[5부작 구입가이드 제2부] Northwood 1.6 Vs Athlon XP 1700+ Part II. 플랫폼 비교

메인보드 칩셋이 도대체 뭐길래...

일반적으로 컴퓨터를 잘 모르시는 분들은 CPU가 컴퓨터의 생명이라고 여기실지 모르겠지만, 실질적으로 컴퓨터의 생명은 메인보드이다. 어느 시스템 아키텍처를 보아도 CPU가 중앙에서 진두지휘하는 형태의 구조도는 본적이 없으실 것이다. 메인보드가 정중앙에 위치하고 다른 기기들이 전부 분산되어있는 형태로 그려진 그림을 보셨을 것이다. 아래 그림처럼 말이다.

Pentium 4. Intel i850 Platform

아시다시피 Intel은 Pentium 4를 런칭하면서 RDRAM이라는 새로운 메모리를 선보이기 시작했다.(물론 첫 언급은 Pentium III를 장착한 i820부터이지만, i820에서 RDRAM은 제성능을 발휘하지 못하며 곧 사라졌기 때문에 위와같이 언급하였다.) 왜 RDRAM일까?이에대해서는 인텔플랫폼에 대해 언급을 모두 한 후 다루도록 하고, 지금 언급할 내용은 그 RDRAM을 사용한 인텔의 오리지널 플랫폼. i850플랫폼에 대해 언급하도록 하겠다.

Intel i845 / i845-B0

인텔은 i850이 RAMBUS의 발에 묶여 계속 플랫폼 시장에서 고전하자, i850을 개조한 i845를 출시하게 된다. i845는 SDRAM을 장착 가능하게 하여, 당시 저가메모리인 SDRAM을 사용 메모리 호환성을 높였다. 그러나...i845에서 어떤 성능을 보여줄지는?

i845는 DDR사용시 한가지 단점을 가지고 있는데 이는 i815에서도 겪었던 마찬가지 현상으로, 메모리 뱅크를 최대 2GB(2 Bank)만 지원한다는 사실이다. 이는, i850이 2Channel만 가지고 있기때문에 나타나는 현상으로, 이는 i845가 i850에서 Memory관련 설계만 바꾼 버전이기 때문이라고 볼 수 있다. i850의 경우 1 Channel당 두개의 메모리를 사용하기 때문에 총 4개의 메모리가 사용이 가능하지만, i845의 경우 Dual Channel을 사용하지 않으므로 결국 2Channel인 2 Bank만 지원이 가능하다. 이는 i845의 가장 큰 단점이라고 할 수 있다.

VIA P4X266A Platform

현재, 이러지도 저러지도 못하는 VIA의 앞날은, 특히 Pentium 4 칩셋시장에서는 상당히 불투명하다고 할 수 있다. 현재 국내에 수입된 메인보드중에 VIA P4X266A 칩을 장착한 메인보드는 ECS, SOLTEK에서 생산하는 메인보드 뿐이다. 실제로 대만에서 생산되는 메인보드도 거의 이 두가지 뿐이다. (문제는 ECS의 P4X266A가 국내시장을 엄청나게 잠식한다는 것이다. ㅡㅡㅋ) 물론 VIA Reference 메인보드도 있다. 현재 Pentium 4 Bus Architecture에 관한 특허도 해결이 되지 않은 상태이다.

No. 1 CPU-Chipset

필자가 i850에서 언급했듯, VIA제품군에서는 North - South라고 명명된것을 보실 수 있을 것이다. CPU-Chipset대역폭은 역시 i850 / i845와 같이 3.2GB/s이며, 특이한점은 아직 출시도 되지 않은 533FSB 노스우드지원을 스펙에 넣었다는 것이다. 인텔은 5월경 533FSB를 지원하는 Northwood를 출시할 예정인데, 그에대한 대비를 하고 있다는 것이다. FSB가 533으로 올라가게되면 대역폭은 3.2GB/s에서 4.26GB/s로 올라가게 된다. 이때가 되면 1066 RDRAM이 출시가 될 예정이며, RAM대역폭 역시 4.26GB/s로 상승하게된다.

No. 2 CPU-Memory

VIA는 반 인텔진영의 선두주자로서, DDR 플랫폼을 지지하는 회사이다.DDR 266의 대역폭은 2.1GB/s, i845와 같은 구조라고 할 수 있다. i845가 2 Bank만 지원하는것과 달리, 총 3 Bank를 지원하며, 각각은 독립된 채널로서, 총 3GB까지의 메모리 확장이 가능하다. 역시 DDR을 사용함으로 인하여 CPU-Chipset대역폭을 제대로 소화하지 못한다는 단점이 있으나, VIA에서는 DDR을 Dual Channel로 사용하는것을 검토중이라는 비공식 뉴스가 전해지기도 했다. DDR 266 메모리의 경우 2.1GB/s를 가지고 있으므로, Dual로 엮으면 4.2GB/s의 대역폭을 가지게된다. (이는 nForce 시스템에서 이미 선보인 대역폭이라 할 수 있다.) 그러나 올해 중반기가 넘으면 DDR 333, DDR 400과 함께 DDR II로 불리우는 메모리가 선을 보일 것이므로 어느쪽으로 가게 될지는 아직 확실하지 않다.

VIA P4X266A는 SiS645와 비슷한 시기에 출시되었으면서도 DDR 333을 지원하지 않는다는것이 큰 단점이라고 할 수 있다. 현재 P4X266A의 차후 버전에 대해서도 확실한 대책을 세우지 못하고 있는 VIA사로서도 상당히 곤혹스러운 점이라고 할 수 있을 것이다. 제1차 RDRAM파동으로 불리우는 i820에서는 VIA가 승리하였지만 이번 제2차 파동에서는 VIA가 대권을 잡기는 힘들것이라는 것이 필자의 조심스러운 판단이다.

No. 3. North - South

VIA는 KT133A부터 V-link라는 Architecture를 도입, 두 칩셋간 사이의 대역폭을 266MB/s로 펌핑하는데 성공했다. 역시 위에서 언급한 Intel Hub Architecture와 같은 기술이다. V-link는 KT133A부터 도입되어 현재 모든 VIA칩셋에서 전부 장착되어져 있다.

