메모리 전쟁 RDRAM vs. DDR

시작하며  PC 성능 개선을 위해서는, 시스템의 모든 컴포넌트가 병행해서 발전해야 할 것이다. PC 성능은 한가지 요소에 의해서 결정되는 것이 아니라 컴포넌트 간의 상호작용 변수에 따라 결정된다고 할 수 있다. 성능이 우수한 프로세서가 중요한 요소이지만 이것만으로는 별 의미가 없다고 할 수 있다. 예를 들어, Pentium III 800이 486 플랫폼에 사용된다면 충분한 성능을 발휘하지 못할 것이다. 가능한 최대 성능을 이끌어 내기 위해서는 발생 가능한 병목현상을 사전에 미리 제거해야 한다.  현재로서는 심각한 상태는 아니지만, 메모리 보조시스템(SUBSYSTEM) 성능은 현재 하이 테스트 PC에 있어서 빠른 속도로 병목현상 문제로 대두되고 있다. 프로세서와 그래픽 기술이 메모리 기술보다 한층 빠른 속도로 발전하고 있으며, 결과적으로 메모리는 성능향상에 있어 방해꾼이 되어 가고 있는 실정이다. 인텔사와 AMD사는 이미 이러한 문제점을 인식하고 있었으며, PC 성능향상을 가속화하기 위해서는 강력하고 빠른 메모리 보조시스템이 필요하다고 할 수 있다.  물론, 이 딜레마를 극복하기 위해서 한가지 solution만이 존재한다면 문제는 간단해지겠지만 현실은 그렇지가 못하다는 것이다. 인텔사와 AMD사는 빠른 메모리 성능향상의 필요성에 대해서는 의견의 일치를 보이고 있지만, 어떻게 빠른 속도에 도달하는가 하는 방법론에 대해서는 극도의 의견 차이를 보이고 있다. 인텔사는 RDRAM을 적극적으로 지지하고 있는 반면 AMD사와 다른 몇 몇의 회사들은 DDR 기술에 표를 던지고 있다. 따라서 필자는 여기서 이 둘의 장점과 단점을 살펴보고 논의하고자 한다.  메모리 발전배경  프로세서와 메모리간 속도 불균형 문제는 인텔의 486 DX2 프로세서의 출시와 함께 크게 대두되기 시작하였다. 그 당시 인텔은 33-50MHz 클럭 속도를 능가하는 프로세서 생산 가능성을 증명해 보였지만 메모리 업계는 이 프로세서에 부응할 수 있는 빠른 속도의 메모리를 생산 할 수 없었다. 이에 인텔사가 멀티플라이어(multiplier)라는 solution을 제시하게 되었으며, 인텔의 486 DX2/50과 DX2/66 이 새로운 멀티플라이어의 특징을 갖는 첫 번째 프로세서가 되었다. 인텔의 새로운 멀티플라이어는 시스템 버스속도의 배로 작동되었다. 예를 들면, 33MHz 버스에서 동작하는 DX2/66은 DX/33 과 같이 2.0x 멀티플라이어로 인해 66MHz 속도를  내게 되었다.    이 solution은 처음에 열렬한 지지를 받으며 등장했지만 몇몇 문제에 봉착하게 되었다. 전문가들은 33MHz 버스가 빠른 66MHz 프로세서에 요구되는 데이타를 전송하지 못할 것이라고 주장하였다. 그러나 한동안 이러한 주장은 무산되었다. 왜냐면 DX2/66 프로세서에 기반한 시스템이 DX/33 에 기반한 시스템보다 훨씬 빨리 작동하였으며 이로 인해 인텔과 다른 업체들이 멀티플라이어 시스템을 계속 사용할 수 있는 계기가 되었기 때문이다.  그러나, 중요한 점은 DX2/66이 DX/33 보다 빠르기는 하지만 정확히 2배속으로 빠른 것은 아니었으며, 어떤 면에서는 성능면에서 약간 떨어지는 점도 있었다 . 즉 , 멀티플라이어 사용을 반대했던 사람들의 주장이 맞아 떨어진 것이다. 이 사람들이 예견한대로, 멀티플라이어 속도가 증가함에 따라 성능은 그만큼 감소하였다. 차세대 프로세서인 DX4/100 (실제로 DX3/100, 33MHz x 3.0x) 는 이전의 DX/2 보다 훨씬 빨랐지만 프로세서 자체속도보다 빠르게 동작되지는 못하였다.  프로세서 속도 증가에 메모리 속도가 보조를 맞추어 발전하지 못함으로서 성능면에서 큰 발전이 없었다.  현재의 상황  현재 8배속을 능가하는 멀티플라이어에서, 빠른 메모리 보조시스템에 대한 요구는 시급한 것이었다. 점진적인 133 MHz 플렛폼으로의 이동은 다소 만족을 줄 수 있을지 모르지만, 사실상 133 MHz 버스가 미래 프로세서에서는 부적합하게 될 것이며 이는 미봉책에 불과하였다. 또한 기존의 SDRAM 의 속도를 증가시키는 것도 효과적인 선택은 아니었다. 대부분의 메모리 제조업체들은 133 MHz 메모리를 대량으로 생산하고 있지만 , 133 MHz 메모리는 한계치에 빠르게 도달하고 있다. 150 MHz 메모로리 다량 생산은 어는 정도 달성 될 수 있을 것으로 보이지만, 166-200 MHz SDRAM 의 다량생산은 현재는 물론이고 가까운 미래에도 쉽지 않을 것으로 보이며 가격도 만만치 않을 것이다.  현재 메모리 아키텍쳐는 SDRAM 을 포함하며, SDRAM은 64-bit 데이타 버스를 이용해 FSB와 동시에 동작된다. 현재 보편적으로 사용되는 100 MHz FSB 를 고려해 보면 전송 가능한 대역폭은 다음과 같이 산정될 수 있다.  (100 MHz Operating Speed) x (64-bit Bus) x (1/8 bytes per bit) = 800 MB/s 전송 가능 대역폭  133 MHz FSB 속도로의 도약은 다음과 같은 33% 의 메모리 대역폭의 증가로 약간의 위안감을 주고 있다.  (133 MHz Operating Speed) x (64-bit Bus) x (1/8 bits per byte) = 1066 MB/s 가능 대역폭 하지만 이는 수치상으로는 크게 보이지만, 현재 시스템의 요구사항을 충족시키기에는 충분하지 않다. 참고로 메모리 보조시스템의 메모리 요구사항을 살펴보자 . AGP 4X 카드는 1000 MB/s 의 대역폭이 필요하며, PCI 버스는 133 MB/s의 대역폭을 필요로 하고 , 인텔의 새로운 AHA 아키텍쳐는 266 MB/s 대역폭을 필요로 하게 된다. 이것만으로도 1200-1300 MB/s 의 대역폭이 요구되며 이는 프로세서 자체의 메모리 요구량은 포함하지도 않은 수치이다. 게다가 현재의 SDRAM 버스의 실제 성능은 약 75%이며, 이는 사실상 이론적인 800 MB/sl 가 실제로는 600MB/s (800MB/s x 0.75)에 근접한다고 할 수 있다. 따라서 이렇게 많은 양이 시스템에 적재되어야 한다면 메모리 버스는 순식간에 포화 상태가 되며 나머지 시스템은 데이타를 전달하기 위해서 기다려야 할 것이다. 분명히 여기에는 대안이 요구된다고 할 수 있다.