[벤치] 1GHz 프로세서 비교

■ 시작에 앞서...

본 기사는 하드웨어 관련 전문 사이트인 active-hardware에 게재되었던 'Comparison tests of 1Ghz processors'를 우리말로 옮긴 것입니다. 수록된 모든 이미지 역시 동일 출처에서 그대로 인용하였슴을 밝힙니다.

■ 들어가며

최근 들어 거의 모든 x86 프로세서 업체들과 그들의 협력업체들은 1GHz CPU를 판매하고 있는 것으로 보이며 현재 시장에 나와 있는 다양한 1GHz 프로세서 제품들의 실제적이고 상대적인 성능을 비교해 보고자 한다. 여기에서는 Intel 1GHz 프로세서, "Classic" Athlon 1GHz, Athlon "Thunderbird" 1GHz 비교 테스트를 보여주고 있으며 다음은 이들 제품에 대한 간략한 비교설명이다.

Intel Pentium III Coppermine FC-PGA 1GHz

고클럭 주파수, 약간 개선된 Vcore 전압을 제외하고는 1GHz PIII Coppermine은 인텔의 다른 자매 제품과 큰 차이점을 보이고 있지 않다. 1GHz "CuMine"은 0.18 미크론 제조 공정으로 제작되었으며 933MHz 버전을 제외한 나머지 자매품들이 1.60v전압을 이용하는 것과는 달리 1.70v를 이용한다. 참고로 933MHz 버전은 1.65V 전압을 이용한다. 한가지 짚고 넘어갈 점은 1GHz "CuMine"은 많은 사람들이 생각하는 100MHz FSB(Front Side Bus) 속도가 아닌 133MHz Front Side Bus 속도로 동작된다는 점이다.

사실상 배타적으로 100MHz 버스 속도만을 염두에 두고 제작된 칩 버전은 없다. 1GHz "CuMine"은 Intel의 ATC와 ASB 기술을 통합하게 됨으로서 인텔이 수년간 개발해 온 미세한 코어 기술의 많은 이점을 누리게 된다. 이 두 기술(ATC와 ASB)에 대해 개념이 없는 초보자들을 위해 잠시 이 두 용어를 설명하고 넘어가고자 한다.

ATC (Advanced Transfer Cache)

L2 ATC (Advanced Transfer Cache)는 작은 L2 캐시 메모리 블록으로 CPU 몸체 자체에 통합되어 있으며 따라서 프로세서 코어와 동일한 속도로 동작한다. L2 ATC의 몇몇 특징은 다음과 같다.

• Non-Blocking, 풀 스피드, 프로세서 다이에 직접 통합
• 8-way associative
• 256비트 데이터 버스
• 기존 캐시에 비교해 대기시간 감소

인텔은 L2 캐시를 프로세서 다이에 이동시킴으로서 메모리로부터 최근 또는 종종 사용되는 명령어와 데이터를 가져오는데 필요한 시간을 줄이게 되었다. 이 집적 캐시로 인해 뛰어난 64비트 엑세스가 가능하게 되었다.

ASB (Advanced System Buffering)

ASB(Advanced System Buffering)는 시스템 버퍼와 queue의 대기 명령어에서 실행되는 동작의 최적화를 구성하게 되며 결과적으로 100MHz와 133MHz 버스를 이용하는 시스템에서 전반적인 성능 향상을 꾀하게 된다. ASB(Advanced System Buffering)의 특징은 다음과 같다.

• 4 writeback buffers
• 6 fill buffers
• 8 bus queue entries

결론을 요약해 보면 Pentium III FC-PGA 1GHz 프로세서는 0.18 미크론 제조공정을 이용해 제작되었으며 256K의 풀 스피드 L2 캐시를 탑재하고 있고 1.70v 전압을 사용하며 거의 3천만개에 해당하는 트랜지스터를 집적하고 있다.

AMD classic Athlon 1Ghz

이전 버전인 850MHz/900MHz/950MHz Athlon은 1.70v 전압을 이용하며 나머지 Athlon 제품이 1.60v를 이용하는 반면 Athlon 1GHz는 1.80v 전압을 이용하게 된다. 이외에도 이전 프로세서와 Athlon 1GHz 프로세서가 다른 점은 L2 캐시가 1/3 divider로 작동하게 된다는 점을 들 수 있다. 따라서 1/2 divider와 350Mhz로 작동하는 700Mhz 프로세서와 달리 1Ghz Athlon은 1/3와 333Mhz로 작동하는 L2캐시를 이용하게 된다. 사실상 700Mhz Atlon은 350Mhz 캐시를 이용한 마지막 Athlon 제품이다.

Athlon 750MHz 제품과 같이, Athlon 1GHz는 K75 프로세서 코어에 기반해 0.18 미크론 제조공정을 이용해 제작되었다. 따라서 Athlon 1GHz는 0.18 미크론 제조공정으로 제작된 제 5번째 AMD CPU라고 할 수 있다. K75 코어 자체는 크기 차이를 제외하고는 사실상 K7 코어와 동일하며 이는 750Mhz Athlon 프로세서에 최초로 도입된 기술이기도 하다.

더욱 작은 코어로 인한 실질적이고도 주요한 이점은 CPU가 방출하는 열 양을 그만큼 줄이게 된다는 점이다.

또한 이전 프로세서와 구별되는 Athlon 1GHz의 특징으로는 128KB의 듀얼 포트 L1 캐시를 들 수 있으며 이는 CPU 다이의 part & parcel에 위치하며 CPU 코어와 동일한 클럭 속도로 동작한다. 또한 염두에 두어야 할 점으로는 Athlon 프로세서의 L1 캐시가 2개 부분으로 나누어 진다는 점이며 이중 반에 해당하는 64KB는 명령어를 저장하는데 이용되며 나머지 64KB는 데이터를 저장하는데 이용된다.

Athlon은 또한 100MHz 속도로 동작하는 Digital Alpha의 EV6 버스를 이용하지만 데이터를 매 클럭 사이클(DDR또는 Double Data Rate)의 양 rising & falling edges에 전송하게 되며 이로 인해 200MHz 속도로 효과적으로 작동하게 된다. 마지막으로 1GHz Athlon 프로세서는 방열판 위에 직접 설치된 2개의 팬이 장착되어 출시된다. 이로서 1GHz Athlon은 많은 열을 방출하게 된다는 사실을 미루어 짐작해 볼 수 있으며 이에 따른 적절한 쿨링이 필요하게 될 것으로 여겨진다.