지금은 별로 화두가 안되고 있지만, AMD Hypertransport는 이미 nForce 칩셋에서 선보여 많은 분들이 알고계시리라 생각한다. 지금의 266MB/s대역폭은 North-South대역폭에 큰 영향을 끼치지 않지만 곧 도입될 USB 2.0이나, IEEE1394, ATA-133기술을 바탕으로하는 고대역 하드디스크 전송이 본격적으로 적용되기 시작하면 266MB/s로도 버거운것이 사실이다. VIA는 AMD SledgeHammer용 칩셋에서 Hypertransport를 장착하기로 이미 발표한 상태이다. Hyper Transport는 nForce에서 다시 다루도록 하겠다.

VIA P4X266A는 기존 P4X266에서 스펙상 전혀 변화가 없는 제품이며, i845와 같은 스펙을 가지고 있는 제품이다. 그러나 VIA칩셋이 전체적으로 Intel칩셋에 비해 안정성이나 성능에서 떨어지는 양상을 보이고 있다.

떨어지는 성능의 가장 큰 문제는 바로 AGP, Memory와 IDE부분이다. 특히 VIA는 Southbridge부분에서 상당히 고전을 면치 못하고 있으며, 현재까지 밝혀진 문제만해도 수십종이 넘는다. PCI Latency문제는 현재 밝혀진 가장 대표적인 문제라고 할 수 있다. 메인보드 칩셋은 CPU같이 구조도 정보가 공개되어있지 않아 해당 칩셋에대한 자세한 안내를 드리지 못하는점 일단 죄송하게 생각한다.

VIA는 전체적으로 인텔계열보다 AGP, Memory설계능력이 떨어지는 편이며, IDE도 마찬가지이다. 따라서 3D성능부분이나 IRQ배분문제등에서 호환성이 인텔칩셋에 비해 떨어지는 편이다. 이 3가지가 VIA칩의 가장 큰 문제점이긴 하나, Memory부분은 충분한 버퍼링으로 어느정도 해결을 본 상태이다.

SiS 645 Platform(XP4)

SiS 645는 Intel과 License를 체결하여 정식으로 공급되는 칩셋(?)으로 요즘 DDR 333지원으로 한창 주목받고 있는 제품이라고 할 수 있다. 요즘엔 SiS XP4로 명칭을 바꾸기도 한 제품이다.

No. 2. Chipset - Memory

SiS 645는 DDR 333이라는 메모리의 사용이 가능하다. DDR 266이후 새롭게 출시되는 메모리임에는 분명한데 여기에는 조심해야 할 점이 있다. DDR 333은 AMD나 Intel에서 인정하는 공식 DDR Memory가 아니다. 즉, 공식규격이 아닌 일종의 비공식규격인데, 이는 간혹 DDR 300규격의 메모리를 시장에서 볼수있는것도 마찬가지이다. DDR 300의 메모리는 266메모리 모듈 중 300클럭에서 견디는 모듈을 선별, 작업하거나 공정을 개선하여 만든다. 따라서 아직 삼성전자나 하이닉스에서 공식적으로 발표하지 않는 것이다.

어쨌든 DDR333을 지원하는데, 이 DDR 333의 대역폭은 다음과 같다.

2 X 166 X 8 = 2.664GB/S (약 2.7GB/s)

따라서 현재 사용가능한 솔루션 중 RDRAM에 가장 근접하는 솔루션으로 평가받고 있다. i850 + RDRAM에 비해 성능이 좀 처지기는 하나 가격적인 면에 있어 무시못하는 장점을 가지고 있는 제품이기 때문이다.

SiS645역시 3개의 Unregistered DIMM이 장착 가능하여 i845에 비해 메모리확장능력이 좋은 편이다.

No. 3. North - South

SiS의 South는 조금 독특한 구성을 하고 있는데, 위에서 보셨는지는 모르겠지만 VIA / Intel의 South Brigde칩은 I/O칩을 따로 외부에 갖춰줘야 하지만, SiS 645의 South인 SiS961칩은 I/O칩을 자체 내장하여 단가를 더욱 줄였으며, 따라서 South 자체에서 USB 1.0 / 2.0, 각종 사운드 포트, AC97 사운드기능, LPCM기능, Etherne Codec , Modem Codec 등을 전부 포함하고 있다는 것이 강점으로 작용한다. 따라서 제조단가의 하락을 기대할 수 있으며, 이는 SiS645 장착 메인보드의 가격대만을 보아도알 수 있다.

또한 SiS칩의 요즘 강점으로 작용하는 부분이 North - South 대역폭 부분인데, MuTIOL(Multi Threded I/O Link)이라는 새로운 기술을 도입, 대역폭을 533MB/s까지 끌어올렸다는데 있다. 따라서 IDE부분의 성능향상을 기대할 수 있으며, SiS 645에서는 분리되고 있기는 하지만 이 기술의 장점은 SiS735에서 이미 증명이 되었다고 보아도 무방하다.

SiS칩의 장점은 DDR 333을 지원한다는데 있다. 따라서 DDR 266으로 해결되지 않는 메모리 대역폭을 CPU와 거의 비슷한 수준까지 끌어올렸다는데 의미가 있다. 그러나 전체적으로 SiS칩셋 역시 Intel 845보다 성능이 조금 떨어지는 평이며, 이는 AGP 성능 부분과 칩셋 설계능력에 기반한다.

ALi ALADDiN-P4

현재까지 베일에 싸여있는 이 플랫폼은 아직 여러분들이 시제품으로 구입할 수 있는 제품이 나오지 않았다. 현재 출시준비중인 제품이라고는 Iwill의 P4DA뿐이다. 이 제품의 리뷰는 보드나라와 OCworkbench.com 단 두군데에서만 나와있다.

No. 2. Chipset - Memory

SiS645와 같이 DDR 333을 지원하여, 3.2GB - 2.7GB의 대역폭을 지원한다. 그러나 현재 출시준비중인 Iwill P4DA의 Engineering Sample에서는 DDR 333지원이 되지 않고있다. 따라서 현재 이 플랫폼을 사용한 DDR 333상태의 성능에 대해 어디에서도 공개되지 않고 있다. 따라서 아직은 베일에 쌓여있는 제품이라고 할 수 있다.

