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Nehalem Micro architecture - 3
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승인 2008.11.25  11:24:00
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인텔의 코어 i7 프로세서는 AMD가 먼저 적용한 네이티브 방식 뿐 아니라 애슬론64부터 지원했던 메모리 컨트롤러 부분 역시 이번 코어 i7 프로세서에 포함시켰다. 하지만 AMD와 동일한 방식은 아니다.

 

▲ 메모리 컨트롤러가 내장되어 듀얼 채널 DDR2 보다 3.4배의 높은 대역폭을 갖추었다.

 

인텔은 기존의 듀얼 채널을 넘어 3채널의 메모리 컨트롤러를 내장했기 때문이다. 코어 i7 프로세서가 지원하는 DDR3 메모리 컨트롤러는 레지스터드 EDD 메모리와 언버퍼드 메모리 사용이 가능하며, 3채널 구성을 통해 기존 듀얼 채널의 DDR2 보다 3.4배 정도 높은 대역폭을 갖는 이점이 있다.

 

따라서 기존처럼 동일한 용량 및 클럭을 갖춘 두 개의 메모리를 이용, 듀얼 채널을 구성하는 것 보다는 앞으로는 3개의 메모리를 이용해 트리플 채널을 구성하는 것이 더욱 높은 대역폭 확보와 함께 성능 향상에도 도움을 줄 것이다.

 

▲ 코어 i7 프로세서는 FSB대신 QPI를 사용해 높은 대역폭을 갖추게 되었다.

 

인텔은 AMD가 사용했던 네이티브 방식과 메모리 컨트롤러의 내장 뿐 아니라 그 동안 고수해왔던 FSB를 AMD의 Hyper-Transport와 비슷한 QPI(QuickPath Interconnect)로 대체했다. 이는 FSB의 문제점인 병목현상을 해소하기 위함이라 할 수 있다.

 

인텔은 코어 2 프로세서까지 FSB의 대역폭을 12.8GB/s까지 증가시키긴 했지만 이 대역폭으론 듀얼 채널 DDR2 800MHz까지만 만족시킬 뿐 DDR3 1,333MHz를 만족시키기엔 64bit 병렬 버스의 구조적인 한계로 인해 더 이상의 대역폭 상승에는 어려움이 따르기 때문이다.

 

하지만 코어 i7 프로세서에 사용된 QPI는 읽기와 쓰기의 독립된 두 개의 라인으로 이루어져 있고, 이 라인은 각각 20개의 라인으로 구성되어 최대 25.6GB/s의 대역폭을 확보할 수 있게 된다. 따라서 QPI는 FSB 보다 많은 대역폭 확보를 통해 CPU와 칩셋, CPU와 메모리 간의 병목현상을 없애 성능 향상을 이룬 것이다.

 

▲ 8MB의 L3 캐쉬가 새롭게 추가되어 빠른 처리 성능을 갖추었다.

 

코어 i7 프로세서는 기존 코어 2 프로세서와는 달리 8MB의 L3 캐쉬가 추가되었다. 이는 AMD의 페넘 프로세서와 같이 L3 캐쉬가 코어들의 공유를 통해 빠른 처리 성능을 갖춘 것과 유사한 방식이기도 하며, 이 방식은 인텔 서버용 프로세서에서 사용되고 있기도 하다.

 

이 L3 캐쉬는 기존 인텔 코어 2 프로세서의 L2 캐쉬와 같은 역할을 담당하게 되는데, 이는 기존 코어 2 프로세서가 용량과 코어의 수가 늘어날 수록 프로세서와의 레이턴시 역시 함께 증가해 성능에 영향을 끼치게 되지만, L3 캐쉬는 코어의 수나 용량이 늘어나도 성능에 영향을 미치지는 않는다.

 

인텔 코어 i7 프로세서의 L2 캐쉬는 코어 당 256KB를 할당하고 있어 기존 코어 2 프로세서보다 줄어들긴 했지만 낮은 레이턴시와 추가된 L3 캐쉬 덕분에 성능향상이 이루어졌다 할 수 있다. L1 캐쉬는 코어 2 프로세서와 동일한 64KB이다.

 

▲ 펜티엄4 시절에 사용되었던 하이퍼스레딩 기술도 다시 포함되었다.

 

인텔은 코어 i7 프로세서로 넘어오면서 경쟁사의 장점들을 포함시키면서도 펜티엄4 시절에 사용되었던 기술도 함께 포함시켰는데 그것이 바로 하이퍼스레딩 기술이다. 하이퍼스레딩 기술은 이미 다들 알고 있듯 듀얼 코어 프로세서가 나오기 이전인 펜티엄4 노스우드 프로세서부터 사용된 기술로 하나의 코어를 논리적으로 2개의 코어로 늘려 성능 향상을 이루는 기술이다.

 

하지만 실제 2개의 코어를 사용한 듀얼 코어와 4개의 코어를 이용한 쿼드 코어 프로세서가 나오면서 하이퍼스레딩 기술은 더 이상 적용되지 않았는데, 인텔은 이번 코어 i7 프로세서에 다시 하이퍼스레딩 기술을 적용시킨 것이다. 또한, 이 하이퍼스레딩 기술은 물리적으로 코어의 수를 늘린 프로세서 보다는 성능향상이 크진 않지만, 단일 코어에서 보다 멀티태스킹이나 멀티 스레드 환경에서 성능 향상이 있기 때문에 전체적인 성능향상에도 도움을 주는 기술이라 할 수 있다.

 

▲ 코어 i7 프로세서는 새로운 SSE4.2 명령어가 추가되었다.

 

인텔 코어 i7 프로세서에는 앞서 살펴본 기술들 외에도 텍스트나 XML과 같은 어플리케이션의 스트림 작업을 빠르게 처리해주는 ATA(Application Targeted Accelerator) 명령어와 STTNI 명령어 등이 포함된 새로운 SSE4.2가 추가되기도 했다.

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