컴퓨터 프로세서 유형

몇 년 전만 해도 프로세서 선택은 매우 간단했습니다. AMD와 Intel은 각각 메인스트림 라인과 보급형 라인이라는 두 가지 프로세서 시리즈를 생산했습니다. 각 회사는 하나의 프로세서 소켓만 사용했으며, 선택 가능한 프로세서 속도 범위도 제한적이었습니다. Intel 프로세서를 원한다면 십여 개의 메인스트림 모델과 서너 개의 보급형 모델 중에서 선택할 수 있었고, AMD도 마찬가지였습니다.

OEM 대 리테일 박스 제품

상황을 더 복잡하게 만드는 것은 대부분의 AMD 및 Intel 프로세서가 OEM과 리테일 박스라는 두 가지 패키징 유형으로 제공된다는 점입니다. OEM 프로세서 패키지는 프로세서 본체만 포함하며 일반적으로 90일 보증만 제공합니다. 리테일 박스 프로세서에는 프로세서, 호환 가능한 CPU 쿨러, 그리고 일반적으로 3년의 긴 보증이 포함됩니다.

리테일 박스 프로세서가 보통 더 나은 선택입니다. 동일한 프로세서의 OEM 버전보다 가격이 겨우 몇 달러 더 비쌀 뿐이며, 번들로 제공되는 CPU 쿨러가 가격 차이보다 더 가치가 있기 때문입니다. 하지만 시스템을 최대한 조용하게 업그레이드하기 위해 별도의 CPU 쿨러를 설치할 계획이라면 OEM 프로세서를 구매하는 것이 합리적일 수 있습니다.

요즘은 프로세서 선택이 그렇게 간단하지 않습니다. AMD와 Intel은 말 그대로 수십 가지의 서로 다른 프로세서 모델을 만듭니다. 각 회사는 클럭 속도, L2 캐시, 소켓 유형, 호스트 버스 속도, 지원되는 특수 기능 및 기타 특성이 다른 여러 프로세서 라인을 제공합니다. 모델 이름조차 혼란스럽습니다. 예를 들어 AMD는 Athlon 64 3200+라는 같은 이름으로 최소 5가지 이상의 서로 다른 프로세서 모델을 제공한 적이 있습니다. 모델 번호 뒤에 J가 붙은 Intel Celeron 모델은 소켓 775에 맞지만, J가 없는 동일한 모델 번호는 소켓 478용 프로세서를 의미합니다. J로 끝나는 Pentium 4 프로세서 모델 번호는 설계된 소켓 유형에 대해서는 아무것도 말해주지 않지만, 해당 프로세서가 실행 방지 비트(execute-disable bit) 기능을 지원한다는 것을 나타냅니다. 이처럼 상황은 복잡합니다.

AMD와 Intel은 각각 다음 섹션에서 설명하는 세 가지 프로세서 카테고리를 제공합니다.

보급형 프로세서는 더 낮은 가격을 위해 약간의 성능을 포기합니다. 특정 시점에 AMD 또는 Intel의 가장 빠른 보급형 프로세서는 가장 느린 메인스트림 모델 성능의 약 85%를 발휘할 가능성이 높습니다. 보급형 프로세서는 일상적인 컴퓨팅 작업에 충분합니다. (결국 오늘의 보급형 프로세서는 어제의 메인스트림 프로세서이자 지난주까지의 고성능 프로세서였습니다.) 보급형 프로세서는 낮은 클럭 속도와 전력 소비로 인해 구형 마더보드와 호환될 가능성이 더 높기 때문에 시스템 업그레이드 시 최고의 선택이 되는 경우가 많습니다.

다양한 모델의 AMD Sempron 프로세서는 50달러에서 125달러 범위에서 판매되며 보급형에서 저가형 메인스트림 부문을 타겟으로 합니다. Sempron은 2004년에 단종된 소켓 A Duron 프로세서를, 2005년에는 구식이 된 소켓 A Athlon XP 프로세서를 대체했습니다. 다양한 Sempron 모델이 구식 소켓 A와 일부 Athlon 64 모델에서 사용하는 소켓 754용으로 출시되었습니다.

