얼마전 인텔의 새로운 CPU가 출시가 되었습니다.
'펜린'이라는 네임의 이 CPU는 기존 '메롬'에서 발전한 CPU라고 할수 있습니다.
그러나, 완전히 새로운 기반의 CPU는 아니라 메롬(코어2듀오)기반에 조금더 수정된 CPU입니다.
이것에 대한 자세한 이야기는 펜린이 온다!를 참고하시기 바랍니다.
혹자는 반도체 속도 향상은 이제 한계에 다다랐다고 합니다.
기술력이 문제가 아니라 실리콘으로 만들어지는 반도체의 속도한계가 근접치에 다다랐다는 예상입니다. 실제 인텔의 CPU는 펜티엄4때부터 실 클럭속도는 제자리 걸음을 하고 있습니다.
그래서일까? 그이후부터 인텔은 멀티코어(듀얼코어같은) CPU에 심혈을 기울이고 있는듯 합니다.
사실, 이런 전략은 우리의 멀티 테스킹(여러개의 프로그램을 동시에 띄워놓는것) 환경과 잘 맞아떨어져 컴퓨팅 속도향상에 도움을 주었습니다.
멀티 코어기반은 멀티테스킹 환경에서 매우 효율적인 성능을 보여줍니다.
그럼 이 네할렘은 메롬,펜린과 비교하여 어떻게 달라졌는지 살펴보겠습니다.
네할렘의 가장 큰 변화는 기존 듀얼 코어에서 쿼드(Quad)코어(코어가 4개) 로의 변화 입니다.
2개이던 코어에 2개의 코어를 더 추가해 이제 4개가 된것입니다.
물론 네할렘 이전에도 '쿼드코어'라는 CPU는 있었습니다.
네할렘이 기존 CPU와 다른점은 L3캐시입니다.
여기서 캐시에 대해 모르시는 분들을 위해 잠시 짚고 넘어가자면
CPU는 데이터 처리속도가 매우 빠릅니다. 그런데 데이터가 들어있는 메모리는 속도가 느립니다. 그래서 메모리의 속도가 느리기때문에 데이터를 CPU로 가져와서 처리하려면 CPU는 제속도를 내지 못합니다. 그래서 메모리와 CPU 중간에 '캐시'라는 CPU보다는 느리지만 메모리보다는 더 빠른 저장공간을 두어 CPU-메모리 속도차이를 줄이는 것입니다.
먼저 기존 CPU의 구조를 알아보겠습니다.
그래서 '오른손이 한일을 왼손이 모르게 하라'는 말처럼 각각의 코어는 서로의 작업을 알기가 힘들었습니다.
자세한것은 도대체 듀얼코어가 뭐길레? 포스트를 참고하시기 바랍니다.
멀티코어에서 작업 성능은 일을 얼마나 효율적으로 나누어 배분하느냐에 크게 좌우되는데 서로의 작업을 모르니 효율적인 배분이 되지 않는것이죠..
그래서 코어2듀오(메롬)에서는 캐시를 공유(Share)하여 사용하도록 하였습니다.
즉, 두개의 코어가 '통하는 길'이 생긴것이죠.
쿼드코어는 이 코어2듀오기반의 코어를 다시 하나더 붙인형식입니다.
그림에서도 알수 있듯이 코어는 4개이지만 각각 2개씩 캐시를 공유하고 있어 다시
하나의 듀얼코어와 다른 듀얼코어는 캐시가 독립적입니다. 마치 요나CPU와 비슷하게 말이죠..
간단히 그럼 캐시를 하나로 합치면 되겠지만 그것은 그리 간단한것은 아닙니다.
캐시를 하나로 공유하는 만큼 그것을 컨트롤하는 방식도 달라져야 하니까요..
즉, 기존 쿼드코어와 비교하여 4개의 코어가 공유하는 캐시가 있어 연동될수 있다는것이 특징입니다.
그리고 네할렘에서는 기존의 하이퍼 스레딩이라 불리던 기술이 다시 들어갔습니다.
그래서 네할렘에서는 논리적으로 8개의 CPU를 사용 할 수 있습니다.
네할렘에서 달라진 새로운변화는 메모리 컨트롤러가 기존 노스브릿지에서 CPU로 들어가버렸다는 것입니다.
노스브릿지칩은 MCH(Memory Control Hub)라고 할정도로 메모리 컨트롤 기능이 주가 됩니다.
그런데 네할렘에서는 이 메모리 컨트롤러가 CPU로 들어감에 따라 ICH(IO Control Hub)를 담당하게 됩니다.
FSB(Front Side Bus)를통해 노스브릿지에서 엑세스되던 메모리통로가 cpu에서 직접 엑세스 함으로써 더욱 간소화되고 빠른 속도를 기대할수 있게 되었습니다.
거기다 네할렘에서는 DDR3를 지원하여 매우 빠른 메모리 데이터 전송을 할수 있게 되었습니다.
기존 FSB 가 아닌 QuickPath라는 디바이스 통신 인터페이스를 통해 6.4Gb의 속도로 디바이스간 통신을 하게됩니다.
메모리 컨트롤러가 CPU로 포함됨으로써 자연스런 결과라 할수 있습니다.
네할렘 발표 초기에는 GPU까지 포함시킨다는 이야기가 있었으나(CPU하나로 통일시킬 모양이군!) 다행히(?) GPU는 포함되지 않을 것 같습니다.
어쨋든, 듀얼코어든 쿼드코어든 완벽한 병렬처리는 힘듭니다.
그리고 이 멀티 코어로 속도향상을 볼수 있는것은 멀티테스킹을 주로하는 환경일때 입니다.
이번 네할렘에서 알수 있듯이 CPU속도 향상보다는 CPU의 입출력 향상에 중점을 두었다고 할수 있습니다.
결국 CPU가 아무리 빨라도 입출력이 느리면 아무 소용없다는걸 잘 말해주고 있는거 같습니다.
