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- RE:싱글다이, 듀오다이 그리고 쿼드코어
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세계 최초’의 타이틀은 기술로서 승부를 거는 회사라면 누구나 한 번쯤 얻고 싶은 명예다. 더욱이 세계 1, 2위 자리를 다투는 곳이라면 세계 최초를 향한 집착은 더욱 강해진다. 세계 1위의 CPU 제조사인 인텔과 2위인 AMD라면 말 할 나위 없다. AMD가 애슬론 1GHz를 인텔보다 먼저 내놓으며 기술, 속도의 선전포고를 한 이래 두 회사는 여러 가지 세계 최초 타이틀을 걸고 싸움을 벌여왔다. 두 회사가 벌이는 선의(?)의 경쟁덕분에 사용자들은 더욱 싼 값에 성능 좋은 CPU를 쓸 수 있으니 기분은 좋다.
세계 최초의 듀얼 코어 x86 CPU 대결에서 간발의 차이로 AMD를 찍어 누른 인텔은 최초의 듀얼 코어 CPU인 펜티엄 D의 뒤를 이은 새로운 아키텍처 프로세서, ‘코어2 듀오’를 내놓고 CPU 시장의 주도권을 거머쥐었다. 코어2 듀오의 출시는 PC 사용자들에게 ‘성능 좋고 열도 적게 나는 꿈의 CPU’라는 놀라움과 희망을 안겨줬지만 인텔의 움직임은 거기서 그치지 않았다. 코어2 듀오 출시와 함께 4개의 코어를 CPU 기판에 넣은 ‘쿼드 코어’ CPU가 곧 모습을 드러낸다는 소문이 그 움직임의 정체였다. 코어2 듀오가 선보인 지 3달. 인텔이 만든 세계 최초의 쿼드 코어 CPU, 코드명 ‘켄츠필드(Kentsfield)’가 그 모습을 드러낸다.
■ 한 지붕 두 가족 CPU, 듀얼 다이
2000년 11월에 첫 선을 보인 펜티엄 4의 기본 기술, 넷버스트(Netburst) 아키텍처는 한 번에 처리할 수 있는 명령의 개수(Instructions Per Cycle, IPC)를 줄인 대신 작동 속도를 크게 높여 PC 성능을 끌어 올리는 것을 목표로 했다. 넷버스트 아키텍처를 쓰면 10GHz짜리 CPU도 만들 수 있다고 자랑하던 인텔의 이런 생각은 노스우드 코어 펜티엄 4까지는 별 탈 없이 흘러갔다.
하지만 프레스콧 코어 펜티엄 4가 첫 선을 보이면서 상황은 꼬이기 시작했다. 더욱 발전한 90nm 공정을 받아들여 빠른 속도를 낼 수 있을 것으로 기대를 모았지만, 코어 안에 들어가는 트랜지스터 개수가 노스우드 코어의 두 배를 뛰어 넘는 프레스콧 코어 프로세서는 그 기대를 멋지게(?) 저버렸다. 작동 속도를 높이려 실제 성능이 떨어지는 위험을 무릅쓰며 파이프라인을 30단계로 늘렸지만 전력 소비량과 발열이 너무 커 결국 4GHz의 벽을 넘지 못하고 주저 앉았다. 소비자들은 더 이상 작동 속도를 높이지 못하는 펜티엄 4를 향해 ‘프레스핫’ 이라는 불명예를 안겼고 경쟁사인 AMD의 애슬론 64에 더욱 많은 관심을 보였다.
프레스콧 코어 개발 당시부터 이런 사태(?)가 벌어질 것을 예감한 인텔은 모바일 프로세서인 펜티엄 M의 기술(일명 배니어스 아키텍처)을 바탕으로 한 데스크탑 PC용 CPU 개발에 나섰다. 당시 인텔은 한 두 개의 넷버스트 아키텍처 CPU를 더 선보인 뒤 새로운 아키텍처를 쓴 CPU를 내놓을 생각이었지만, 프레스콧 코어 CPU를 향한 여론이 더할 나위 없이 나빠지자 급히 극약처방(?)을 내놓게 된다. 그것이 차세대 펜티엄 4 개발 계획인 ‘테자스(Tejas)’의 포기와 프레스콧 코어를 바탕으로 한 듀얼 코어 CPU 개발이다.
세계 최초의 x86 듀얼 코어 프로세서인 펜티엄 D는 프레스콧 코어 펜티엄 4 다이 두 개를 하나의 CPU 기판에 올렸다. 그 어떤 낌새 없이 등장한 인텔 최초의 듀얼 코어 CPU, 코드명 ‘스미스필드(Smithfield)’는 개발 계획이 알려진 지 반년이 지나지 않은 2005년 5월에 소비자에게 첫 선을 보였다. 인텔이 예정에 없던 넷버스트 아키텍처 듀얼 코어 CPU를 급히 선 보인 이유는 같은 달 AMD가 선보인 듀얼 코어 CPU인 ‘애슬론 64 X2’보다 먼저 제품을 내놓아 유리한 고지에 오르겠다는 계산이 컸다. ‘펜티엄 D’ 브랜드가 붙은 스미스필드 코어 CPU는 인텔의 생각대로 ‘세계 최초의 x86 듀얼 코어 CPU’의 이름을 얻었고, 지금도 적지 않은 인기를 누리고 있다.
위 이미지는 싱글 다이와 듀얼 다이의 모습을 비교한 것이다. 펜티엄 4를 비롯해 코어2 듀오를 비롯한 싱글 다이 CPU는 방열판(히트스프레더)를 떼내면 단 하나의 세라믹 코어가 보인다. 이와 달리 펜티엄 D와 켄츠필드가 쓰는 듀얼 다이는 세라믹 코어가 두 개 놓여 있다.
그렇지만 펜티엄 D는 ‘번갯불에 콩 구워 먹듯’ 갑작스레 만들어낸 결과 많은 사람들이 생각하는 듀얼 코어와 조금 다른 모습을 보였다. AMD가 내놓은 애슬론 64 X2가 하나의 반도체 칩(다이, Die) 안에 두 개의 코어를 함께 넣은 구조를 썼다면 펜티엄 D는 두 개의 프레스콧 코어 펜티엄 4 다이를 기판 위에 올린 ‘듀얼 다이’ CPU였다. CPU 위의 방열판(히트 스프레더)을 떼 내면 두 개의 코어 칩이 보이는 듀얼 다이 CPU는 종전의 싱글 코어 CPU 설계를 대부분 그대로 쓸 수 있어 개발이 쉽다.
대신 CPU 칩 두 개를 기판 하나에 올린 셈이 되어 전력 소비량과 발열이 커지고, 두 CPU가 � .............
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