뭬야? 펜티엄 4 3.06GHz가 별 필요 없다고?
지난 11월 14일에 인텔은 한국과 일본등의 각국에서 최고속 펜티엄 4가 될 3.06GHz 모델을 발표했습니다. 이 모델은 인텔에 있어 단순히 새로운 고속 모델을 하나 더 내놓는다는 의미가 아닌 기존의 펜티엄 4에서 제공되지 않던 새로운 혁신적인(그들의 주장으로는) 기술을 채용한 최초의 프로세서였는데 그 기술이 바로 하이퍼 스레딩(Hyper Threading) 기술입니다.
이미 인텔 Xeon MP 프로세서에 적용되어 그 가능성을 검증 받은 하이퍼 스레딩 기술에 대해 인텔은 이 기술을 적용하지 않은 프로세서와 비교할 때 21%~35%의 성능 향상을 불러 오는 획기적인 기술이라고 소개하고 있습니다. 그러나 필자는 이 주장에 대해 일부 의문을 제기하고 현 단계에서 굳이 펜티엄 4 3.06GHz를 억지로 구매하려고 할 필요가 없음을 말하고자 합니다.
◆ 도대체 하이퍼 스레딩이 무엇인가?
하이퍼 스레딩에 대해 말하려면 내용이 상당히 길고 매우 깊은 기술적인 논의가 필요합니다. 사실 일반인들은 이런 내부적인 문제까지 굳이 전부 알아야 할 필요는 없으므로(자동차를 운전하는데 자동차 연료의 성분 비율이나 엔진의 소재 강도까지 알아야 하는건 아니지 않습니까?) 간단히 하이퍼 스레딩이 무엇인지 그 개념만 이해할 수 수준에서 간략히 하이퍼 스레딩의 개념을 말하고자 합니다. 어차피 하이퍼 스레딩 기술 자체를 무의미한 것으로 매도할 의도는 없기 때문입니다.(필자가 말하고자 하는 것은 인텔의 주장이 실제적으로 지나친 과장이며 이 기술 적용에 몇가지 해결되어야 하는 문제점이 존재한다는 것입니다.)
컴퓨터에서의 작업은 원칙적으로 스레드(Thread)라는 작업 처리 순서에 의해 처리됩니다. 과거의 운영체제나 프로세서는 동일한 시간에 단 하나의 스레드만 처리할 수 있어 그 작업을 끝낼때 까지 기다려야만 했습니다.(DOS가 가장 좋은 예일 것인데 상주 프로그램과 같은 예외적인 경우가 아니라면 그냥 하나의 프로그램을 실행중엔 다른 프로그램 실행이 불가능합니다. DOS에서 IMS 플레이어로 음악을 들으면서 이미지 편집 작업을 하고 때때로 PC 통신 접속 프로그램에서 다운로드 상황을 확인했다는 분이 계십니까?) 그러나 운영체제의 경우 이미 이전부터 여러개의 스레드를 동시 처리할 수 있도록 하는 방법이 실용화 됐으며(멀티 태스킹이란 것이 가능한 이유는 운영체제 자체가 멀티 스레드를 지원하기 때문입니다.) 프로세서의 경우 지금까지는 싱글 스레드 처리가 원칙이었으므로 2개 이상의 프로세서를 병렬 연결하는 SMP(대칭형 다중 프로세싱) 구성이나 하나의 프로세서가 여러개의 스레드를 각각 조금씩 잘라내 번갈아가며 처리하여 사용자가 보기에 멀티 태스킹이 되는것 처럼 보이게 만들어 왔습니다.
하이퍼 스레딩 기술은 이런 문제점을 고쳐 하나의 프로세서에서 여러개의 스레드를 처리하여(물론 프로세서의 점유율 한도 이내입니다만) 처리 효율성을 높이는 개념입니다. 그 구조를 살펴보면 하나의 프로세서 코어를 가상적으로 2개의 프로세서로 인식시켜(SMP 구성과 유사하게) 작업을 나누어 처리하게 됩니다. 단일 프로세서를 이용하는 펜티엄 4 HT(하이퍼 스레딩 기술이 적용된 펜티엄 4를 말한다.)는 운영체제상에서 2개의 프로세서로 인식되며 2개 이상의 프로세서를 이용하는 Xeon MP라면 4개 이상의 프로세서를 장착한 시스템으로 인식하게 됩니다.
