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[CPU] [카드뉴스] CPU WARS : EPISODE VI - RETURN OF THE HAIFA

Dr.Lee | 조회 4009 | 추천 15 | 2017.02.08. 19:22 http://drmola.com/pc_column/130527

※ 닥터몰라 페이스북 페이지에 게시된 원본은 여기서 보실 수 있습니다!

 

카드뉴스-CPU WARS 03.001.jpeg

 

안녕하세요 독자 여러분.

오늘은 CPU WARS 그 세번째 편, 에피소드 6 "하이파의 귀환" 을 들고 찾아왔습니다.

 

이스라엘의 하이파 연구소.

아시다시피 P6을 개량한 코어 아키텍처를 개발하며,

넷버스트의 수렁에 빠졌던 인텔을 기사회생시킨 구원투수인데요.

겨우 한 화만에(;;;) 다시 하이파 연구소가 등판하게 된 사연을 알아보도록 하겠습니다.

 

혹시 CPU WARS를 처음 보시는 분이시면,

지난 에피소드들을 보고 오시면 더욱 좋습니다. (1편 / 2편)

 

카드뉴스-CPU WARS 03.002.jpeg

 

2008년의 더닝턴 이후 서버용 CPU의 코어 수는 지칠 줄 모르고 늘어 왔지만,

일반 데스크탑용 CPU의 코어 수는 벌써 10년째 4코어에 머물러 있는 현실.

데스크탑 시장의 경쟁 부재가 낳은 아픈 결과인데요.

 

이달 말에서 다음달 초 사이 출시 예정인 AMD의 새 CPU <Ryzen>,

과연 얼마나 인텔을 다시 뛰게 할 수 있을지 간절한 마음으로 바라봐야 하겠습니다.

 

카드뉴스-CPU WARS 03.003.jpeg

 

같은 시기 출시 예정이던 AMD의 4코어 CPU인 <바르셀로나> (아제나).

네이티브 4코어 설계로 켄츠필드의 라이벌이 될 것으로 여겨졌지만,

 

AMD 경영진의 판단 미스로 출시일정이 엄청나게 지연된데다

출시 초 TLB 버그까지 발견되며 이를 해결하기 위해 패치를 거친 결과 성능은 오히려 하락,

켄츠필드를 타겟으로 개발되었으며 그마저도 원래 계획보다 낮아진 성능을 가지고,

네할렘과 같은 시기 시장에서 경쟁하는 최악의 실책을 범하게 됩니다.

 

켄츠필드는 위 그림에서 언급되었듯 2코어 <콘로> 를 2개 묶은 것으로

65nm 공정으로 제조되었으며 콘로의 다이 사이즈는 최상위 라인업인 4MB L2 캐시 모델이 143mm2 입니다.

이후 45nm로 제조공정이 미세화된 <울프데일> 은 L2 캐시를 6MB까지 늘리게 되는데요.

그러고도 다이 사이즈는 107mm2에 그쳐 제조공정 향상의 이득을 크게 보았습니다.

 

카드뉴스-CPU WARS 03.004.jpeg

 

눈썰미가 좋은 분이라면 더닝턴의 '코어' 부분이 울프데일과 거의 같다는 사실을 눈치채셨겠죠.

정확히는, 울프데일의 L2 캐시 6MB 중 절반을 잘라낸 것과 비슷하게 생겼는데요.

실제로도 더닝턴은 2코어당 3MB씩의 L2 캐시를 탑재하고 있어 제대로 보신 겁니다.

 

참고로 이 글에서 등장하는 모든 다이 이미지의 경우,

무작위적으로 수록된 것이 아닌, 실제 다이 면적과 정확히 일치하는 비례로 계량되어 있는데요.

따라서 각 아키텍처별로 다이(내부의 '1코어')의 면적을 비교해 보면,

무어의 법칙에 따라 점차 줄어드는 것도 관찰하실 수 있습니다.

 

글을 읽으시며 재미를 느낄 수 있는 또 하나의 포인트가 되었으면 하는 바람입니다.

 

카드뉴스-CPU WARS 03.005.jpeg

 

더닝턴의 L3 캐시 용량은 16MB.

3의 배수인 '6코어'가 공유하기에는 아무래도 어정쩡하죠.

이런 정황들이 '초기 더닝턴 8코어설'을 더욱 설득력 있게 뒷받침하고 있습니다.

 

카드뉴스-CPU WARS 03.006.jpeg

 

위 그림의 다이 이미지를 자세히 보시면,

블룸필드와 네할렘-EX의 '코어' 크기는 완전히 똑같지만 L3 캐시 슬라이스 크기가 다르다는 것을 눈치채셨을 텐데요.

