Intel의 2003년, FSB 800MHz로 간다(2)
1. DDR 400과 동기 위해 FSB를 800MHz로
새해가 시작되면서 침체된 IT업계에 활기를 불어줄 신기술들이 속속 등장하고 있다. 특히 PC 시장의 침체에도 불구하고 경쟁이 치열하게 벌어지고 있는 마이크로 프로세서 시장. Intel은 AMD의 해머에 대항에 로드맵 자체를 완전히 바꾸면서 경계심을 늦추지 않고 있다.
목차
• 1. DDR 400과 동기 위해 FSB를 800MHz로
• 2. 공급과 가격, 성능이 의문시되는 DDR 400
• 3. COMDEX 직전에 바뀐 Intel의 2003년 전략
• 4. Athlon 64에 대한 대응
• 5. 노트북에도 하이퍼쓰레딩 도입
• 6. 모빌 Pentium 4 하이퍼쓰레딩 검토중
• 7. 하이퍼쓰레딩은 Intel의 장기 전략의 일환
•
글쓴이 : 정호성(uglyduck@hwlab.com)
•
자료출처 : //www.hwlab.com
새로운 Pentium 4의 FSB 800MHz는 쿼드펌프로 기본 클럭은 200MHz가 된다. 따라서 베이스 클럭이 200MHz인 DDR 400과 동기성이 좋다. 대역도 듀얼 채널 DDR 400은 6.4GB/s이므로 FSB의 대역과 완벽하게 매치가 된다. DDR 333에 알맞은 FSB는 667MHz이다. FSB 800MHz에 대해 DDR 333은 동기성이 나쁘고 Intel 칩셋은 320MHz로 동작하게 된다. 즉, Intel은 DDR 400을 위해 FSB 800MHz를 채용한 것이다.
사실상 Intel은 2002년 봄부터 DRAM업체에 DDR 400에 대해 몇 번씩 문의했었지만, DRAM업체중 적극적인 업체는 삼성전자와 Micron뿐이었다. 그러나, 점차 다른 업체들도 DDR 400에 중점을 두는 추세로 바뀌고 있다. 그 결과 Intel은 DDR 400을 여러 DRAM업체에서 충분한 양을 공급받을 수 있다는 확신을 가졌던 것 같다.
Intel은 현재 DRAM업체에 대해 DDR 400의 호환성 검증을 위한 샘플 공급을 요구하고 있다. 또한, DDR 400의 규격 표준화에도 많은 영향을 미치고 있다. DDR 400은 DDR 200/266/333과는 달리 JEDEC(미국의 전자 공업회 EIA의 하부조직)의 표준 규격이 아니다.
하지만 현재 JEDEC에서도 DDR 400의 표준안이 논의되고 있으며 1월안에 예비적인 표준 규격이 결정될 전망이다. 표준화를 할 수 있으면 DDR 400의 문제인 호환성등은 어느정도 해결될 것으로 보인다.
2. 공급과 가격, 성능이 의문시되는 DDR 400
공급과 가격, 성능이 의문시되는 DDR 400
DDR 400으로 갑작스레 전향한 Intel. 그러나 DDR 400은 아직 많은 의문점을 가지고 있다. 먼저 DDR 400의 기술적 한계와 생산량. DDR 400도 DDR 333처럼 기존의 DDR에서 선별하게 되는 것이다. 즉, DDR 메모리로 제조한 칩 중에서 400MHz로 동작하는 제품이 DDR 400으로 출시되는 것이다. 그러나 DDR 400에 적극적인 Micron조차 DDR 400의 생산량은 어느정도 한정될 것 같다고 한다. 이것은 DDR 400은 DRAM의 메모리 셀 어레이 주파수를 200MHz로 올려야 하기 때문이다.
DRAM에서 실제로 데이터를 보존하는 메모리 셀은 집적도를 높이기 위해 고속동작이 어렵다. 현재 100~167MHz가 메모리 셀이 비교적 용이하게 저장할 수 있는 주파수이다. DDR 400처럼 200MHz로 동작하는 DRAM은 대부분의 DRAM업체가 수율면에서 떨어질 수 밖에 없다. 2003년이 끝나는 무렵에도 과연 DDR 400은 주류에 맞는 양이 생산될지 장담할 수 없다는 것이다. 때문에 DDR 400은 비교적 고가에 팔릴 확률이 높다.