AMD는 실제로 두 가지 다른 프로세서를 Sempron이라는 이름으로 포장합니다. K7 Sempron이라고도 불리는 소켓 A Sempron은 사실상 브랜드만 바꾼 Athlon XP 프로세서입니다. 그림 5-1에 표시된 소켓 754 Sempron은 K8 Sempron이라고도 하며, Athlon 64의 듀얼 채널 메모리 컨트롤러 대신 싱글 채널 메모리 컨트롤러와 더 작은 L2 캐시, 더 낮은 클럭 속도로 구동되는 Athlon 64의 하위 모델입니다. 초기 Sempron 모델은 64비트 처리를 지원하지 않았습니다. 최근 Sempron 모델에는 64비트 지원이 포함되어 있지만, Sempron에서 64비트 소프트웨어를 실행하는 것이 실용적인지는 의문입니다. 그럼에도 Athlon 64와 마찬가지로 Sempron도 32비트 소프트웨어를 매우 효율적으로 실행하므로 64비트 지원을 미래에 대비한 기능으로 생각할 수 있습니다.

그림 5-1: AMD Sempron 프로세서 (이미지 제공: AMD, Inc.)

시스템에 소켓 462(A) 또는 소켓 754 마더보드가 있는 경우 Sempron은 훌륭한 업그레이드 경로를 제공합니다. 설치하려는 특정 Sempron과 마더보드의 호환성을 확인해야 하며, Sempron을 인식하기 위해 BIOS를 업데이트해야 할 수도 있습니다.

Sempron 프로세서 모델에 대한 자세한 내용은 http://www.amd.com/sempron을 방문하세요.

수년 동안 Intel Celeron 프로세서는 너무 높은 가격에 비해 성능이 부족하여 박대받는 존재였습니다. 냉소적인 관찰자들은 Intel이 Celeron 프로세서를 판매하는 유일한 이유는 시스템 제조업체가 Intel의 메인스트림 프로세서에 대한 더 높은 비용을 지불하지 않고도 제품 박스에 Intel이라는 이름을 새기고 싶어 했기 때문이라고 믿었습니다.

하지만 Intel이 소켓 478 및 소켓 775 마더보드용으로 제공되는 Celeron D 모델을 출시하면서 모든 것이 바뀌었습니다. Celeron D 모델은 여전히 가격 대비 Sempron보다 느리지만, 그 격차는 과거처럼 크지 않습니다. 60달러에서 125달러 범위에서 판매되는 Celeron D 프로세서는 소켓 478 또는 소켓 775 마더보드를 소유한 모든 사람에게 매우 신뢰할 수 있는 업그레이드용 프로세서입니다. Sempron과 마찬가지로 Celeron 모델도 64비트 지원 기능을 제공하지만, 역시 보급형 프로세서에서 64비트 소프트웨어를 실행하는 것이 실용적인지는 의문입니다. 다시 한번 강조하지만, 설치하려는 특정 Celeron과 마더보드의 호환성을 확인하는 것이 중요하며 BIOS를 업데이트해야 할 수도 있습니다.

D가 없는 Celeron 프로세서는 피하세요

("D"가 없는) Celeron 프로세서는 Northwood 코어를 기반으로 하며 L2 캐시가 128 KB에 불과합니다. 이 프로세서들은 성능이 매우 낮으며 불행히도 여전히 판매되고 있습니다. Celeron D 모델은 Prescott 코어를 기반으로 하며 256 KB의 L2 캐시를 갖추고 있습니다.

Celeron 프로세서 모델에 대한 자세한 내용은 http://www.intel.com/celeron을 방문하세요.

