CPU 동작 속도 및 세부 기능별 분류 (Intel & AMD CPU)


본 블로그내 'CPU 코어 형태별 분류'에서 기술했듯이 코어 형태는 CPU의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다.

하지만 코어 형태 외에도 CPU의 성능을 가늠하는 다양한 기준들이 있다.

다음은 CPU의 성능과 가격을 결정하는 중요한 요소들에 대한 내용이다.


1.Intel CPU 이름의 표기 방법 - 동작 속도, 캐시, FSB


[Intel CPU 표면에 표기된 스펙 정보]


a & b : 인텔 Core2 Quad Q6600 CPU

c : SLACR - S-Spec (Sample - Specification Number) - 4~6개의 알파벳과 숫자로 조합되어 

   -> IC batch : CPU 제조 Lot

   -> model number : CPU 모델 번호

   -> core stepping : CPU 기능 수정 및 제조개선

  등의 의미들을 포함하고 있다.

d : 동작 속도 (Clock Speed)가 2.4GHz 인 제품임

e : 8MB의 캐시가 내장되어 있는 제품임

f : FSB (Front Side Bus) 가 1066MHz인 제품임 

   -> CPU 내부 Core 및 L1 캐시와의 통신인 Back Side Bus라고 하는 반면 

       CPU L2 캐시와 외부 부품 (메인보드, 메모리 등)과의 통신 담당

g : Intel CPU FPO(Finished Process Order)/Batch code

  -> Batch code : L737A702 – Malaysia, 2007년도, 37주차

      1st letter or digit = plant code : Malaysia
        0 = San Jose, Costa Rica
        1 = Cavite, Philippines
        3 = Costa Rica
        6 = Chandler, Arizona
        7 = Philippines
        8 = 
Leixlip, Ireland
        9 = Penang, Malaysia
        L = Malaysia
        Q = Malaysia
        R = Manila, Philippines
        Y = 
Leixlip, Ireland
      2nd digit = Year of production : 2007

      3rd & 4th digits = week : 
37주차
      5th - 8th digits= lot number : 
A702


이러한 정보는 Intel CPU의 Box 라벨에도 표기되어 있다


[Intel CPU 박스에 표기된 스펙정보]


이와같이 Intel CPU와 CPU 박스에는 해당 CPU의 정보가 직관적인 형태로 표기되어 있어 대부분 의미를 바로 파악할 수 있다.

하지만 이러한 정보 외에도 제품에 붙여진 영문자를 통해 얻을 수 있는 정보들이 있다.

예를 들어 Core2 Duo CPU에 붙여진 영문자에서는 전력 소모량을 알 수 있다.

E는 50W 이상, T는 25~49W, L은 15~24W, U는 14W 이하 CPU를 뜻하며 Q는 쿼드코어 제품을, X는 eXtreme의 약자로 최고급 CPU인 Core2Extreme 제품군을 지칭하는 용어이다.

QX6850, QX9650과 같이 Q와 X가 함께 붙은 제품은 쿼드코어가 내장된 Extreme을 뜻한다.


2.AMD CPU 이름의 표기 방법

Intel CPU는 사양을 직관적으로 알 수 있는 것과는 달리 AMD CPU에 적힌 표기만으로 기본 스펙을 알 수 없다.


예를들면 아래 이미지는 AMD Ryzen7 1700 CPU로써 8개 코어를 가진 멀티프로세싱 CPU인데 표기된 내용으로는 

Intel CPU와 같은 정보가 없다.


자세한 CPU 스펙을 확인하고자 한다면 아래 링크를 통해 CPU 스펙을 알 수 있다.



AMD CPU는 스펙은 다음과 같다.


1.CPU Cores 수는 8개다.


2.CPU Threads 수는 16개다.


3.Base Clock Speed는 3GHz다.


4.Max Turbo Core Speed는 3.7GHz다.


5.총 L1 Cache는 768KB다.


6.총 L2 Cache는 4MB다.


7.총 L3 Cache는 16MB다.


8.Package는 AM4다.


9.PCI Express Version은 PCIe 3.0이다.


10.Default TDP는 65W다.


11.최고 온도는 95도다.