네할렘-EX의 L3 캐시 영역의 크로스바를 제외하면 약 1.5배 가량의 면적 차이가 있고,

실제로도 블룸필드의 코어당 L3 캐시 슬라이스 용량은 2MB인데 비해 네할렘-EX는 3MB로 거의 보이는 것과 일치합니다.

 

이를 다시 말하자면, 네할렘-EX는 8코어 / 24MB L3 캐시 구성이라는,

당시로서는 어마무시하게 거대한 스펙을 갖고 있었다는 말인데요.

4년 뒤 그와 거의 엇비슷한 면적으로 출시된 하스웰-EP/EX의 경우,

무려 18코어와 45MB L3 캐시라는 구성을 탑재하고 있습니다.

 

...아무리 괴물 같은 스펙도 무어의 법칙 앞에서는 그저 초라해지고 마는군요.

 

카드뉴스-CPU WARS 03.007.jpeg

 

위 그림의 포인트는, 이전 장(네할렘 아키텍처)과 비교해 현저히 작아진 다이 내 1코어의 크기.

웨스트미어 아키텍처는 비록 일반 데스크탑 라인업에서는 큰 힘을 쓰지 못했지만, HEDT 및 서버 시장에서 대활약하게 됩니다.

특히 웨스트미어-EX는 다음 세대 아키텍처인 샌디브릿지가 최대 8코어밖에 출시되지 않으면서,

그 다음 세대인 아이비브릿지-EP/EX가 출시될 때까지 최상위 서버 시장의 간판으로 군림하게 됩니다.

 

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린필드를 지원하는 P55 메인보드가 출시되기 전까지 메인보드에는 두 개의 칩셋이 있었습니다.

블룸필드 시절만 하더라도 X58 칩셋과 ICH10이라는 칩셋이 공존하고 있었는데요.

 

이러한 두 칩셋 자체가 소비하는 전력 역시 상당한 수준이었기에,

린필드는 시스템 전체의 소비전력 절감에 크게 기여했다는 역사적 의의 또한 가집니다.

 

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오늘의 주인공이죠.

주인공이 무려 10페이지만에 처음으로 등장했습니다! ^^

 

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마이크로옵 캐시가 갖는 의미는 이 밖에도 더 있습니다.

x86 명령어를 마이크로옵으로 디코드하는 과정은 CPU 내부의 여러 작업단계 중에서도 가장 중요하고,

또 그만큼 많은 시간(과 전력)을 소비하는 단계에 속하는데요.

 

마이크로옵 캐시가 이 과정들을 생략할 수 있게 도와주어, 전성비 개선에 큰 공을 세우게 됩니다.

 

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전세대 아키텍처의 시장 장악 실패로부터 샌디브릿지가 신화화될 동력이 마련되었다니,

꽤나 잔혹한 인과관계라 하지 않을 수 없습니다.

 

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핀펫의 도입은 CPU 역사 전체를 <핀펫 전>과 <핀펫 후>로 딱 잘라 구분할 수 있을 만큼 큰 일이었습니다.

 

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잘 아시겠지만, 이후의 아키텍처들인 하스웰-브로드웰-스카이레이크/케이비레이크로 오는 동안

내장 GPU의 전체 CPU 다이에 대한 면적 비율은 계속하여 상승해 오고 있습니다.

 

카드뉴스-CPU WARS 03.028.jpeg

 

지금까지 3편을 읽어 주셔서 감사합니다.

페이스북 오리지널로 제작된 컨텐츠인 만큼, 카드뉴스 포맷을 가장 자연스럽게 볼 수 있는

닥터몰라의 페이스북 페이지(링크)에서도 봐 주시기를 강력히 권장합니다 :)

 

다음 편에서도 재미있는 내용으로 찾아뵙도록 하겠습니다.