No. 3. North - South

ALi의 South는 VIA 8233A와 같이 ATA-133을 지원한다는것이 장점이다. 또한 SiS의 961같이 I/O를 내장한 Onechip구조로 되어있어 원가절감과 단순한 구조의 메인보드를 접할 수 있다.

단, SiS645와 달리 다양한 주변기기를 지원하지 못하며 USB 2.0, IEEE지원부분이 빠졌다는것이 흠이라면 흠이다.그러나 현재 그리 많이 사용되지 않는 부분이니 큰 문제가 되지는 않는다.

ALi의 North - South는 현재 아직까지 PCI 133MB/s에 머물어있다. 현재 판매중인 칩셋중 가장 뒤떨어지는 구조를 가지고 있는데, 이는 가장 큰 단점으로 작용한다.

문제는 ALi칩의 제품을 사용해보신분들은 잘 아시겠지만 체감상 ALi의 IDE부분 성능은 SiS 735와 거의 대등한 수준이라는 것이다. ALi의 South는 비인텔 계열중에서 가장 높은 성능을 보이는것으로 알려져 있으며, 실제로 체감성능상 아주 뛰어나다는 것이 사용자들의 평이다.

이 플랫폼의 전체적인 성능은 DDR 266사용시를 가정할때, i845에 거의 근접하는 성능을 보이는것으로 나타났다. 이는 상당히 호감스러운 부분이라고 아니할 수 없으며, 이는 IDE부분의 성능향상에 기인한다고 본다. 아직 DDR 333부분이 테스트가 되지 못하고 있지만 DDR 333이 가능한 새로운 제품이 도착하면 가장 먼저 소개해드릴것임을 이자리를 빌어 말씀드리는 바이다.

Intel Platform에서 RDRAM이 가장 좋은 성능을 내는 이유는?

계속 읽어오셨다면 굳이 필자가 더이상 말씀을 드리지 않아도 잘 아실것이라 믿는다. 일반적으로 데이터의 이동은,

하드디스크->사우스브릿지->노스브릿지->메모리->노스브릿지->CPU->메모리->노스브릿지->사우스브릿지->하드디스크

의 순서대로 이루어진다. 이중에서 가장 많은 데이터가 오가는곳은 CPU - 노스브릿지-메모리-AGP부분이다. AGP는 여기서 제외하고 CPU - 노스브릿지-메모리부분이 가장 데이터가많이 오가는 부분이다.

CPU는 모든 데이터를 메모리에 먼저 로딩을 시켜놓고 읽게되며, 처리되는 결과를 종종 메모리에 저장하여놓고 계속 꺼내어보고 연산하여 사용한다. 따라서 메모리-CPU사이의 데이터가 가장 많은 성능의 주요 변수인데, Pentium 4 플랫폼에서 CPU의 성능을 제대로 지원해주는 플랫폼이 바로 Dual Channel RDRAM 플랫폼이기 때문이다.

이는 인텔이 Pentium 4를 개발하면서 RDRAM에서 최적으로 세팅되도록 CPU를 설계하였기 때문에 어쩔수 없는 현상이라고 본다. 현재 메모리 솔루션중 Dual Channel RDRAM을 능가하는 솔루션은 없다. 아래의 표를 보면 파악이 가능하리라 본다.

Intel Platform 비교를 마치며

같은 스펙의 플랫폼이라도 조금씩 다른 성능을 보여주고 있는것을 여러분들은 알고있을 것이다. 이는 스펙상의 문제라기 보다는 칩셋의 성능에 기반하는 제조사의 설계능력에 좌우되어있다고 할 수 있을 것이다. 일반적으로 칩셋의 구조도에 대해서는 공개가 되어있지 않은 편이라 필자도 자세하게 알지는 못하지만 1부 CPU편에서 이미 보셨듯이, 데이터를 빠르게 처리하는 기술을 비롯한 설계능력에 있어 제조사마다 조금씩 다른것이 사실이다. 또한 같은 칩이라고 해도 Revision에 따라 조금씩 성능이 또 다른것이 사실이다. 또한 Chipset Patch드라이버로도 성능이 향상되는것을 보실 수 있을 것이다.

따라서 우리는 전체스펙을 확인하기도 하지만, 해당 제품이 어떻게 성능을 발휘하는지에 대해서는 직접 제품을 테스트해보아야만 알 수 있는 것이다. 이번 구입가이드에서는 원래 각 플랫폼별 성능비교를 하려고 하였으나, 강용한님께서 준비중인 리뷰 - Pentium 4 플랫폼 5종 벤치 - 와 겹치는 바람에 구입가이드에서는 성능벤치를 빼기로 하였으며, 이글이 올라간 뒤 몇일 안에 강용한님의 벤치로 만나보실 수 있을 것이다.

또한 AMD 시스템의 벤치는 그동안 보드나라에서 다양하게 다루어온 만큼 더이상의 언급이 필요없다고 판단 4부 성능테스트에서는 인텔 플랫폼 / AMD플랫폼을 하나씩 선별 테스트를 진행하도록 하겠다.

2부에서는 어느 플랫폼이 가장 나은 모습을 보여줄지에 대해서는 언급하지 않았다. 단지 플랫폼의 성능에 크게 작용하는 몇가지 부분에 대해 살펴보았으며, 부족하지만 비인텔계열의 제품이 같은 스펙일경우 인텔제품보다 성능이 떨어진다는것을 말씀드렸을 뿐이다. 각각의 플랫폼이 구입의 최적의 조건으로서는 어떤것이 있을지에 대해서는 3부에서 알아보기로 하겠다.

AMD Platform - VIA KT266A / KT333

KT333의 Diagram

KT266A / KT333은 DDR 333의 지원을 제외하고 같은 구성이다. AMD의 칩구조도를 설명하면서도 역시 Intel 플랫폼을 설명했을 때와 같은 방법으로 설명을 드려야 할것 같다.

No. 1. CPU - Chipset

AMD의 경우 현재 사용할 수 있는 Solution이 Duron / Athlon 두가지가 있기에 두가지 모두를 설명드려야 할 것 같다.