[AMD 홈페이지에 기재된 해당 CPU의 스펙]



IT 기기별 (스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC) CPU의 차이점에 대해 알아보기 I


데스크탑 PC의 두뇌인 CPU라고 하면 가장 먼저 떠오르는 제조업체는 인텔이다. 

모바일 기기인 스마트폰의 95%, 태블릿 PC의 35% 점유율을 가진 CPU 제조업체는 ARM 이다.

이러한 각 전자기기 디바이스별 장착되는 CPU에 대해 알아보기로 한다.


1.영국의 반도체 회사 : ARM


ARM은 반도체를 직접 생산하지 않고, 오랜 기간 소형기기의 CPU를 설계했다.

1982년부터 마이크로소프트-IBM 연합 PC에 대응하기 위해 칩 설계를 시작해 현재는 세계 최고의 모바일 

CPU 제조업체로 자리 잡았다.

전세계 95%의 스마트폰과 소형기기에 ARM CPU가 적용된다.

전자계산기의 CPU부터 태블릿 PC의 CPU까지 디자인하고 있다.

소형기기에 대한 노하우가 다른 업체에 비해 월등하여 전력 관리 부분에서 탁월한 성능을 발휘한다.

ARM은 기술력을 바탕으로 반도체를 설계하고 그 설계를 칩 제조업체에 판매한다.

퀄컴의 스냅드래곤, 엔비디아의 태그라, 애플의 A칩, 삼성의 허밍버드->엑시노스가 ARM의 원천기술을 

바탕으로 탄생한 CPU이다.


   [삼성 엑시노스 CPU]                             [퀄컴 스냅드래곤 CPU]


                                          [애플 A5 CPU]                             [엔비디아 태그라 4 CPU]


★ ARM CPU의 장점 ★


▶ 뛰어난 와트당 성능비 : ARM이 내세우는 가장 큰 장점 가운데 하나는 저전력이다. 

모바일은 PC와 달리 배터리 전원에 의존할 수밖에 없다. 현재 스마트폰의 사용 중 요구하는 전력은 800mW로, 

여기에 AMOLED와 구성요소를 포함한 화면에 사용하는 전력도 300mW이다. 

전력 소비량은 더 줄어들 수 있지만 중요한 것은 배터리 용량이 더디게 늘어난다는 것이다.


▶ 불필요한 냉각 시스템 : 1978년 처음 등장한 x86 계열은 계속 MMX나 SSE 등 수많은 명령어를 추가했다.

32년 동안 꾸준히 추가한 명령어에는 하나당 17바이트가 필요하다.

ARM은 같은 명령어를 구현할 때 필요한 수준이 2~4바이트이다.

많은 명령어를 처리하려다 보니 PCB 면적 자체도 커질 수밖에 없다.

실제로 인텔의 모바일 프로세서인 아톰 PCB 면적은 가로/세로 10mm 지만 ARM은 7.8X3.1mm에 불과하다.

저전력이므로 125˚C까지는 쿨러 없이도 작동한다.

쿨러가 없어 배터리 사용 시간이 늘어난다.

ARM이 제시한 아톰과 ARM 아키텍처의 비교 결과를 보면 작동 클럭이 800MHz로 같은 아톰과 코어텍스 A8은 대기모드에서 

아톰이 0.8일인 반면 ARM은 일주일이다. 평균 사용시간으로 봐도 아톰은 0.4일, ARM은 6.9일이다. (1,400mAh 배터리)


▶ 쉬운 멀티코어 구성 : ARM의 또 다른 장점은 클러스터링이다.

ARM 기반 프로세서 여러 개가 서로 필요할 때 마다 협업할 수 있도록 제작되엇다.

ARM의 코어링크 400 시리즈는 멀티코어 프로세서 클러스터를 도입한 제품이다.

저전력을 유지하면서 프로세서끼리 메모리 자원을 공유하고 전체 성능은 높인 것이다.


★ SoC 프로세서 ★


SoC (System on Chip) 는 서로 다른 기능의 반도체들을 하나로 통합하는 과정에서 나온 말로 핵심은 소형화에 있다.

이용 분야는 거의 모든 전자제품에 해당되는데 대부분의 전자제품이 한 가지 기능만을 갖지 않기 때문이다.