◆ 하이퍼 스레딩의 문제점 하나, 항상 2-30% 정도 빠를 것 같은가?
앞에서 간단하게나마 하이퍼 스레딩 기술의 개념을 살펴보았습니다. 이제부터 본격적으로 펜티엄 4 3.06GHz의 문제점을 살펴보도록 하겠습니다만 그 전에 한가지 배경 지식으로 알고 넘어가야 할 사항이 있습니다. 펜티엄 4 3.06GHz의 가격은 예상컨대 거의 80만원 선에 육박할 것이라는 것입니다. 이 가격을 머리속에 기억해 두시고 아래의 글을 읽어 주십시오.
여러분께서는 지금 프로세서 가격만 80만원을 주고 펜티엄 4. 3.06GHz 시스템을 구입하셨습니다. 하지만 이 프로세서가 클럭 속도 자체의 향상분 이외에도 추가로 20-30% 이상의 체감 성능 향상을 약속해 줄 수 있을까요?
일부 하이퍼 스레딩에 최적화된 벤치마크 테스트에서는 실제로 20% 이상의 성능 향상이 존재함을 보여주고 있습니다. 그러나 이것은 어디까지나 특수한 종류의 소프트웨어인 벤치마크 소프트웨어에 한정된 이야기일 뿐입니다. 보통 펜티엄 4 프로세서를 사용하는 사용자들은 워드 프로세서로 문서를 작성하고 스프레드 시트로 표를 만들며 온라인 RPG 게임을 즐깁니다. 때로는 성인 웹 사이트도 방문할 것이며 MP3 음악을 들으며 다 같이 DVD 영화를 봅니다. 설마 대부분의 사용자가 포토샵을 정신 없이 실행시키고 3DMAX로 캐릭터 디자인을 하며 수백명 이상의 동시 접속자를 받는 웹 사이트를 운영하리라 생각하진 않으시겠죠?
이렇게 보통 사람들이 하는 작업에서도 20% 이상의 성능 향상을 기대할 수 있을까요? 천만의 말씀입니다. 멀티 스레딩, 그리고 SMP를 지원하기 위해서는 개별적인 소프트웨어가 이들 기능을 충분히 지원해 주어야 제대로된 성능 향상을 기대할 수 있습니다. 물론 이 작업은 그다지 쉬운 일은 아니므로 SMP 기능까지 필요로 하는 일부 소프트웨어(앞에서 예를 든 포토샵이나 3DMAX같은 것은 SMP를 써야 할 정도로 전문적인 작업을 할 수 있도록 그 목적을 가지고 있습니다.)에서만 이 기능을 지원하고 있습니다. 반대로 말하면 일반인이 사용하는 대다수의 소프트웨어에서는 SMP 기능을 제대로 지원하도록 제작되지 않았다는 뜻이며 SMP 시스템에서 이들 프로그램을 실행할 경우 성능 향상이 없거나 극히 미미하다는 뜻입니다.
이런 상황에서 하이퍼 스레딩이 아무리 뛰어난 개념의 기술이라 할지라도 제대로 된 성능을 보여주는 것은 어렵습니다. 체감 성능은 이론적인 성능보다 더욱 떨어진다는 점을 고려하면 전문적이지 않는, 일반적인 작업을 하는 사용자일수록 하이퍼 스레딩으로 인한 성능 향상을 느끼지 어려워지는 것입니다. 훨씬 비싼돈을 주고 구입한 프로세서가 돈 값을 못하게 되는 것입니다.
애플리케이션 최적화의 중요성을 말씀드리기 위해 하이퍼 스레딩을 적용하고 있는 서버 이야기를 잠시 꺼내보겠습니다. 중견 서버 제조사 간부 J씨의 말을 빌려보겠습니다.
J씨는 국내의 유명 포털 사이트인 Y사를 비롯하여 여러 업체에 하이퍼 스레딩이 적용된 Xeon MP 프로세서를 공급했습니다. Y사의 경우 하이퍼 스레딩으로 인해 20% 내외의 성능 향상이 생겼다는 결과를 내주었지만 나머지 기업들은 5~10% 내외의 적은 성능 향상만을 보여주었는데 Y사와 다른 기업간에는 어떤 차이가 있었을까요? Y사의 경우 소속된 프로그래머들이 하이퍼 스레딩 지원을 위해 내부적인 프로그램을 다시 만들어 적용했지만 나머지 기업들은 기본적인 솔루션을 그대로 이용했기 때문입니다. 하이퍼 스레딩이라는 기술은 최적화를 시켜두지 않으면 단순히 이름만의 기술이 될 수 밖에 없습니다.