메인스트림 프로세서는 일반적으로 125달러에서 250달러 사이의 비용이 들지만 가장 빠른 모델은 500달러 이상에 판매되기도 하며 가장 느린 보급형 프로세서보다 최대 약 2배의 전반적인 성능을 제공합니다. 메인스트림 프로세서는 보급형 프로세서보다 더 많은 성능이 필요하고 추가 비용을 지불할 의향이 있다면 좋은 업그레이드 선택이 될 수 있습니다.

하지만 마더보드에 따라서는 추가 비용을 지불할 의향이 있더라도 메인스트림 프로세서가 옵션이 아닐 수도 있습니다. 메인스트림 프로세서는 대부분의 보급형 프로세서보다 훨씬 더 많은 전력을 소비하며, 종종 구형 마더보드에서 사용하기에는 너무 많은 전력을 필요로 합니다. 또한 메인스트림 프로세서는 더 최신 코어, 더 큰 L2 캐시 및 기타 기능을 사용하는 경우가 많아 구형 마더보드와 호환되지 않을 수 있습니다. 구형 전원 공급 장치는 현재의 메인스트림 프로세서에 충분한 전력을 제공하지 못할 수 있으며, 새 프로세서는 현재 설치된 것보다 더 빠른 메모리를 요구할 수 있습니다. 메인스트림 프로세서로 업그레이드하려면 프로세서를 구매하기 전에 프로세서, 마더보드, 전원 공급 장치 및 메모리의 호환성을 꼼꼼하게 확인하세요.

그림 5-2에 표시된 AMD Athlon 64 프로세서는 소켓 754 및 소켓 939 버전으로 제공됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 Athlon 64는 64비트 소프트웨어를 지원하지만, Athlon 64 소유자 중 극히 일부만이 64비트 소프트웨어를 실행합니다. 다행히 Athlon 64는 우리 대부분이 사용하는 32비트 운영 체제 및 애플리케이션 소프트웨어를 실행하는 데도 똑같이 적합합니다.

그림 5-2: AMD Athlon 64 프로세서 (이미지 제공: AMD, Inc.)

Sempron과 마찬가지로 Athlon 64는 칩셋의 일부인 메모리 컨트롤러에 의존하는 대신 프로세서 다이(die)에 직접 메모리 컨트롤러가 내장되어 있습니다. 이러한 설계 결정의 장점은 Athlon 64 메모리 성능이 매우 뛰어나다는 것입니다. 단점은 DDR2와 같은 새로운 유형의 메모리를 지원하려면 프로세서 재설계가 필요하다는 점입니다. 소켓 754 모델은 싱글 채널 PC3200 DDR-SDRAM 메모리 컨트롤러를 갖춘 반면 소켓 939 모델은 듀얼 채널 컨트롤러를 갖추고 있으므로, 같은 클럭 속도와 같은 크기의 L2 캐시로 구동되는 소켓 939 모델이 다소 더 높은 성능을 제공합니다. 예를 들어 AMD는 512 KB의 L2 캐시를 갖추고 2.2 GHz로 작동하는 소켓 754 Newcastle 코어 Athlon 64를 3200+ 모델로 지정하는 반면, 소켓 939의 동일한 프로세서는 Athlon 64 3400+로 지정합니다.

숫자는 거짓말을 합니다

Athlon 64와 Sempron 프로세서의 모델 번호는 다르게 측정됩니다. 예를 들어 소켓 754 Sempron 3100+는 1800 MHz로 작동하고 256 KB의 캐시를 갖추고 있으며, 소켓 754 Athlon 64 2800+는 동일한 클럭 속도에서 두 배의 캐시를 갖추고 있습니다. 낮은 모델 번호에도 불구하고 Athlon 64 2800+가 Sempron 3100+보다 다소 빠릅니다. AMD는 강력히 부인하지만, 대부분의 업계 관찰자들은 AMD가 Athlon 64 모델 번호를 Pentium 4 클럭 속도와, Sempron 모델 번호를 Celeron 클럭 속도와 비교하도록 의도했다고 믿습니다. 물론 Intel도 최근 프로세서를 클럭 속도가 아닌 모델 번호로 지정하여 상황을 더욱 혼란스럽게 만들고 있습니다.

