PC정비 강의

CPU

우주아빠TV 2015. 9. 15. 18:49

FSB (Front Side Bus)

- CPU에서 오고가는 데이터 버스 = FSB

 

- FSB의 속도는 CPU의 속도처럼 클럭이라는 단위로 측정.

 

- 내부 버스 (Internal Bus)

* CPU 회로 안에서 자료를 이동할 때 사용하는 버스.

* 일반적인 내부 버스의 속도 : 66MHz, 100MHz, 133MHz, 200MHz .

 

- 외부 버스 (External Bus, Memory Bus)

* CPU에서 처리한 데이터를 메인보드 칩셋에 전달하는 통로.

* 일반적인 시스템 버스의 속도 : 100MHz, 133MHz, 200MHz, 400MHz, 533MHz,

                                        800MHz, 1066MHz, 1333MHz.

CPU의 작동 순서

 

Pentium 프로세서의 특징.

- 64bit 데이터 버스.

* 메모리와 CPU 사이의 데이터 전송 64bit.

* CPU 내부와 기타 주변기기와의 데이터 전송은 32bit.

 

- Super Scalar (수퍼스칼라 아키텍쳐)

* 한번의 클럭 주기에 2번의 정수 연산.

 

- Branch Prediction (분기예측)

* 프로세서가 명령을 처리할 다음 명령을 미리 준비하는것.

 

- Dynamic Execution (동적 실행)

* 분기 예측과 추측실행이 모아진 형태. 메모리에 있는 프로그램을 최적화.

* 프로세서가 기다림 없이 연속적으로 사용.

 

- Pipeline (파이프라인 처리)

* 하나의 명령을 여러개의 독립된 실행 단계로 나누어 순서에 따라 차례로 수행.

* 프로세서가 처리될 명령을 기다리지 않고, 파이프라인을 이용해 계속 처리.

 

- Streaming SIMD

 

- Hyper-THreading

 

Pentium Processor

- 초기 펜티엄 60/66MHz

* 320만개의 트랜지스터 집적.

* 16KByte 캐시 메모리 내장.

* 동작 전압 5v. PCI클럭 최대 33MHz.

 

- 펜티엄 75/90/100/120/130/150/166/200MHz

* 330만개의 트랜지스터 집적.

* 동작 전압 3.5v

 

- 펜티엄 프로 150/166/180/200MHz

* RISC 방식의 프로세서.

* 550만개의 트랜지스터.

* L1캐시 16MByte. L2캐시 256KByte 내장.

* 32bit 운영체제에 맞개 개발.

 

- Pentium MMX(P55C) 166/200/233MHz

* 멀티미디어 데이터 처리 향상.

* CPU57개의 새로운 명령 처리.

* L1캐시 32KByte.

 

Pentium 2 프로세서의 특징.

- S.E.C (Single Edge Contact)

* 코어와 2차 캐시 플라스틱 금속 카트리지의 패키지.

* SLOT 1방식.

 

- 동적 실행

* 프로세서가 데이터를 효과적으로 처리하는 기능.

   (다중분기 예측, 데이터 흐름 분석, 예측 실행)

 

- MMX (MultiMedia eXtension)기술 적용.

 

- D.I.B (Dual Independent Bus)

* L!캐시 32KB CPU 내장.

* 512KB L2캐시는 CPU 기판 위의 패키지에 장착.

 

Celelon - L2캐시와 FSB를 낮춘 저가형 모델.

 

Pentium 3 프로세서.

- 특징

* SSE SIMD (Streaming SIMD Extension)

* 70개의 새로운 명령어로 구성. 128bit의 레지스터가 내장.

* 100MHz133MHzFSB

 

- 펜티엄 3 모델명 뒤에 붙은 코드의 의미.

* 600E, 600B, 600EB등으로 표기.

* E의 의미는 코퍼마인 프로세서가 0.18 μm공정에 L2캐시 용량 256KB.

* B의 의미는 133MHz를 지원하는 CPU.

* EB는 코퍼마인이면서 133MHz를 지원하는 프로세서.

 

- SIMD (Single Instruction Multiple Data)

* MMX기술의 한가지. 여러 데이터를 묶어 한번에 처리.

 

Pentium 4 프로세서.

- 넷버스트 아키텍쳐 (Netburst Architecture)구조.

* 하이퍼 파이프라인 (Hyper Pipeline Technology)

* 실행 추적캐시 (ETC - Excution Trace Cache)

* 고속 실행 유닛 (Rapid Exetion Unit)

* QDR (Quid Data Rate)

* Streaming SIMD Extention (SSE2)

* 400MHz 시스템 버스와 RDRAM지원.

* Socket 423Socket 478.

 

- 윌라매트 (Willamette)

* 초기의 펜티엄4 1.4GHz를 첫 제품.

* 400MHzFSB 지원.

* 1.3GHz ~ 2.0GHz 까지 생산.

* 1.4GHz ~ 2.0GHz 제품은 423(mPGA) 규격.

* 2.0GHz 부터는 소켓 478(mPGA) 타입.

* 423핀 크기의 CPU보다 절반정도 크기로 출시.

* SSE2가 명령어를 지원하며 0.18  μm 공정으로 제작

* L2캐시 256KB.

* 1.4GHz ~ 2.0GHz 까지 발표되었으며, 노스우드의 개발로 단종.

 

- 노스우드 (NorthWood)

* 소켓 478타입만을 지원.

* 0.13 μ 공정 기술 적용.

* 초기 FSB 400MHz.