◆ 하이퍼 스레딩의 문제점 둘, 운영체제까지 바꾸라고?
하이퍼 스레딩의 문제점은 하나 더 있습니다. 경우에 따라 사용자의 운영체제까지 바꿀 것을 강요하기 때문입니다. 앞에서 소프트웨어가 SMP를 지원하지 않으면 아무리 하이퍼 스레딩이라도 제 이름값을 하지 못한다고 말씀 드렸는데 그보다 먼저 SMP를 지원해야 할 것이 있습니다. 바로 운영체제입니다.
운영체제도 바꾸라고!
MS-DOS같은 운영체제가 아니라더도 대부분의 사용자가 지금 쓰고 있는 운영체제는 SMP를 지원하지 않고 있습니다. Windows 95, Windows 98, Windows ME는 물론이고 Windows XP Home Edition 또한 SMP를 지원하지 않습니다. 전문가나 사무용 운영체제라고 할 수 있는 Windows 2000 계열 운영체제와 Windows XP Professional, 그리고 Unix나 Linux같은 운영체제에서 SMP를 지원합니다.
이미 운영체제 정품을 구입하여 잘 사용하던 사용자라 할지라도 펜티엄 4 3.06GHz의 하이퍼 스레딩 기술을 이용하려면 무조건 Windows 2000이나 Windows XP Professional을 구입해야 합니다.(불법 복제해서 쓰면 되지? 이런건 당연히 답이 되지 않습니다. 아무리 현실이 그럴지라도 남에게 불법적인 행동을 당연한 것인 양 권해서는 안되는게 상식이 아닙니다.) 프로세서에만 80만원 이상을 들였는데 운영체제 구입에만 30만원(업그레이드)이나 44만 6천원(새로 구입. 모두 Windows XP Professional 기준이며 가격은 MSShop 기준.)을 더 들여야 하는 것입니다. 성능 조금 올려보자고 하는것 치곤 너무 지출이 큽니다.
◆ 펜티엄 4 3.06GHz, 당장 무리할 필요는 없다
앞에서 두가지 이유를 들어 하이퍼 스레딩을 좀 혼을 냈다. 하지만 그렇다고 해서 하이퍼 스레딩이 무의미한 것은 아닙니다. 인텔이 개인용 프로세서에 하이퍼 스레딩 지원을 공식 선언함으로서 앞으로 출시될 프로그램들은 SMP, 하이퍼 스레딩 지원이 더욱 강화될 것이고 기존의 Windows 9x나 Windows XP Home Edition 같은 개인용 운영체제는 수년 이내에 SMP 지원이 가능한 새로운 개인용 운영체제로 바뀔 것이기 때문입니다. 이렇게 하이퍼 스레딩이 제 성능을 낼 수 있는 환경이 갖추어 진다면 하이퍼 스레딩 기술은 장래에 대 스타가 될 수 있을 것입니다.
그러나 하이퍼 스레딩이 개인용 시스템에서 처음 선보이는 펜티엄 4 3.06GHz가 출시된 현 상황은 아직까지 하이퍼 스레딩을 개인용 PC 차원에서 완벽하게 사용할 수 있는 환경이 되진 못하고 있습니다. 이런 악조건이 존재하는 상황에서 굳이 하위 모델보다 2배 가까운(운영체제 교체시에는 그 이상의) 비싼 돈을 들여가며 펜티엄 4 3.06GHz를 고집할 필요는 없을 것입니다. 물론 하이퍼 스레딩에 최적화된 운영체제와 소프트웨어를 사용하는 전문가라면야 그만한 가치를 느낄 수 있겠습니다만 현 단계에서 개인이 펜티엄 4 3.06GHz를 구입하려 애쓸 필요는 전혀 없다는 것이 필자의 생각입니다.
컴퓨터의 신비한 세계 컴오즈(www.ComOz.com)
작성 : Adolf Kim ( myiris@comoz.com )