Duron은 FSB 200Mhz를 가지고 있으며 대역폭은 1.6GB/s 를 가지며, Athlon XP의 경우 266Mhz로 2.1GB/s를 가지게 된다. Pentium 4에 비교해 대역폭은 떨어지나 AMD Quantispeed Architecture에 기반하는 CPU의 연산처리 능력이 Pentium 4보다 뛰어나므로 (1부에서 연산유닛이 Pentium 4 보다 많아 처리가 가능한 명령어의 갯수가 Pentium 4보다 많다고 언급하였다.) 고지곧대로 비교하기엔 무리가 따른다.

No. 2. CPU - Memory

KT266A의 경우 DDR 266메모리를 지원하므로 2.1GB/s를 Max로 지원하게 된다. 따라서 DDR Memory는 AMD Athlon XP Platform에서 최적의 선택임을 알 수 있다. Duron의 경우는 DDR 200을 사용시 최적의 성능을 발휘하기는 하나, Duron 시스템 자체가 고성능의 플랫폼을 추구하기보다는 저가형 시스템을 타겟으로 나온 제품이며, 현재 시장에 DDR 200메모리가 없다는 점을 감안한다면, Duron에서는 SDRAM PC133메모리가 가장 적당한 솔루션이라고 볼 수 있겠다.

KT333의 경우 DDR 333메모리의 사용이 가능하다. 이렇게되면 Chipset - Memory의 2.7GB/s가 Chipset - CPU의 2.1GB/s 대역폭을 뛰어넘는 현상이 발생하게 되는데, 이것이 제성능을 낼 수 있을지에 대해서는 AMD플랫폼을 전부 언급한 뒤에 다시한번 생각해보도록 하자.

No. 3. North - South

South Bridge는 P4X266A에서 사용된 VT8233A를 사용한다. 결국 같은 칩에 같은 구조이므로, P4X266A와 완벽하게 같다고 할 수 있다. 대역폭 역시 P4X266A와 동일하게 V-link 기술을 채용하여 266MB/s를 지원한다.

SiS 735 / 745 Platform

735와 745의 블럭다이어그램이 조금 다르기는 하지만 여기서는 745의 그림을 보시면서 설명을 드리도록 하겠다. 자잘한 부분을 제외하고는 735와 745는 같은 구조를 취하고 있다.

No. 2. Chipset - Memory

SiS735의 경우 DDR 266의 사용이 가능하여 2.1GB/s의 대역폭을 제공한다. 735의 경우 DDR / SDR이 모두 사용 가능하여 원하는 상황에 맞게 메모리를 선택할 수 있는 장점을 가진 플랫폼이라 할 수 있다.

SiS745는 DDR 333지원이 추가되었다. 또한 칩 리비전의 향상으로 전체적으로 퍼포먼스가 향상된 제품이다. 역시 DDR 333의 사용가능으로 인하여 2.7GB/s의 대역폭을 사용할 수 있게 되었다. 그러나 현재까지 알려진바로는 DDR 333시 오히려 성능이 떨어지는 사태가 발생했다고 한다. 왜그럴까? 이에 대해서는 역시 KT333의 333메모리 사용시와 마찬가지로 플랫폼 언급 뒤에 한거번에 묶어 다루어보도록 하자.

No. 3. North - South

735 / 745는 645에 비해 더욱 뛰어난 연결기술을 가지고 있는데, 이 플랫폼은 아예 North - South가 One-chip으로 통합되어있다. 사진을 보자.

One Chip으로 구성되어있는 SiS745 장착제품. MSD SiS745XP

One-chip으로 통합되면서, SiS만의 기술인 MuTIOL(Multi Threded I/O Link)가 장착되었다. 또한 칩이 내부에 통합되면서 533MB/s의 두배인 1.06GB/s의 현재 출시제품중 최대대역폭을 자랑한다. SiS735의 장점중 하나인 IDE 성능이 여기에서 수반된다고 보아도 무리는 아닐 듯 싶다.

ALi MAGiK 1 C1

현재 C1 스테핑이 발표된 이 플랫폼은 AMD용 DDR 솔루션으로 제일먼저 등장했다가 제일먼저 사라진 제품이다. 그러나 얼마전, Iwill XP333의 등장으로 다시 화려하게(?) 복귀했다.

ALi MAGiK 1 B0 Chipset Diagram

No. 1. Chipset - CPU

유감스럽게도 이 플랫폼을 장착한 메인보드가 얼마 없다. A0, B0스테핑을 장착한 ASUS A7A266과 Iwill KA266 , KD266이 있었으나, Iwill 의 두가지버전은 단종되었으며, ASUS A7A266은 일부 재고만 남아있다. C1 스테핑을 장착한 제품은 현재 Iwill사의 XP333으로만 만나보실 수 있다. 그러나 XP333의 특수성 때문에 설명을 공정하게 드리기가 상당히 모호하다.

C1버전은 ALi사에서도 공식자료를 찾아볼 수 없는 플랫폼이다. 따라서 C1버전에 대한 의견이 분분한것이 사실인데, 이는 XP333의 특수성 때문이라 볼 수 있겠다. 어쨌든, 이 칩을 장착한 유일한 제품인 XP333에서는 DDR 333을 공식적으로 지원한다고 Iwill사에서는 밝혔다.

공식 스펙으로는 2.1GB/s의 Chipset-CPU 대역폭을 지원하며, 이 스펙은 기타 AMD 플랫폼 보드와 같다.

No. 2. Chipset - Memory

C1버전에서 DDR333을 지원하는 이 플랫폼은 역시 2.7GB/s의 최대대역폭을 지원한다. 그러나 앞에서 언급한 SiS745와 같이 DDR 333을 비동기모드로 작동할 시 오히려 성능이 저하되는 현상이 있다. 이는 뒤에서 다시 언급하도록 하겠다.

No. 3. North - South

ALi ALADDiN-P4와 같이 M1535D+의 South Bridge를 장착하였으며, 역시 같은 PCI 133MB/s 버스를 장착하여 가장 뒤떨어지는 스펙을 보인다. South관련 사항은 ALi ALADDiN-P4와 완벽히 동일하다.