또한, 성능면에서 DDR 400의 이점도 그다지 신통치 않다. DDR 400은 DDR 333과 비교해 최대 메모리 대역은 크지만 억세스 Latency도 크다. 현재 DDR 400의 억세스 타이밍은 3-4-4(CAS Latency-RAS to CAS Delay-RAS Precharge Time)으로 2.5-3-3의 DDR 333과 2-3-3의 DDR 266A에 비해 Latency가 길다.
컴퓨터의 성능에 영향을 주는 Memory Latency가 긴 것은 성능이 클럭만으로 오르는 것은 않는다는 것을 의미한다. 그럼에도 DDR 400으로 향하는 것은 Intel이 큰 숫자의 신기술에 욕심을 가지고 있고, DRAM업체 역시 보다 고가에 팔리는 메모리가 필요했기 때문일 것이다.
3. COMDEX 직전에 바뀐 Intel의 2003년 전략
Intel은 원래 Pentium 4를 처음 개발할 당시부터 하이퍼쓰레딩을 실장한 상태였다. 단지 지금까지는 소프트웨어의 검증이 끝나지 않아 그 기능을 OFF상태로 했을 뿐이다. 그러므로 Pentium 4의 하이퍼 쓰레딩지원은 Intel에 있어 단순히 기능을 ON으로 하면 끝난다.
또한 FSB도 CPU측은 충분히 올릴 수 있으며 문제는 메인보드 상의 설계 문제라고 Intel은 설명한다. 즉, 하이퍼쓰레딩도 FSB 800MHz도 Intel에 있어 기술적 어려움은 전혀 없는 것이다.
그러나 기존의 Intel 전략대로라면 하이퍼 쓰레딩과 FSB 800MHz 같은 기능은 고부가가치로서 하이엔드 CPU부터 차례로 보급해야 했다.
실제로 2002년 10월까지 Intel은 하이퍼쓰레딩의 보급을 신중하게 진행시킬 생각이었다. 하이퍼쓰레딩은 3GHz이상의 Pentium 4에만 제공하고 3.06GHz이상의 CPU 가격이 낮아짐에 따라 하이퍼쓰레딩을 보급해 간다는 전략이었다. 하이퍼쓰레딩이 Pentium 4의 로우엔드 모델까지 확대되는 것은 2004년 이후의 계획이다.
또한, 초기 계획에서 FSB도 Pentium 4는 533MHz로 유지하고 차세대인 Prescott부터 667MHz로 올릴 계획이었다. 그러나 11월 Intel의 계획은 하이퍼쓰레딩 보급을 앞당기는 것과 함께 FSB도 667MHz를 뛰어넘어 800MHz로 올리는 것으로 바뀌었다.
이러한 Intel의 전략 변경에는 몇 가지 의심스러운 것들이 있다. 먼저 너무 갑작스럽게 바뀌었다는 것이다. 보통 2003년의 2/4분기 칩셋과 CPU의 FSB, 메모리 사양은 2002년 가을 정도에 완전히 확정된다. 실제로 일부 OEM업체는 Springdale의 샘플을 받아 테스트를 했으며, 그 사양을 베이스로 내년 여름 모델가지의 모델도 결정해 개발에 들어갔다. 그러나 이번에 Intel은 사전 예고 없이 큰 사양을 변경했다. 때문에 PC관련 업체들은 심각한 고민에 빠져있다.
4. Athlon 64에 대한 대응
추측되는 이유중 가장 확실시되는 것 중의 하나가 Prescott의 스케쥴이 약간 늦어지고 있기 때문이다. 2002년 중반까지 Prescott는 2003년 3/4분기에 등장하는 기정 사실이었다. 그러나 현재 2003년 4/4분기로 늦춰졌다. 어쩌면 2003년 안에 제품화되지 못할 수도 있다. 이 Prescott의 지연 영향을 줄이기 위해서 Intel은 기존 Pentium 4의 업그레이드를 하는 것으로 추측된다.
Presocott의 지연은 AMD에 대한 전략에서도 문제가 된다. 우선 AMD는 차세대 CPU인 Athlon 64(ClawHammer)를 2003년 1/4분기에 발표, 2003년 후반기에 대량으로 판매할 계획이다. AMD는 2003년 말까지 전체 AMD CPU중 50%이상을 Hammer로 교체할 계획이다. 어쩌면 Intel의 이번 전략은 Athlon 64에 대항하는 것이 주목적일수도 있다.
