[강좌] 펜티엄4와 오버클럭을~ - 오버클럭에 대해

최홍덕/gipple@technoa.co.kr

CPU 오버클럭에 대해서....

 오버클럭과 프로세서의 선택에 대해 잠시 이야기 해보자. 오버클럭에 대해 관심을 가지는 유저들이 주로 사용하는 프로세서(CPU)은 주로 AMD사의 제품이다. 그 이유는 왜일까? 인텔사 CPU(펜티엄)는 오버클럭에는 안 좋은 것일까? 이런 질문에 굳이 답변은 AMD사의 CPU(애슬론)가 상대적으로 다양한 오버클럭의 방법을 가지고 있기 때문이다. 인텔 프로세서는 출시부터 배수부분이 고정되어 나오기 때문에 인위적으로 배수조절이 불가능하다. 이에 비해 편법(?)을 사용해 배수조절이 가능한 AMD 프로세서는 오버클럭에 있어서 분명 장점을 가지고 있다.

 이 이야기가 이해 안가는 유저들을 위해 CPU 동작속도에 대해 잠시 이야기를 해보겠다. 많은 유저들이 아시겠지만 프로세서의 동작속도는 다음과 같이 이루워진다.

동작속도(MHz) = 배수(Multiplier) X FSB(Front Side Bus:MHz)

 일종의 클럭주파수인 동작속도는 시스템의 FSB와 배수로 구성된다.(물론 실제 프로세서 성능의 경우, 이 클럭주파수 동안 처리되는 명령수(IPC)와 명령어가 처리할 수 있는 데이터 수등을 같이 고려해야한다. 다만 이해의 편의를 위해서 간단하게 눈에 보이는 클럭주파수만을 보기로 한다.)
 그리고 우리가 시장에서 접할 수 있는 고급형 프로세서들은 다음과 같은 '배수와 FSB의 조합'의 속도를 가지고 있다.

 예1)

   * AMD 프로세서는 현재 TPI(True Performance Initiative)켐페인으로 실제 이름과 동작클럭에 차이가 있다. 다만 이해를 돕기 위해서 그 부분은 제외했으며 이번 강좌내에 계속 적용된다.
   * 붉은색 숫자는 고정됨음 표시

 1) AMD 애슬론 프로세서의 오버클럭

 먼저 AMD사의 프로세서의 특징은 전통(?)적으로 '배수'와 'FSB'의 조절이 가능하다는 것이다. 물론 최근 애슬론 프로세서 이후부터 약간의 잔손(?)이 간다는 단점이 있지만 이번 강좌의 주인공인 펜티엄4(배수 고정)에 비하면 분명 오버클럭의 방법이 다양하다.(잔손(?)에 대한 설명은 생략.^^)

  우선 한가지 예를 들어보자! AMD사는 애슬론 XP 1.6GHz프로세서를 최대 133MHz(FSB)의 12(배수)배로 동작하는 것를 보증하고 있다. 허나 유저가 그 보증이 필요없다면 다음과 같이 오버클럭이 가능하다. 

• 애슬론 XP 1.6GHz(정상)                           12 X 133 = 1596MHz(약 1.6GHz)
• 애슬론 XP 1.6GHz('배수'를 오버클럭)         13 X 133 = 1729MHz(약 1.73GHz)
• 애슬론 XP 1.6GHz('FSB'를 오버클럭)         12 X 144 = 1728MHz(약 1.73GHz)  

 방법(배수, FSB)은 다르지만 결과적으로 약 1730MHz로 오버클럭이 되었다. 물론 어느 것을 선택하고 어느수준으로 오버클럭하게 될 것인지는 각 유저들에게 달렸다.(FSB를 144로 선택한 것은 배수오버클럭의 결과와 동일하도록 인위적으로 설정한 것뿐이다.)

 2) INTEL 펜티엄4 프로세서의 오버클럭

이제 우리가 오버클럭 하고자 하는 인텔의 펜티엄4에 대해서 알아보자. 인텔 프로세서 역시 전통(?)이 있는데 배수부분을 고정해서 출시한다는 점이다.(컨티덴셜 제품제외) 이런 점이 펜티엄4를 비롯한 인텔 전반적인 CPU의 오버클럭에 있어서 애로사항으로 다가오게 된다.

허나 그렇다고 오버클럭이 안되는 것은 아니고 나머지 한 방법인 FSB 조절로 다음같이 오버클럭이 가능하긴 하다.

• 펜티엄4 1.6GHz(정상)                               16 X 100 = 1600MHz(약 1.6GHz)
• 펜티엄4 1.6GHz('FSB'를 오버클럭)             16 X 106 = 1696MHz(약 1.7GHz)
• 펜티엄4 1.6GHz('FSB'를 오버클럭)             16 X 113 = 1808MHz(약 1.8GHz)

 비록 'FSB 조절'에 국한되지만 펜티엄4 상위제품으로 작동하게 된다. 자. 펜티엄4도 이런식으로 오버클럭이 쉽게 되지만 이것으로 끝일까?

FSB오버클럭의 문제점

 CPU 오버클럭이라는 것 자체가 제조사가 보증하는 속도 이상으로 프로세서를 동작시키는 것이고 이것 자체로 상당한 부하가 들어가게 된다.(필자도 이런 글을 쓰고 있지만 오버클럭이라는 것을 그다지 권하고 싶은 방법은 아니다.) 허나 동일한 오버클럭이라도' FSB조절을 통한 오버클럭'은 CPU뿐 아니라 시스템 전체에 부하를 주게된다.(배수오버클럭은  Only CPU만..^^) 다음 다이어그램을 살펴보자.