ALi 플랫폼은 현재 XP333의 출시로 인하여 현재 가장 의견이 분분한 플랫폼 중에 하나이다. 한가지 죄송하다고 말씀드려야 될것은, 이 플랫폼을 장착한 제품이 현재 Iwill XP333밖에 없고 기타제품 역시 출시되지 않을 예정이어서, 플랫폼에 대한 기준에 있어 XP333의 제품 성능을 기준으로 설명드렸음을 너그러이 이해해주시기 바란다.

nVIDIA nForce Platform

마지막 AMD 플랫폼인 nForce에 대해 설명하도록 하겠다.

이미 모 벤치마크 사이트의 리뷰를 통하여 낱낱이 밝혀진 플랫폼이므로 길게 언급하지 않는게 좋겠지만 그래도 기본적인것만 중심으로 설명하고자 한다.

No. 2 CPU - Memory

nForce에는 Twinbank Architecture라는 기술을 이용하여 RDRAM의 Dual Channel과 같은 상황을 연출하였다. (Twinbank Architecture에 대해 자세히 알고싶으신 분은 nForce 리뷰를 참고하십시요.)

총 4.2GB/s라는 어마어마한 대역폭을 자랑하는 이제품은, 모 벤치의 리뷰에서 밝혀진대로, 2.1GB/s의 대역폭은 CPU로, 2.1GB/s는 내장된 그래픽코어의 메모리 대역폭으로 사용하고 있다. 내장 그래픽을 사용하지 않을 경우에는 4.2GB/s의 대역폭을 전부 사용하지만, 실제 2.1GB/s를 사용할 시에 비해 성능향상은 거의 없다. 그이유에 대해서는 밑에서 같이 다루도록 하겠다.

No. 3 IGP - MCP

nForce 에서는 North를 IGP라고 부르며 (420의경우) South를 MCP라고 부른다. 이 칩 사이는 AMD Hypertransport를 채용하여 초당 800MB/s의 대역폭을 제공하고 있다. 이 대역폭은 735/745의 MuTIOL다음으로 가장 넓은 대역폭이다.

MCP역시, I/O를 내장하여 각종기기들을 MCP에서 직접 컨트롤을 하고, 또한 Sound기능의 강화로 인한 대역폭 증가로 Hypertransport를 채용한것으로 보인다.

nForce는 Spec상으로는 가장 뛰어난 플랫폼임에 분명하지만, 실제 성능은 KT266A정도에 그쳐 많은 사람들에게 아쉬움을 보인 플랫폼이라 할 수 있다. 또한 스펙이, 성능 향상을 위한 스펙이라기 보다는, 다른목적을 주안으로 두었음을 제품을 보아 알 수 있다.

AMD 플랫폼을 정리하며

이제 AMD계열의 플랫폼을 정리해야 할 시간이 왔다. AMD 플랫폼은 불과 1년만에 엄청난 성장을 하였다고 할 수 있다. 1년전만 해도 사용가능한 메인보드라고는 VIA KT133 / KT133A 외에는 찾아볼 수 가 없없다. AMD =VIA, Intel = Intel이라는 등식이 성립했을 때였다.

지금 AMD시스템의 강점이라고 한다면, 오히려 Intel 플랫폼보다 더 다양한 제품선택권이라고 할 수 있다. 그러나 단점이 더 많다. AMD플랫폼은 아직 Pentium 4의 인텔 플랫폼처럼, 확실한 메인스트림 제조군이 없다는 것이 가장 아쉬울 따름이다. AMD 에서는 칩셋부분을 이미 VIA에 완전히 떠넘긴 상황이지만, Intel처럼, 완벽한 Athlon용 칩셋을 자체적으로 내놓는것이 AMD 플랫폼이 더욱 발전하는 길이라고 필자는 조심스럽게 예상해본다.

참, VIA계열에 대해 하고싶은 말이 많았다. 그러나, 꾸~~욱 참고 그냥 넘어가도록 하겠다. 필자가 어떤 이야기를 하고싶어 하시는지 아마 다들 잘 아시리라 생각한다. ^_^

이제 플랫폼별 마지막 정리를 해본다.

이제부터 왜 nForce의 4.2GB/s가 의미가 없는지, KT333, SiS745, ALi MAGiK 1의 비동기 2.7GB/s 메모리 대역폭이 왜 의미가 없는지 알아볼 시간이 왔다.

AMD플랫폼에서 DDR 333이 쓸모없는 이유는?

RDRAM과 같은 문제라고 할 수 있다. 오히려 이상황이 역으로 나타난다고 봐도 무방하다.

AMD의 CPU-Memory간 대역폭은 2.1GB/s이다. 만약 DDR333을 사용하게 되면 대역폭은 2.7GB/s가 된다.

필자가 램버스의 성능향상에 대해 언급하면서, 컴퓨터는 하향평준화에 맞추어 작동한다고 말씀을 드렸다. 이번에는 전혀 반대의 상황이 나타났지만 결과는 같다. DDR 333을 사용하게 되면서 대역폭이 2.7GB/S로 늘어나게 되었지만, CPU에서 제공하는 대역폭이 2.1GB/S에 머물러있기 때문에 CPU대역폭이 2.7GB/S로 늘어나지 않는 이상 이론적으로 DDR 266과 같은 성능을 낸다.

이는 DDR 400이든 DDR II든 AMD ATHLON XP가 FSB를 올려 대역폭을 향상시키지 않는 이상 어쩔수 없는 현상이다.

이를 조금 거슬러 올라가 생각하면 쉽게 해답을 찾을 수 있다. FSB 133의 CPU가 등장하면서 PC133 SDRAM메모리가 등장하여 제대로된 구성을 맞출 수 있었다. ATHLON은 첫출시에 DDR 기술을 도입하여 FSB 200이라는 당시로서 경이적인 CPU 대역폭을 만들어냈다. FSB=200이면 대역폭은 1.6GB/S가 되고 SDRAM PC133은 대역폭이 1.06GB/S가 된다. 이정도의 문제는 당시로서 큰문제가 되지 않았다.