Intel에 있어서 Athlon 64가 위협적인 것은 그 성능 때문이다. AMD는 10월에 열린 Microprocessor Forum에서 Hammer패밀리 중 서버 및 워크스테이션용 Opteron의 성능을 발표했다. 그 성능은 2GHz로 동작시 2.8GHz클래스의 Xeon보다 높게 나왔다. 이 성능을 배경으로 AMD는 Athlon 64를 모델 넘버 3400+ 이상으로 발표한다는 계획이다.
그렇게 되면 이전에 Athlon이 Pentium III를 성능으로 앞질렀을 때의 재탕이 일어날 가능성이 생기는 것이다. 따라서 Intel로서는 Athlon 64에 대한 대항책이 필요하다.
Intel이 새로운 전략을 업체에 통보했던 시기도 AMD에 부담감을 느끼고 있다는 느낌을 주기에 충분하다. Intel은 11월 초에 관련 업체들과 미팅을 가질 계획이었다. 하지만 Intel은 이를 취소, 2주 후의 11월 중반으로 연기했으며 이때 바뀐 전략을 전달했다. 그리고 그 사이인 11월 8일에 AMD가 Hammer 패밀리의 로드맵과 생산계획을 발표했다. 이러한 전후관계를 볼 때 Intel이 AMD의 계획에 따라 로드맵변경을 발표했다고 밖에 생각할 수 없다. 즉 AMD의 Athlon 64의 전략으로 인해 이번 Intel의 전략변경이 있었다고 해도 과언이 아닌 것이다.
5. 노트북에도 하이퍼쓰레딩 도입
Intel이 하이퍼쓰레딩의 도입을 생각하는 것은 데스크탑만이 아니다. 노트북에서도 하이퍼쓰레딩을 도입하려는 움직임이 있다. 하이퍼쓰레딩은 차세대 모빌 CPU Banias가 아닌 Pentium 4/Prescott에서 먼저 도입될 전망이다.
Pentium 4는 모두 하이퍼쓰레딩을 내장하고 있지만 Intel은 모빌 Pentium 4-M에서 하이퍼쓰레딩을 활성화시킬 생각이 없다.
관계자는 현재 Windows XP에서 하이퍼쓰레딩을 지원하면 CPU의 저전력기능을 사용할 수 없기 때문이라고 한다.이 문제가 해결되는 것은 Longhorn이 된 후이다. 따라서 Intel도 Longhorn을 기다려 하이퍼쓰레딩을 노트북에 도입할 생각이었다.
그러나 배터리 구동에서는 사용하지 않는 데스크탑 대체 노트북의 경우 발열양이 늘어난다는 제약만 없다면 하이퍼쓰레딩을 도입하는 것도 가능하다. 따라서 Intel은 대형 노트북에서 하이퍼쓰레딩 도입을 검토하고 있다.
Intel은 2003년 중반에 새로운 휴대용 CPU를 발표할 예정으로, 데스크탑과 거의 같은 TDP의 CPU를 사용한다. Intel은 앞으로 이러한 형태의 노트북이 급성장 할것으로 보고 그에 맞춰 CPU를 발표한다는 계획이다. 이 Intel의 새로운 CPU는 모빌 Pentium 4, 즉 -M이 없는 노트북용 Pentium 4가 된다. 클럭은 3.06/2.8/2.66/2.4GHz로 데스크탑과 거의 동급이 될 뿐만 아니라, 이 모빌 Pentium 4에서 하이퍼쓰레딩이 도입될 가능성이 높다.
6. 모빌 Pentium 4 하이퍼쓰레딩 검토중
Intel은 Banias 발표후에 모빌 Pentium 4-M계열은 서서히 줄여간다는 계획이다. 모빌을 사용하는 기존 노트북을 Banias계열로 CPU로 바꾸는 것이다. 한편, 휴대용 데스크탑 타입은 모빌 Pentium 4로 데스크탑과 동등한 성능을 제공한다. 휴대용 데스크탑은 데스크탑의 연장선상으로 모빌이 아니라는 사고방식이다.
현재 Intel은 OEM업체에 대해 휴대용 데스크탑용 모빌 Pentium 4에서의 하이퍼쓰레딩도입은 검토중이라고 전했다. 그러나 Intel이 검토중이라고 말한 것은 거의 도입이 결정되어 있는 경우가 많다. 또 Intel은 2004년 초에 발표할 예정인 모빌 Prescott에서 하이퍼쓰레딩을 도입하는 것은 분명하게 밝히고 있다. 때문에 모빌 Pentium 4는 하이퍼쓰레딩을 ON으로 해서 등장할 것으로 예상된다.