Athlon 64 프로세서 모델에 대한 자세한 내용은 http://www.amd.com/athlon64를 방문하세요.

그림 5-3에 표시된 Pentium 4는 Intel의 플래그십 프로세서이며 소켓 478 및 소켓 775용으로 제공됩니다. 때때로 같은 Athlon 64 모델 번호를 사용하여 서로 다른 클럭 속도, L2 캐시 크기 및 소켓을 가진 4개 이상의 서로 다른 프로세서를 지정하는 AMD와 달리, Intel은 각 모델을 명확하게 식별하는 번호 체계를 사용합니다.

소켓 478에서만 제공되는 구형 Pentium 4 모델은 클럭 속도와 때때로 FSB 속도 및/또는 코어 유형을 나타내는 보충 문자로 식별됩니다. 예를 들어 2.8 GHz의 코어 속도와 400 MHz FSB로 작동하는 소켓 478 Northwood 코어 Pentium 4 프로세서는 Pentium 4/2.8로 지정됩니다. 533 MHz FSB를 사용하는 동일한 프로세서는 Pentium 4/2.8B로, 800 MHz FSB를 사용하는 경우 Pentium 4/2.8C로 지정됩니다. 2.8 GHz Prescott 코어 Pentium 4 프로세서는 Pentium 4/2.8E로 지정됩니다.

그림 5-3: Intel Pentium 4 600 시리즈 프로세서 (이미지 제공: Intel Corporation)

소켓 775 Pentium 4 모델은 두 시리즈 중 하나에 속합니다. 모든 500 시리즈 프로세서는 Prescott 코어를 사용하며 1 MB의 L2 캐시를 갖추고 있습니다. 모든 600 시리즈 프로세서는 Prescott 2M 코어를 사용하며 2 MB의 L2 캐시를 갖추고 있습니다. Intel은 모델 번호의 두 번째 숫자를 사용하여 상대적인 클럭 속도를 나타냅니다. 예를 들어 Pentium 4/530은 Pentium 4/630과 마찬가지로 3 GHz의 클럭 속도를 갖습니다. 540/640 모델은 3.2 GHz, 550/650 모델은 3.4 GHz, 560/660 모델은 3.6 GHz 등으로 작동합니다. 500 시리즈 모델 번호 뒤에 "J"가 붙으면(예: 560J) 해당 프로세서가 XDB 기능은 지원하지만 EM64T 64비트 지원은 하지 않음을 나타냅니다. 500 시리즈 모델 번호가 1로 끝나면(예: 571) 해당 모델은 XDB 기능과 EM64T 64비트 처리를 모두 지원합니다. 모든 600 시리즈 프로세서는 XDB와 EM64T를 모두 지원합니다.

Pentium 4 프로세서 모델에 대한 자세한 내용은 http://www.intel.com/pentium4를 방문하세요.

익스트림 프로세서

우리는 400~500달러 범위에서 판매되는 가장 빠르고 비싼 메인스트림 프로세서를 고성능 프로세서로 분류하지만, AMD와 Intel은 이 카테고리를 800~1,200달러에 판매되는 최고급 모델들을 위해 따로 비워둡니다. AMD Athlon 64 FX, Intel Pentium 4 Extreme Edition, 그리고 Intel Pentium Extreme Edition 프로세서는 게임 및 매니아 시장을 겨냥한 제품으로 가장 빠른 메인스트림 모델보다 기껏해야 미미하게 더 빠른 성능을 제공합니다.