* 노스우드 이후 2GHz 2.4GHz부터 각각 533MHz800MHz 지원.

* 478 소켓 타입인 2.0GHz 윌라매트 코어 펜티엄 4와 구별하기 위해 A라는 이니셜을

  붙였다. (A0.13 마이크론 제조 공정.)

* 하이퍼스레딩 지원.

 

노스우드 펜티엄4 모델명 뒤에 붙은 코드의 의미.

A, B, C로 구분.

A버젼의 경우 400MHz, B의 경우 533MHz, C의 경우 800MHz.

소켓 479타입의 하이퍼스레딩 지원. CPU 뒤에는 E라는 이니셜 표기.

 

- 프레스캇

* 16KBL1캐시와 1MBL2캐시.

* 공정을 0.13 마이크론에서 0.09마이크론으로 미세화한 제품.

* SSE3 추가. 동작 전압 1.385v

* 소켓 LGA 775.

* 펜티엄 뒤의 A라는 표기는 하이퍼스레딩 미지원.

 

Hyper-Treading (하이퍼스레딩)

- 하나의 프로세서로 여러개의 스레드를 처리하는 효과.

- CPU 2개를 장착한 것과 같은 효과를 나타내게 하는 기술.

- 하이터스레딩 기술과 사용하기 위한 조건.

* 하이퍼스레딩을 지원하는 CPU : FSB 800MHz 이상, C버전의 CPU

* 하이퍼스레딩을 지원하는 메인보드 : i845PE, i845GE, i845GV, i850, i850이상.

* 하이퍼스레딩이 지원하는 BIOS

* 하이퍼스레딩이 지원하는 운영체제 : Windows NT, Windows XP, 리눅스 커널 2.4X

                                                 유닉스.

 

Core2Duo 프로세서

- 인텔의 새로운 마이크로 아키텍쳐인 코어가 적용된 CPU.

- 기존 펜티엄4나 펜티엄D에 적용된 넷버스트 아키텍쳐는 CPU 작동 클럭을 올리기

   힘들고 발열과 전력사용면에서 취약한 구조이다.

- 코어 아키텍쳐는 듀얼코어나 쿼드코어같은 멀티코어를 대비한 아키텍쳐로 CPU

  전력사용량을 줄이고, 클럭당 처리되는 명령수를 늘려 CPU 성능을 향상시키기 위해

  적용된 기술로 5가지 기술이 적용되었다.

* Wide Dynamic Excution : 실행할 수 있는 파이프라인 증가로 더 많은 작업을 처리

                                    할 수 있다.

* Advanced Digital Media Boost : 기존 펜티엄CPU64bit의 명령실행을 하나의 클

                                             럭에서 처리하였으나 이 기능은 64bit+64bit=128bit

                                             의 명령을 한번의 실행으로 묶어 처리한다.

                                            자주 사용되는 SSE 명령어를 묶어 처리하는 방식으

                                            로 멀티미디어 프로그램 등에서 더욱 빠른 처리 효

                                            과를 가져올 수 있다.

* Advanced Smart Cache : 기존엔 각 코어당 하나씩의 캐쉬가 존재했지만, 콘로는

                                   하나의 캐시를 두개의 코어가 작동한다. 하나의 큰 캐시를

                                   두 개의 코어가 유동적으로 사용할 수 있다.

* Intelligent Power Capabillity : 사용하지 않는 코어의 유니트와 캐시의 전원을 차단

                                          해 소비전력을 줄여 전력과 발열을 줄이는 기능이다.

* Smart Memory Access : 사용프로그램이 필요한 명령어를 미리 예측하여 메모리에

                                  있는 데이터를 캐시로 불러오는 기능이다.

 

AMD 프로세서의 발전과 특징

- AMD (Acvance Micro Device)

* 인텔과 호환되는 X86계열의 CPU

* 인텔의 동급 모델과 비하여 성능과 저렴한 가격이 장점.

* 인텔의 MMX와 같이 멀티미디어를 위한 3DNow 기술.

 

- 최근 출시된 현재의 AMD 64 프로세서

* 64bit 프로세서

* EVP (Enhaced Virus Protection), 쿨앤콰이어트 기술.

* Hyper-Transport 기술.

* L1캐시 128KB. L2캐시 512KB~2MB.

* 소켓 754, 939, AM2

 

Over Clocking

- CPU의 정해진 클럭 이상의 클럭을 공급하여 동작 시킴으로서 CPU를 더 빠르게 동작

  시키는 기법.

- 반도체 제조 공정.

* CPU의 반도체 물질은 먼지가 거의 없는 Clean Room에서 만들어진다.

* CPUWafer라고 하는 얇은 절연 물질로 된 원판에 금, 알루미늄, 트랜지스터 등을

  입혀서 만든다.

 

Over Clocking CPU 전압

- 오버클럭을 하려면 CPU의 전압도 올려줘야 한다

* CPU의 힘은 전압 !!

 

- CPU는 적은 전압을 사용하면서도 데이터 처리속도가 높아야 함.

 

- 전압이 높아지면 데이터 처리시에 어느 정도의 속도가 올라감.

 

- 발열로 인한 컴퓨터의 다운증상이 심하면 CPU자체가 손상 됨.

 

- CPU는 아주 낮은 전압으로 작동한다.

* 일반적으로 펜티엄4 CPU1.475v ~ 1.7v 정도의 낮은 전압으로 동작.

 

- 1초에 억단위가 넘는 높은 주파수로 움직이기 때문에 열이 많이 발생.

* 높은 클럭으로 작동하는 CPU일수록 열이 많이 발생됨.

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