또 이 경우 모빌 Pentium 4 노트북의 가격 자체는 상당히 낮을 것이다. 왜냐하면 모빌 Pentium 4는 모빌 Pentium 4-M과 달리 데스크탑용 Pentium 4에 가까운 가격으로 제공되기 때문이다.
관계자에 따르면 Intel은 모빌 Pentium 4와 Pentium 4의 가격차는 약 15$선으로 하이퍼쓰레딩이 더해진 경우라도 30$ 정도밖에 되지 않을 예정이라고 한다. 즉, 액정 디스플레이를 없애면 동 클럭의 데스크탑과 그다지 차이가 없는 가격인 셈이다. 덧붙여 Intel은 모빌 Pentium 4에서 FSB 533MHz와 DDR 333메모리를 지원할 예정이다.
7. 하이퍼쓰레딩은 Intel의 장기 전략의 일환
데스크탑과 모빌에서 하이퍼쓰레딩화를 추진하는 Intel. 그 의도중 하나는 AMD에 대한 대응책이 분명하지만 좀더 넓게 본다면 하이퍼쓰레딩 보급에는 큰 의미가 있다. 그것은 Intel의 장기적인 CPU 기술전략이 하이퍼쓰레딩에 있기 때문이다.
Intel은 앞으로 데스크탑 CPU에서 하이퍼쓰레딩을 더욱 발전시킬 것이라고 한다. 어쩌면 2004년 후반 이후에 등장하는 다음 아키텍처 CPU Nehalem에서는 4 쓰레드를 병렬로 처리할 수 있게 될 것이다. 또 그 이후에는 6 쓰레드, 8 쓰레드의 병렬 처리가 기다리고 있을 것이다.
더욱이 Intel은 서버용 CPU에서 16쓰레드의 병렬 처리까지 계획하고 있다. Intel의 CPU방향성은 완전히 하이퍼쓰레딩으로 향하고 있다.
Intel이 하이퍼쓰레딩의 확장에 매달리는 것은 그것이 효율적으로 CPU의 성능을 향상시키는 길이라 믿고있기 때문이다. 현재 CPU 성능향상의 벽은 크게 나누어 2가지이다. 하나는 병렬 처리의 한계, 다른 하나는 메모리 억세스 Latency 이다.
CPU는 1클럭에 많은 명령을 동시에 처리할 수 있도록 진화해왔다. 486은 1클럭당 0.55개의 명령밖에 처리할 수 없었지만 현재의 Pentium 4에서는 최대 3개의 명령을 1클럭에 처리할 수 있다.
슈퍼 스칼라 아키텍처에서는 병렬로 실행할 수 있도록 명령을 바꿈으로서 동시에 여러 명령을 처리할 수 있기 때문이다. 하지만 이 방식으로도 한 클럭당 3명령어 정도가 병렬화의 한계라고 한다.
그것은 1개 쓰레드의 명령을 바꾸는 것만으로는 많은 병렬화가 불가능하기 때문이다. 하지만 하이퍼쓰레딩에 의해 2개 이상의 쓰레드 명령을 병렬로 바꾼다면 좀더 많은 명령을 병렬로 실행 할 수 있다.
또한, CPU가 고속화함으로서 CPU와 메인 메모리 DRAM의 동작속도의 차이는 자꾸 넓어지고 있다. 때문에 CPU는 일단 메모리 억세스에 가면 몇 클럭이든 대기상태에 있게된다.
이것이 CPU성능 향상의 큰 족쇄로 작용한다. 하지만 하이퍼쓰레딩을 사용하면 하나의 쓰레드가 대기상태라도 다른 쓰레드를 실행함으로서 CPU 가 계속 움직일 수 있다. 때문에 메모리 억세스의 Latency 영향을 줄여 CPU의 성능을 계속 향상시킬 수 있다.
Intel은 앞으로 나올 10년동안 CPU개발의 축을 하이퍼쓰레딩에 두고 있다. 하지만 이 계획을 추진하기 위해서는 소프트웨어 측의 대응도 함께 진행시켜 나갈 필요가 있다. 구체적으로 어플리케이션을 멀티 쓰레드 지원으로 만들어야 하며 JAVA나 .NET(닷넷)등의 런타임과 운영체제 내부 처리의 멀티 쓰레드화도 진행시켜야 한다. 하지만 보다 먼저 하이퍼쓰레딩 CPU 자체를 보급시킬 필요가 있다.
Intel의 하이퍼쓰레딩 보급시간 단축은 이러한 장기 전략과도 일치하기 때문에 2003년부터 Intel은 오로지 하이퍼쓰레딩 보급에 주력해 나갈 것이다.