ATHLON이 클럭이 점점 올라가면서, 메모리 관련 병목현상이 대두되자, AMD 에서는 DDR 플랫폼을 지지하고 나섰다. ATHLON 의 FSB는 100 or 133이며, 이를 Double Pump하면 200 / 266으로 작동하게 되는데, 메모리도 Double Pump가 되면 CPU대역폭과 적합한 메모리 솔루션을 얻을 수 있기 때문이다. 따라서 DDR이 등장하게 되었으며, (물론 DDR이 등장하게 된것은 이문제만은 아니다. 공정의 문제와 여러문제가 있으나 이는 그냥 넘어가기로 하자) Athlon은 DDR Memory와 만나게 되면서 비로서 제성능을 발휘할 수 있는 기반을 마련하게 되었다.

문제는, DDR 333이 JEDEC(반도체산업 표준 규격 제정 모임 : 이 회의는 전세계 반도체 제조회사의 모임으로, 여기에서 메모리를 비롯한 모든 반도체의 표준규격이 제정된다)에서 공식 규격으로 인정한 메모리 규격이 아니라는 것이다.즉 공식 규격의 메모리가 아니라는 뜻이다. 이 모임에서는 현재 DDR 266의 다음 메모리로 DDR II에 대한 표준규격을 제정중인 것으로 알려지고 있다. DDR 333 / DDR 400은 언급도 되지 않고 있다. 문제는 메모리가 제성능을 내냐 안내냐가 아니라, 공식규격이 아니기 때문에 다양한 플랫폼의 지원을 받기가 어렵다는 뜻이다.

따라서 DDR 333역시 AMD사에서도 공식적으로 인정한 메모리가 아니며, 이를 통한 성능향상을 보장해줄 수 없다고 AMD Korea는 보드나라를 비롯한 각 벤치마크 사이트에 밝힌적이 있다. 당연한것이다. FSB보다 더 높은 클럭으로 작동하는 메모리가 무슨 소용이 있단 말인가? 메모리의 속도는 어디까지나 CPU의 대역폭에 좌우되며, CPU대역폭이 올라가지 않는 이상 메모리의 대역폭 향상은 필요가 없다.

그럼 여기서 한가지 의문이 든다. 분명 CPU는 메모리보다 수십배 빠르므로, 메모리기술은 CPU보다 몇십배 느리다고 알고있는데, CPU가 메모리보다 느리다니? 말이되는가?

맞는 말이다. 그러나 1부에서 CPU의 구조도를 조금만이라도 보셨다면 이해가 쉬울 것이다. 실제 CPU는, 가령 Athlon XP 1700+ 의 경우 1466Mhz로 작동하게 된다. DDR 333 메모리의 333Mhz보다는 4배 ~ 5배정도 빠른 수치이다. 그러나 CPU는 1466Mhz로 메모리와 데이터를 주고받지 않으며, 메모리와 데이터를 주고받을 때는 1466Mhz에서 11배 감소된 266Mhz로 데이터를 주고받는다. 즉, CPU는 내부클럭와 외부클럭으로 두가지의 클럭을 가지고 있으며, Athlon XP 1700+의경우 내부클럭 1466Mhz, 외부클럭 266Mhz로 작동한다. 따라서 외부클럭 266Mhz보다 더 빠른 메모리는 성능향상에 도움이 되지 못한다.우리는 이 외부클럭을 FSB(Front Side Bus)라고 부른다고 1부에서 이미 언급했다.

결국 DDR 333이 Athlon XP에서 사용되려면 Athlon XP의 외부 데이터버스가 333Mhz로 올라가야 한다는 이야기다. 그러나 AMD에서는 FSB 166(DDR 333Mhz)의 CPU를 판매할 계획이 아직 없으며, 이는 로드맵에도 나와있지 않다. FSB 166이상의 CPU가 나오려면 K8, SledgeHammer로 가야 될 수 있다는 AMD의 입장에서 봐도 알수 있다. 따라서 DDR 333은 현재의 AMD Athlon 시스템에서는 전혀 시스템 성능향상에 도움이 되지 못한다.

몇일전 AMD에서는 XP의 다음 버전인 Thoroughbred와 Barton에서 FSB 333Mhz를 지원할것인지 검토하고 있는 중이라고 밝혔다. 만약 현실로 된다면, DDR 333은 장기적인 지원에 공식규격으로까지 될 수 있을 것이나, 계속 발표될 DDR 400 / DDR II때문에 그리 쉽지많은 않을듯. 따라서 큰 기대를 안하는게 좋다.

그럼에도 DDR 333이 출시된 이유는?

마케팅 부분이 50%라고 봐도 무방하다. Memory제조사나 메인보드 제조사의 경우 DDR 333이라고 광고를 하게 되면 아무래도 마케팅하기에 수월함을 보일 것이다. 남보다 무언가 다르다는것을 보여줘야하는 마케팅의생리때문에 발생한 문제가 50%라고 볼 수 있다.

나머지 50%는 AMD용이 아닌, Pentium 4용의 대안이라는 것이다. 실제로 DDR 333은 AMD보다 Pentium 4에서 먼저 장착되기 시작했으며 Pentium 4는 400Mhz라는 외부클럭에 3.2GB/s라는 대역폭을 가지고 있어 2.1GB/s의 DDR 266으로는 버티기 어려운것이 현실이다. DDR 333은 DDR 266과 같은 공정을 가지고 있으므로, 생산원가도 266과 거의 비슷하다. 따라서 손쉽게 만들어낼 수 있으며, 메인보드 제조사에서는 이점을 노리고 DDR 333을 적극적으로 광고하기 시작했다. Pentium 4에서부터 논의된 DDR 333문제는 XP333의 출현으로 AMD에서도 한층 논쟁이 되었으나, DDR 333이 Pentium 4에서 보이는 성능향상을 AMD 시스템에서는 보여줄 수 없다. 칩셋제조사나 메인보드제조사에서는 이점을 잘 알면서도 칩셋을 개발하는 것이다.