사실 성능 향상은 일반적으로 너무 작아서 우리는 이런 프로세서를 구매하는 사람들이 돈보다 판단력이 부족하다고 생각합니다. 이렇게 터무니없이 비싼 프로세서 중 하나를 구매할까 고민 중이라면 좋은 제안을 하나 드리겠습니다. 대신 400~500달러짜리 고성능 메인스트림 프로세서를 구입하고 남은 돈으로 메모리, 더 나은 비디오 카드, 더 좋은 디스플레이, 더 좋은 스피커 또는 실제로 눈에 띄는 혜택을 제공할 다른 구성 요소를 구입하세요. 아니면 남은 돈을 은행에 넣어두는 것이 낫습니다.

2005년 초까지 AMD와 Intel 모두 프로세서 코어를 가능한 가장 빠른 속도로 밀어붙였으며, 프로세서 성능을 크게 향상시킬 수 있는 유일한 실용적인 방법은 두 개의 프로세서를 사용하는 것임이 분명해졌습니다. 두 개의 물리적 프로세서로 시스템을 구축하는 것도 가능하지만, 이는 이미 높은 전력 소비와 열 발생을 두 배로 늘리는 등 여러 복잡성을 초래합니다. AMD는 Intel보다 앞서 듀얼 코어를 선택했습니다.

하나의 프로세서에 두 개의 코어를 결합하는 것이 프로세서 속도를 두 배로 높이는 것과 완전히 같은 것은 아닙니다. 우선 단일 프로세서에는 없는 두 코어 관리와 관련된 오버헤드가 있습니다. 또한 단일 작업 환경에서 프로그램 스레드는 단일 코어 프로세서에서보다 듀얼 코어 프로세서에서 더 빨리 실행되지 않으므로 코어 수를 두 배로 늘린다고 해서 애플리케이션 성능이 두 배가 되는 것은 아닙니다. 하지만 많은 프로그램과 스레드가 프로세서 시간을 놓고 경쟁하는 멀티태스킹 환경에서는 두 번째 프로세서 코어를 사용할 수 있다는 것은 한 스레드가 한 코어에서 실행되는 동안 두 번째 스레드가 다른 코어에서 실행될 수 있음을 의미합니다.

결과적으로 듀얼 코어 프로세서는 멀티태스킹을 많이 할 경우 유사한 단일 코어 프로세서보다 일반적으로 25%에서 75% 더 높은 성능을 제공합니다. 단일 애플리케이션에 대한 듀얼 코어 성능은 애플리케이션이 스레딩을 지원하도록 설계되지 않은 경우 기본적으로 변하지 않지만, 많은 프로세서 집약적 애플리케이션은 스레딩을 지원합니다. (예를 들어 웹 브라우저는 네트워크 작업을 수행하는 동안에도 사용자 인터페이스가 반응할 수 있도록 스레딩을 사용합니다.) 비스레드 애플리케이션만 실행하더라도 듀얼 코어 프로세서로부터 어느 정도 성능 이점을 얻을 수 있습니다. 이는 듀얼 코어 프로세서를 지원하는 Windows XP와 같은 운영 체제가 자동으로 각 코어에 다른 프로세스를 할당하기 때문입니다.

그림 5-4에 표시된 AMD Athlon 64 X2는 높은 성능, 상대적으로 낮은 전력 요구량과 열 발생, 그리고 대부분의 기존 소켓 939 마더보드와의 호환성 등 여러 장점을 가지고 있습니다. 안타깝게도 Intel은 가장 저렴한 듀얼 코어 프로세서 가격을 250달러 미만으로 책정한 반면, 가장 저렴한 AMD 듀얼 코어 모델은 처음에 800달러 범위에서 판매되었으며 이는 대부분의 업그레이드 사용자에게는 고려 대상이 아닙니다. 다행히 2005년 말까지 AMD는 더 합리적인 가격의 듀얼 코어 모델을 출시하기 시작했지만, 가용성은 제한적입니다.

그림 5-4: AMD Athlon 64 X2 프로세서 (이미지 제공: AMD, Inc.)

