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 등.
- 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.
* CPU에 57개의 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.
* 100MHz와 133MHz의 FSB
- 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 423과 Socket 478.
- 윌라매트 (Willamette)
* 초기의 펜티엄4 1.4GHz를 첫 제품.
* 400MHz의 FSB 지원.
* 1.3GHz ~ 2.0GHz 까지 생산.
* 1.4GHz ~ 2.0GHz 제품은 423핀(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 및 2.4GHz부터 각각 533MHz와 800MHz 지원.
* 478 소켓 타입인 2.0GHz 윌라매트 코어 펜티엄 4와 구별하기 위해 A라는 이니셜을
붙였다. (A는 0.13 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
* 16KB의 L1캐시와 1MB의 L2캐시.
* 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 CPU의
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 펜티엄CPU는 64bit의 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.
* CPU는 Wafer라고 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 CPU는 1.475v ~ 1.7v 정도의 낮은 전압으로 동작.
- 1초에 억단위가 넘는 높은 주파수로 움직이기 때문에 열이 많이 발생.
* 높은 클럭으로 작동하는 CPU일수록 열이 많이 발생됨.