칩셋 제조사들이 성능향상이 없음을 알면서 개발하는 이유는 한가지가 더 있다. 바로 오버클럭. 8KHA+와 XP333, 75DRV4를 비롯한 일부 제품에서 오버클럭 지원옵션의 강화로, FSB오버를 쉽게 해주는 기능들을 제공하고 있다. 이런 제품을 사용할 경우 XP의 FSB를 올려 올려 외부클럭을 333Mhz에 근접하게 작동시키면, 2.7GB/s에 가까운 대역폭을 가지게 되어, DDR 333이 지원하는 총대역폭 2.7GB/s에서 제성능을 발휘하게 할 수 있다. 이렇게되면 엄청난 성능향상을 느낄 수 있다. 엄청나지는 않더라도 최소한의 투자로 상당한 성능의 폭을 향상시킬 수 있게 된다.

이같은 이유로 칩셋제조사나 메인보드 제조사에서는 DDR 333지원 메인보드를 출시하게 되는 것이고, 메모리 제조사에서는 DDR 333을 생산하는 것이다. DDR 333이 DDR 266만큼 메모리시장의 메인스트림으로 자리잡기엔 상당한 시간이 걸릴것이라는 것은 여기에서도 알 수 있다. 세계 최대의 메모리 메이커인 삼성전자와, 하이닉스, 마이크론은 현재 DDR 333메모리를 공식적으로 출시하지 않고 있다. 이유는 단 하나다. DDR 333이 사용될 수 있는 환경은 Pentium 4에서 SiS645 / ALi ALADDiN-P4와의 궁합에서만 사용이 가능하며, 이는 상당히 제한적이다. AMD CPU에서는 DDR 333은 제성능을 발휘하지 못한다. 따라서 Kingmax, Twinmos, Corsair같은 작은 회사에서만 DDR 333메모리를 생산하고 있는 것이며, 이 회사들은 DDR 333을 출시하기 이전부터 이런 오버클럭용 메모리를 전문적으로 생산해왔다는 것을 보아도 알 수 있다.

일부 칩셋의 비동기모드에서 오히려 성능이 떨어지는 이유는?

칩셋의 문제라고 볼 수 있다. 칩셋운영시 가장 어려운점이 비동기클럭의 클럭타이밍을 제대로 잡아주는것이다.

예를 들어보자.

CPU-Chipset은 FSB 133 (DDR266)으로 작동하고, Chipset-Memory는 166Mhz(DDR333)으로 작동하게되면, 1초당 CPU-Chipset부분은 133번 데이터를 전달하고, Chipset-Memory는 166번 전달할 수 있다.

어차피 1초당 총 전달되는 데이터의 양은 CPU-Chipset부분의경우 2.1GB/s이고, 따라서 Chipset-Memory가 2.7GB/s의 대역폭을 가지고 있더라도 2.1GB/s만 전달받게 된다. (받는 양이 2.1GB/s밖에 되지않으므로)

문제는 여기서 발생한다. 클럭당 칩셋이 CPU에서 전달받고 메모리로 데이터를 전달하는 과정에서, 두부분 (CPU부분과 메모리부분)의 클럭타이밍이 각기 다르기때문에 이 타이밍을 제대로 제너레이트 하여 데이터를 전달해주어야 한다. 자칫 잘못하여 타이밍을 놓치게 되면 다음 클럭시 데이터를 전달하여야 하며, 이는 딜레이 현상으로까지 번지게 된다.

이 그림을 보자 위와같이 클럭이 들어온다고 하자. Chipset-CPU 1클럭(표기) 에서 데이터가 들어온다면 Chipset-Memoyr의 1클럭은 버려지게 된다. 그리고 Chipset-CPU의 1클럭에서 Chipset-Memory에 2Clock이 들어오기까지 딜레이타임이 약간 있다. 이 딜레이타임동안 Chipset-CPU는 기다려야 한다.

Chipset - CPU 2 클럭시도 마찬가지다. 메모리클럭은 3클럭은 버려지고 메모리클럭 4가 올때까지 CPU 클럭 2는 기다려야 한다. 즉, 전달하는쪽이 전달받는쪽보다 느리기때문에 오히려 딜레이타임이 발생하는 것이다.

이것이 DDR 133 / 166비동기모드 사용시 느려지는 원인이다. ALi MAGiK 1과 SiS745가 여기에 해당된다.

이는 칩셋의 비동기모드 설계시 설계변경을 통해 얼마든지 해결이 가능하다. 단, ALi MAGiK 1이나 SiS745의 경우 이런점에 대해 고려하지 않은 제품이기 때문에 비동기모드 사용시 오히려 266모드보다 메모리성능이 떨어지는것이다. VIA KT333의 경우는 DDR 333을 사용한 비동기모드 사용시 DDR 266과 비교하여 같거나 아주 미미한 수치로 나은 성능을 보여주는 것으로 알려져 있다. 이 문제를 이미 해결한 칩이라는 것이다.

따라서 DDR 333을 AMD CPU에서 제성능을 내며 사용하려면 FSB 166 오버클럭을 안정적으로 지원하는 메인보드를 골라야 한다. 현재 Athlon XP중에서 FSB 166을 지원하는 CPU가 없고, 앞으로도 당분간 출시계획이 없기때문에 이는 당분간 계속될 것이다. 이런 이유로 PCI클럭 고정기능이 있는 메인보드가 오버클러커 사이에 인기가 있는 이유라고 할 수 있다. 이때 DDR 333의 사용은 오버클럭의 최대 문제가되는 Memory문제를 단변에 해결해줄 수 있는 최적의 제품군이기는 하다.

그러나 유감스럽게도 PCI클럭 고정기능이 있는 DDR 333지원 AMD 플랫폼 메인보드가 거의 없다는것이다. 현재 XP333을 제외하고 현재 AMD 플랫폼중 PCI고정기능과 DDR 333을 지원하는 제품은 없다. 앞으로는 KT333을 장착하는 제품이 다수 출시가 되겠지만 이 제품들이 PCI클럭 고정기능을 지원하느냐 안하느냐가 KT333제품군의 생사를 가른다고 해도 과언은 아니라고 필자는 보고있다.

그러나 문제는 또 있다. Athlon XP의 오버 문제이다. FSB를 166으로 오버하려면 배수락을 풀어야 한다. 배수락은 XP로 들어오면서 컨덕티브펜으로밖에 풀리지않으며 (몇몇 열성 오버클럭커들께서 연필로 풀으신걸 보고 필자는 감탄하고 또 감탄한다 ㅡㅡㅋ) 컨덕티브펜으로 배수락을 풀은 Athlon XP는 A/S발생시 A/S처리가 되지 않는다. 따라서 이는 엄청난 모험으로 작용하게 된다. 그런 이유로 필자는 DDR 333의 성공적인 정착을 그리 낙관하지 않는다. 오버클러커 매니아들에게는 폭발적인 인기를 끌 테지만.