Athlon 64 X2 프로세서 모델에 대한 자세한 내용은 http://www.amd.com/athlon64를 방문하세요.

AMD의 Athlon 64 X2 듀얼 코어 프로세서 발표는 Intel을 당황하게 했습니다. 궁지에 몰린 Intel은 듀얼 코어 프로세서를 만들기 위해 더 조잡한 접근 방식을 취했습니다. AMD가 Athlon 64 X2 프로세서로 했던 것처럼 통합 듀얼 코어 프로세서를 만드는 대신, Intel은 기본적으로 더 느린 두 개의 Pentium 4 코어를 하나의 기판에 붙여 놓고 Pentium D 듀얼 코어 프로세서라고 불렀습니다.

그림 5-5에 표시된 800 시리즈 90nm Smithfield 코어 Pentium D는 Intel에게 있어 임시방편적인 미봉책에 불과합니다. 이는 Intel이 진정한 해답인 65nm Presler 코어 듀얼 코어 프로세서(아마도 900 시리즈 Pentium D로 지정될 예정)를 시장에 내놓을 때까지 AMD Athlon 64 X2에 대응하기 위해 설계되었습니다. Presler 기반 듀얼 코어 프로세서는 완전히 통합되고 기존 듀얼 코어 Intel 호환 마더보드와 호환되며, 전력 소비 감소, 낮은 열 출력, 두 배의 L2 캐시 및 상당히 높은 성능을 특징으로 합니다.

그림 5-5: Intel Pentium D 듀얼 코어 프로세서 (이미지 제공: Intel Corporation)

앞의 내용을 읽으면 우리가 800 시리즈 Pentium D 프로세서를 경멸한다고 생각할 수도 있습니다. 사실 전혀 그렇지 않습니다. 맞습니다, 미봉책은 맞지만 이를 지원하는 마더보드가 있다면 상당히 저렴하고 매우 효과적인 미봉책입니다. 우리는 가장 저렴한 800 시리즈 Pentium D인 820의 초기 샘플을 광범위하게 테스트했습니다. 820은 2.8 GHz로 작동하며 가볍고 대부분 단일 작업 위주의 사용 환경에서 820은 2.8 GHz Prescott 코어 Pentium 4와 거의 비슷하게 "느껴집니다". 점점 더 많은 프로세스를 추가함에 따라 차이가 분명해졌습니다. 단일 코어 Prescott이었다면 속도가 느려졌을 상황에서도 Pentium D는 포그라운드 프로세스에 즉각적인 반응을 제공했습니다.

Pentium D 프로세서 모델에 대한 자세한 내용은 http://www.intel.com/products/processor/... 방문하세요.

표 5-2는 지원하는 특수 기능을 포함하여 현재 AMD 프로세서의 중요한 특성을 나열합니다.

표 5-2: 표 5-2. AMD 프로세서 요약

표 5-3은 지원하는 특수 기능을 포함하여 현재 Intel 프로세서의 중요한 특성을 나열합니다.

표 5-3: Intel 프로세서 요약

특수 기능

특수 기능이 모든 프로세서 라인에 구현되는 것은 아닙니다. 예를 들어 우리는 Pentium D 8XX 시리즈 프로세서가 EM64T, SSE3, EIST 및 듀얼 코어를 지원하는 것으로 나열합니다. 이 글을 쓰는 시점에 2.8 GHz 820, 3.0 GHz 830, 3.2 GHz 840 등 세 가지 Pentium D 8XX 모델을 사용할 수 있었습니다. 830 및 840 모델은 나열된 모든 특수 기능을 지원합니다. 820 모델은 EM64T, SSE3 및 듀얼 코어 작동은 지원하지만 EIST는 지원하지 않습니다. 특정 프로세서 라인에서 지원한다고 나열된 특수 기능이 중요하다면 구매하려는 정확한 프로세서 모델에서 지원되는지 확인하세요.

컴퓨터 프로세서에 대한 추가 정보