 

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Profile image 푸룬 2017.02.08 20:52
카드뉴스로 보니 잘모르던 저도 확실히 글보다 쉽게 이해가 가네요
좋은 글 쓰시느라 고생하셨습니다. 잘 보고 가요 :D
Profile image Dr.Lee 2017.02.09 17:36
감사합니다! 다음 편도 기대해 주세요 :)
Profile image [게임미식가] 잼아저씨 2017.02.08 22:24

연도가 가까워올수록 앎의 모른다<->안다 스펙트럼 중 안다 쪽에 가까운 내용들이 나오는군요 ㅋㅋㅋ 그래도 좋은 내용 잘 봤습니다.
인텔이 HEDT에서 빅 코어와 결별하게 되었는데 링버스를 보고 있자니 여러모로 아쉽네요. 메인스트림 코어 늘려달랬더니 HEDT를 줄여주는 인텔의 형평성에 무릎을 탁 치고 갑니다. ㅋㅋㅋ

Profile image 여우비 2017.02.09 03:50
그런 의미에서 이번 라이젠이 시원하게 인텔 뒤통수를...?!
Profile image Dr.Lee 2017.02.09 17:40
라이젠... 읍읍...
Profile image Dr.Lee 2017.02.09 17:39
감사합니다! ...어 그런데... 위 내용에서 HEDT 코어가 줄어들었다고 암시될 만한 내용이 있었나요?
스카이/케이비-X의 코어 수가 더 늘지 않는다, 서버 라인업과 분리된다는 기사를 염두에 두신 걸로 이해하고는 있습니다.
혹시 카드뉴스상 제가 의도한 내용이 잘못 전달된 게 있을까 궁금해 묻는 것이니 당황하지는 않으시길!! ㅋㅋ
Profile image [게임미식가] 잼아저씨 2017.02.09 21:50
i5-7640K/i7-7740K가 케이비레이크X로 대략 결론이 났는데 2066 소켓용 4코어(8스레드)라고 하는 벤치라이프 기사를 봤었거든요 ㅎㅎ
Profile image Dr.Lee 2017.02.09 17:40
다음 화부터는 더더욱 익숙한 내용이 많이 등장할테니 기대해 주세요!! ㅋㅋ
Profile image 여우비 2017.02.09 03:50
하이파 연구소가 지금까지 인텔을 먹여살렸다고 봐도 과언이 아니네요.
Profile image Dr.Lee 2017.02.09 17:41
이스라엘 하드캐리...
읽어 주셔서 감사합니다!! :)
Profile image ARMCC 2017.02.10 13:11
하이파 그양반들이 처음 만든 게 다름 아닌.... 80x87.... 즉 x86용 FPU코프로세서였던가 그래요....
Profile image 지노 2017.02.10 01:00
전 아직 샌디브릿지를 사용 중인데 이제 놓아주려 합니다.
그래서 곧 출시될 라이젠이 아주 기대돼요.
잘 나와서 인텔 콧대 좀 꺾어 주고 경쟁해서 데스크톱 CPU도 팍팍 발전하면 좋겠어요.
Profile image Dr.Lee 2017.02.14 15:26
읽어 주셔서 감사합니다!
저도... 꼭 인텔 콧대를 꺾는단 의미보다도, 경쟁이 없다시피 한 현상을 타파라도 할 수 있으면 좋겠네요!
Profile image RuBisCO 2017.02.10 11:08
저 네할렘 EX의 다이사이즈는 개별 다이만 가지고 보면 한등빨한다는 IBM z 시리즈보다도 커서 비슷한 등빨의 물건이 망작 투퀼라 하나 뿐이죠(...)
Profile image Dr.Lee 2017.02.14 15:27
과연 수율이 얼마나 되었을지 궁금합니다 (...)
Profile image 준앤준 2017.02.10 14:09
지식부족으로 봐도 잘 이해안가는 내용들도 있지만 전체적인 큰 맥락을 다시 한 번 되짚어 보기에 좋았습니다. 감사합니다.
Profile image Dr.Lee 2017.02.14 15:27
감사합니다!! 이후의 3, 4, 5편도 보셨겠죠? (기대) ㅋㅋㅋㅋㅋ
Profile image 나무노래 2017.02.10 15:50

역시 어렵네요 ㅎㅎ

Profile image Dr.Lee 2017.02.14 15:28

안대... 독자층의 하방 확장을 위해 심혈을 기울인 글인데 ㅜㅜ

Profile image MadDOg 2017.02.10 16:57
스카이레이크도 이스라엘팀이 설계한걸로 아는데 맞나요??
Profile image Dr.Lee 2017.02.14 15:28
맞습니다 고갱님!
Profile image 앙리앙뚜와 2017.02.10 18:25
와 글 재밌어요 카드가 들어가니 읽기 쉽고 더 편하네요 오오
Profile image Dr.Lee 2017.02.14 15:28
감사합니다!! 이후에 등록된 3, 4, 5편도 재미있게 봐 주세요 >_<
Profile image 윤뎅구 2017.04.13 11:21
드디어 이번 편도 다 읽었네요
봐도봐도 헷갈리고 어렵네요 ㅠㅠ
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