ)를 켜지 않았을 때의 결과다. 45nm 공정 페넘2 X4 810은 쿨앤콰이어트를 활성화했을 때와 마찬가지로 같은 클럭의 65nm 공정 페넘2 X4 9950BE와 비교하여 IDLE에서는 7W, Full Load에서는 39W의 차이를 보였다. 이번에도 역시 경쟁사의 65nm Q6600에 Full Load에는 근접하고 45nm Q8200과는 차이를 나타냈으며, IDLE에서는 쿨앤콰이어트 활성화시보다 더 많은 차이를 나타냈다.
45nm 공정이 적용된 페넘2 X4 810을 비롯한 AM2+/ AM3 페넘2 CPU들은 쿨앤콰이어트 3.0 지원에 따라 부하에 따른 지능적인 동작을 통해 소비전력을 낮출 수 있게 되었고 앞서 살펴본 것처럼 쿨앤콰이어트 활성화시 성능 저하를 줄였으므로 이를 적극적으로 활용하면 소비전력을 절약하는데 도움이 된다. 또, 쿨앤콰이어트 3.0의 지원은 일반 사용자들이 항상 게임 등과 같은 풀로드 상태를 유지하지 않는 다는 점을 고려하면, 발전된 전력관리를 통해 CPU의 발열이나 온도에도 영향을 줄 수 있다.
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