최종 비교. Intel Platform VS AMD Platform

지금까지 현재 시장에 출시된 모든 플랫폼을 간단히 전부 살펴보았다. 그럼 마지막으로 Intel VS AMD별 각 플랫폼을 최종적으로 비교해보도록 하자.

Chipset-CPU대역폭문제는 플랫폼 문제라기 보다, 해당 CPU의 대역폭의 문제이고, 이는 1부에서 이미 언급하였기 때문에 더이상의 언급은 하지 않겠다. 메모리대역폭은 CPU의 대역폭과 그 궁합이 맞아야 한다는것을 지금까지 언급하였으므로, 그런면에서 인텔 플랫폼에서는 i850이, AMD는 전 플랫폼이 그 규격을 만족시킨다는 것을 알 수 있다. 또한 메모리만의 성능은 i850의 Dual Channel RDRAM이 가장 빠르다는것을 지금까지 읽어오셨다면 직감하실 수 있을것이다.

North - South부분은 SiS의 플랫폼과 nForce의 플랫폼이 가장 뛰어나다고 할 수 있다. 그러나 현재 이부분은 많은 대역폭이 필요한 부분이 아니며, 주변기기의 장착상황에 따라 달라질 수 있으므로 어느것이 떨어진다, 좋다라고 말하기가 상당히 모호한 부분이라는 것이 현실이다.

한가지 확실한것은, 앞으로 IEEE1394, ATA-133, USB 2.0기기들이 대거 등장하게 되면 266MB/s의 대역폭으로는 감당하기가 어려울것이라는 것이다. 따라서 SiS의 플랫폼이 이런 기기들의 성능을 무난하게 처리해줄 수 있는 현재로서의 가장 뛰어난 플랫폼으로 보인다.

현재 가장 많이 팔리고 있는 ATA-100하드가 최대 100MB/s의 대역폭을 가지고있는 것 만으로도 알 수 있다. 물론 실제 하드디스크가 100MB/s의 대역을 전부 사용하지 않지만, 고용량 장착 하드를 여러개 사용한다면 하드디스크만 최대 400MB/s의 대역을 사용하게 되므로(ATA-100하드라고 가정하고 IDE는 총 4개를 장착 가능하므로) 이는 다른 플랫폼에서는 충분히 문제의 소지가 있다. 또한 하드디스크가 컴퓨터 부품중 가장 느린 부품이라는 것이 이 대역폭의 중요성을 더욱 강조하게 한다. 따라서 South Bridge가 컨트롤하는 IDE / PCI 부분의 사용이 많은 분에게는 이 대역폭이 높은 플랫폼을 구입하시는게 현명한 선택이 아닐까 하는 생각을 해 본다.

Pentium 4와 Athlon XP의 비교구입가이드이기에, 각 플랫폼을 쉽게 비교할 수 있도록 표를 만들어 제공하였다. 그러나 필자는 총 5부가 마무리될때까지는 어느편을 들어주지 않을 것이다. 실제로 컴퓨터를 사용하시면서 대역폭이 어쩌구, 아키텍처가 어쩌구 하는사람들은 거의 없다. 그런 기술들은 전체 성능을 끌어내기위한 일부분일 뿐이며, 어느 하나가 좋다고 해서 전체성능이 크게 올라가는 것이 아니다. 기술은 궁합이 맞아야 하며, 조화롭게 성능을 발휘해야 높은 성능을 보이는 것이다. 1부, 2부에서는 각 부품들의 비교만 하였기 때문에 이것이 실제 테스트에 들어갔을때, 어떤것이 제일 높은 성능을 보여줄지는 아무도 모른다.

따라서 여기까지 언급한것은 여러분이 해당 플랫폼을 구입하시기에 필요한 자료를 나누어드리는 것 뿐이기에 비교는 할 수 없으며, 플랫폼이나 CPU아키텍처 끼리의 비교는 무의미하다는 것을 말씀드리고 싶다. 따라서 4부까지는 두제품을 비교하여 어느게 좋다, 나쁘다는 식의 언급을 하지 않을 것이다. 최종 비교는 맨 마지막에가서, 직접 사용해 본 후 다루어보도록 하자. 단 여러분이 판단하실 수 있도록 충분한 자료를 제공할 것임을 약속드린다.

2부를 마치며

지금까지 인텔 / AMD를 사용한 모든 플랫폼에 대해서 살펴보았다. 짤막하게만 살펴보았으므로 충분한 만족을 시켜주었을 것이라고 생각하진 않으나, 각 플랫폼에 대한 기본이해는 충실하게 되었으리라 생각한다.

지금까지 살펴본결과 Intel에서는 RDRAM이 최적의 성능을 보이고, AMD에서는 DDR 266이 최적의 성능을 보인다는 것을 말씀드렸다. 또한 AMD 시스템에서 DDR 333에 대한 환상을 버릴것을 강력하게 말씀드리는 바이다.

3부에서는 각 플랫폼별로, 구입단가를 확인하여 가격대 성능비가 뛰어난 최적의 플랫폼을 찾아보도록 하겠다. 아마 3부는 2부보다 빠른 시일에 올라갈 수 있지 않을까 생각한다. 3부에서 최적의 플랫폼을 찾아보고, 그 플랫폼을 대상으로 4부에서 Pentium 4 1.6Ghz와 AMD 1700+의 대결을 펼쳐보이도록 하겠다.

꾸준한 관심을 보여주셔서 진심으로 감사드리며 2부를 마친다.

p.s. AMD 플랫폼을 언급하면서 어쩔수없이 몇몇 특정회사의 제품을 언급할 수 밖에 없었습니다. 이점 널리 이해바랍니다.

2월 13일 포스팅한 Part I

Part III 예고

Part IV 예고

Part V 예고

필자의 집필 사정에 따라 내용이 변경될 수 있습니다.