반도체를 SoC화하면 소형화, 저전력화라는 장점이 있고, 단점은 만들기 어렵고 제조비용이 많이 들어간다.



메모리(RAM)가 컴퓨터 성능에 어떤 영향을 미치나?

메인보드에 장착되어 있는 RAM이다.


PC의 시스템 메모리는 실제 메모리인 RAM(random Access Memory)과 가상 메모리로 구성되어 있다. 시스템 메모리는 PC를 끄면 해당 내용을 저장하는 하드 디스크 드라이브와 같은 영구 저장소가 아니다.

프로그램을 시작하면, 프로세서에서 하드 드라이브의 프로그램을 가져오라는 명령을 내린다. 파일을 받으면 PC에는 데이터를 조작하고 조작된 데이터와 상호 작용할 수 있는 작업 영역이 필요하다. 이 작업대의 갑판이 RAM이다. 프로그램으로 작업할 경우 PC에서는 프로그램을 임시로 디지털 작업대 갑판인 RAM에 둔다. 그러면 프로세서에서 빠르고 쉽게 정보에 액세스할 수 있다.

RAM에 대해 이해해 보자.

일반적으로 PC에 RAM이 많을수록 작업하기 위한 디지털 작업대 갑판이 커지면서 프로그램이 빠르게 실행된다. RAM이 부족하여 PC 실행 속도가 느려지면 저렴하다는 이유로 가상 메모리를 구매하고 싶은 마음이 들지도 모른다.그러나, RAM을 추가하면 프로세서가 하드 드라이브의 데이터보다 RAM의 데이터를 더 빨리 읽어내므로 RAM을 구매하는 것이 훨씬 좋은 해결책이다.

RAM에는 PC 성능에 영향을 주는 2가지 주요 속성이 있다. 바로 메모리 용량과 메모리 속도이다.

메모리 용량은 다음과 같다.

메모리 모듈에 기가바이트(GB)가 많을수록 더 많은 프로그램을 한 번에 열 수 있다.

1. 2~4GB는 RAM 용량의 표준이며 Windows Vista 또는 XP가 설치된 PC와 함께 제공됩니다. 이 정도 메모리 용량으로 단일 응용 프로그램을 처리할 수 있다. PC의 RAM이 4GB 미만인 경우 RAM을 추가하면 성능을 크게 향상시킬 수 있다.

2. 4~6GB는 표준 RAM 용량으로 웹 브라우징, Word 문서 작성, 이메일과 같은 일반적인 사용자들의 업무를 쉽게 처리할 수 있다.

3. 6-8GB는 대용량 RAM은 캐주얼 게이머 및 기본 멀티미디어 사용자들이 사용하기에 적합합니다. 여러 프로그램을 한 번에 열 수 있고 요구 사항이 변경된 경우에도 새로운 기술이 있기 때문에 업그레이드할 필요가 없다.

4. 8GB 이상은 강력한 RAM 용량으로 하드코어 게이머와 최신 멀티미디어 사용자 및 개발자들이 사용하기에 완벽한 용량이다. 이러한 사용자들은 RAM을 업그레이드하지 않고 시장의 최신 기술을 이용하기를 바란다.

메모리 속도를 보자.

RAM이 프로세서에서 요청을 수신하여 데이터를 읽고 쓰는 데 소요되는 시간이다. 일반적으로, RAM 이 빠를수록 처리 속도가 빨라진다.

빠른 RAM을 사용하면 메모리에서 다른 구성 요소로 정보를 전송하는 속도를 높일 수 있다. 즉, 신속한 프로세서가 동일한 속도로 다른 구성 요소로 통신하게 됨으로써 컴퓨터를 더욱 더 효율적으로 사용할 수 있다.

RAM 속도는 1초당 수 백만의 사이클이 측정되는 메가헤르쯔(MHz)로 프로세서 클럭 속도와 비교할 수 있다. 일반 데스크탑 및 노트북에서 사용되는 메모리 속도의 범위는 표준 속도 1333mhz에서 최대 2133MHz이다.

RAM 업그레이드는 이렇게 한다.

컴퓨터의 성능을 향상시키기 위해 RAM을 업그레이드하고 싶다면 먼저 PC의 RAM 용량을 확인하고 프로세서가 사용하는 레지스터가 32비트인지 64비트인지 파악해야 한다.