 다이어그램에서 적혀있는 수치는 시스템에서 FSB(A), 시스템버스(B), 메모리(C), AGP슬롯(D), PCI슬롯(E)들의 동작 주파수이다. 펜티엄4를 오버클럭 해주기 위해서는 여기서 FSB(A)의 동작주파수를 변화해 줘야한다는 것을 알았다. 다만 여기서 FSB(A)를 변화시켜주면 동기화된 B,C,D,E부분의 주파수도 동시에 변화게 된다. 이를 잠시 정리해보자.
 

          * 위 색상은 위험도를 나타내며 붉은색이 진해질수록 위험하다.
          * 이해의 편의를 위해서 소수점은 생략함.

 우선 FSB(A)의 오버클럭은 CPU에 부하를 주게 되며 이는 인텔계열 CPU를 오버클럭하기 위해서는 피할 수 없는 부분이다. 배수(Multiplier) 오버클럭의 경우도 동일한 적용되며 그 폭은 CPU가 버틸 수 있는 한계와 비슷하다고 할 수 있다.

 펜티엄4의 시스템버스(B)의 경우 FSB와 동일하나 QDR(Quadruple Data Rate)방식을 취하고 있기 때문에 FSB의 4배인 400MHz로 동작하게 된다. 배수오버의 경우 상관이 없으나 FSB 오버클럭을 할 경우 동기화된 시스템버스 마져 오버클럭이 되고 이는 MCH(인텔칩셋),North Bridge(VIA,SIS)부분에 무리를 주게 된다.
 허나 시스템 버스가 향상된다는 것은 성능향상과 직결된다는 장점도 가지고 있으며 CPU오버클럭으르 얻을 수 없는 '+α'를 성능면에서 얻는 셈이다. 시스템버스가 400MHz에서 533MHz로 동작한다는 것이 이슈가 되는 것이 이 때문이다. 참고로 예전 펜티엄 오버클럭시에 시스템 버스가 오버클럭된 펜티엄4 1.5GHz(시스템버스:428)는 정상적인 펜티엄4 1.6GHz(시스템버스:400)의 성능을 가지게 된다. 유사한 예로 시스템 버스가 다른 애슬론(200, 266)의 성능차는 약 10%정도로 알려져 있다.

 메모리(C)의 경우도 FSB와 같이 오버클럭이 된다.(메인보드의 종류에 따라 RDRAM, DDR, SDR등등 다양하지만 현재 가장 인기 있는 DDR 메모리를 선택했다.) 다만 메인보드의 종류에 따라서 어느정도 설정을 조절함으로써 유연성을 가질 수 있다는 점이 시스템 버스와 다르다고 하겠다.(유연함에 대해서는 뒤에...) 또한 시스템버스처럼 성능향상과 직결되는 부분이기 때문에 많은 유저분들이 굳이 CPU 오버클럭을 안하더라도 메모리를 혹사(?)하는 경향이 있다.^^

 AGP(D)의 경우도 FSB와 동일한 비율로 상승되기 때문에 FSB 오버클럭을 한다면 동시에 오버클럭이 되며 AGP슬롯을 사용하는 그래픽 카드에 무리를 주게 된다.(물론 이도 그래픽 카드 오버클럭의 한 방법이다.) 다만 최근 그래픽카드가 비교적 오버클럭에 강해 89MHz수준은 왠만하면 정상작동한다.

 PCI(E)의 경우 다양한 장치가 연결되있고 FSB오버클럭과 함께 PCI슬롯에 있는 모든 장치에 부하를 주게된다. 이중 오버클럭에 약한 장치들이 많기 때문에 FSB오버클럭시에 PCI부분을 가장 신경 써야 한다. 특히 SCSI카드의 경우 오버클럭에 상당히 약한 편이며 사운드카드 역시 오버클럭과 친근하지 않다. FSB조절로 인한 PCI장치 오버클럭은 바로 증상이 나타나지 않더라도 시간이 지나면 심각한 후유증을 경험할 가능성도 있다. FSB오버클럭이 꺼려지는 원인 중 가장 큰 것이 오버된 PCI 주파수로 인한 PCI장치 안정성 확보문제라 할 수 있겠다.

그럼에도 불구하고?

 그럼에도 불구하고 우리가 신형 펜티엄4 오버클럭에 관심을 갖는 이유는 오버폭이 상당히 크기 때문이다.

•  관련뉴스: 신형 펜티엄4 오버클럭의 고수! 그 최강을 가리자!

 과거 CPU 오버클럭사(史)에 획을 그은 제품들을 뽑으라면 아직도 감탄할 만한 셀러론 300(@450가능)MHz, 듀런 650(@1000가능)MHz등이 선택될 것이다. 이들 제품은 그 오버폭(30%이상)과 오버클럭율(제품 중)에 있어서 워낙 인상이 강했던 했기 때문이다.
 여기 또 하나 오버클럭사에 강한 인상을 남길(?) 제품이 있으니 바로 노스우드 코어의 신형 펜티엄4였던 것이다.

과연 3GHz의 벽을 깰 수 있을까?