[리뷰] 펜티엄 4 - 성능(1) ALU, FPU, 메모리

성능 테스트

성능 테스트를 위해서 인텔의 펜티엄 III 733EB MHz 프로세서와 1.0B GHz 프로세서를 비교 대상으로 삼았다. 테스트에 사용된 시스템의 사양은 아래와 같다.

비교대상으로 펜티엄 III를 선택한 것은 현재 구할 수 있는 최고사양의(인텔 기반으로) 프로세서가 펜티엄 III 1GHz 제품이기 때문이다. 그와 함께 현재 가장 일반적으로 사용되는 시스템 사양인 펜티엄 III 733EB MHz 제품과도 비교를 해 보았다. 사양은 위와 같다. 메모리를 2조씩 사용한 것은 펜티엄 4의 i850 칩셋이 RDRAM을 듀얼채널로 사용하기 때문에 최소한 2개의 메모리가 있어야 하기 때문이다. 사용한 하드디스크 드라이브가 SCSI 타입이므로 ICH 등의 영향이 없이 순수한 시스템 성능을 측정할 수 있다.

ALU, FPU, 메모리 대역폭 테스트

CPU자체의 성능 테스트를 위해서 윈벤치 99와 산드라 2000, 산드라 2001을 사용하였다.

Winbench 99, Processor Test

Sandra 2000, CPU/CPU Multimedia/Memory Benchmark

Sandra 2001, CPU/CPU Multimedia/Memory Benchmark 

위의 결과들을 보면 펜티엄 4의 성능은 그다지 만족스러운 수준이 아니다. CPU의 전체적인 성능은 2개의 ALU로 인한 고속의 정수연산 처리능력이 밑받침되어 주고 있어서 펜티엄 III 1GHz 보다 높게 나오기는 하지만 이전 세대의 변화에 비하면 그 성능향상 폭은 극히 미미하다. 이 테스트에 사용한 프로세서가 1.5GHz의 제품이라는 점을 고려하면 동클럭에서는 오히려 전세대의 프로세서에 비해서 성능이 떨어지는 것이다.

정수연산유닛이 고속의 ALU의 도움과 SSE2로 인해서 그나마 높은 성능을 보이고 있다면, 실수연산(부동소수점연산) 부분에서의 성능은 실로 기대 이하라고 할 수 있다. SSE가 적용되지 않은 상태에서는 펜티엄 III의 실수연산에 비해도 오히려 떨어지며, SSE가 적용되었을 경우에서야 25% 정도의 성능향상폭을 갖는다. 이는, SSE를 사용하지 않는 어플리케이션에서는 펜티엄 4 프로세서의 성능을 절반정도밖에 활용할 수 없다는 것을 의미하는 것이다.

프로세서 자체의 성능이 극히 저조한 것에 반해서 메모리 대역폭만큼은 놀랍기 그지없는 성능을 보여준다. 통상적인 PC133 SDRAM이 가지는 속도에서 거의 4.3배에 달하는 데이터 전송 대역폭을 보인다. 수치적으로만 따져보았을 경우, PC133 SDRAM의 경우 1,066MB/s의 전송대역폭을, 듀얼채널 PC800 RDRAM의 경우 3.2GB/s의 전송대역폭으로 정확하게 세배가 되지만, 실질적으로 RDRAM쪽이 SDRAM보다 메모리 효율이 높기 때문에 네배 이상의 성능차이가 나게 되는것이다.

여기에는 펜티엄 4 프로세서 자체의 FSB가 400MHz로 크게 향상되어 있다는 것도 한 몫을 하고 있다. 기존의 펜티엄 III는 메모리 대역폭이 아무리 넓어도 결국 프로세서 자체의 데이터 전송 대역폭이 1,066MB/s로 제한되고 있어서 성능향상을 기대하기 어려웠으나 펜티엄 4의 경우는 3.2GB/s라는 광대한 메모리 대역폭과 프로세서의 데이터 전송 대역폭이 동등한 수준을 이루어서 듀얼채널 RDRAM의 성능을 100% 활용하고 있는 것이다.