레지스터는 시스템이 지원할 수 있는 메모리 용량을 결정한다. Windows 32비트 운영 체제에서는 4GB의 RAM만 사용하므로 용량을 추가해도 성능이 향상되지는 않다. Windows 64비트 운영 체제는 응용 프로그램 실행 시 더욱 신속하고 효율적이며 8GB 이상의 RAM을 처리할 수 있다.


출처 : DELL.COM Knowledge Base 

메모리의 속도가 서로 다른 것을 장착해서 사용시 문제 발생 가능성이 있는가?


결론적으로 말하자면 문제 발생 가능성은 없다.


메모리 속도가 다른 것을 함께 사용하기


메모리를 업그레이드할 때 가장 고민이 되는 부분은 이전에 사용하던 메모리와 다른 형식의 메모리를 사용해도 

될지의 문제이다.

컴퓨터를 처음 구입할 당시에 비해 메모리 업그레이드를 고려할 시기에는 기술이 발전하여 이전에 비해 현저하게 빨라진 

메모리를 구입하게 되는데 이런 경우에 이전에 사용하던 메모리까지 교체해야 하는지 아님 새로 메모리를 구입하여 

장착만 하면 되는 것인지 판단하기가 모호해진다.

서로 다른 메모리를 같이 사용할 때의 문제점은 다음과 같은 내용으로 고려한다.


1. 속도가 다른 메모리를 같은 메인보드에 장착해서 사용하는 경우

DDR3 10600 메모리와 DDR3 12800 메모리를 같이 사용할 경우 발생할 문제는 ?

큰 문제는 발생하지 않는다. 모든 메모리는 하위 호환이 가능하므로 메인보드에서 동작하는 클록에 맞추어 자동으로 

설정된다.

분명 기존에 사용하던 메모리는 속도가 낮은 10600 클록일 것이므로 12800 클록은 DDR3 10600에 맞추어 동작하게 된다.


      [DDR3 4GHz PC3-10600 (1333MHz)]



                                                       [DDR3 8GHz PC3-12800 (1600MHz)]


다시말해 서로 다른 속도의 메모리를 같이 장착해서 사용할 경우 낮은 메모리 클록에 맞추어 동작한다는 것은 메인보드 

클록에 맞추어지는 것이지 낮은 메모리의 클록에 맞추어지는 것이 아니다.

만약 문제가 발생한다면 BIOS를 통해 메모리 latency 수치를 설정하여 문제를 해결할 수 있다.

단 BIOS에서 메모리 속도를 자동으로 설정했다면 메인보드 동작 클록이 빠른 속도를 가진 메모리에 맞추어질 경우 

하위 메모리에서 문제가 발생할 수 있으므로 속도가 다른 메모리를 사용할 경우에는 BIOS에서 메모리 동작 클록이나 latency 수치를 설정하는 것이 좋다.


2. 제조 업체가 서로 다른 메모리의 사용

같은 속도의 메모리를 사용하더라도 제조 업체가 서로 다른 경우가 있다.

이 경우는 대부분 문제가 발생하지 않는다.

모든 메모리는 JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council)에서 제정한 메모리 표준에 의해 만들어 진다.

그러므로 제조 업체가 다른 메모리를 장착해서 사용하더라도 문제가 거의 발생하지 않는다.


제조업체가 다른 메모리의 예를 볼 수 있다.

Kingstone DDR3 4GHz PC3-19200 (2400MHz) vs Mushkin DDR3 16GHz PC3-19200 (2400MHz)


단, 새로운 기술로 만든 메모리가 출시될 때 각 제조 업체 사이에 비호환성으로 인한 문제가 발생할 수 있다.

표준안에 의해 만들어지고 인증을 거친 메모리이므로 제조 업체에 관계없이 문제가 발생하지 않아야 정상이지만 아쉽게도 새로 출시되는 메모리 초기 단계에서는 미세한 기술적 문제와 제조 방법의 차이로 인해 각 업체 사이에 호환성이 

문제가 되는 경우가 있다.

그러므로 새로운 메모리 출시 후 각 업체 사이 호환성이 해결되는 시점까지는 같은 제조 업체에서 만든 메모리를 

사용하는 것이 좋다.

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