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글쓴이 : Johan De Gelas (Ace’s
Hardware)
번역 : 인텔 테스트팀 시삽 강용한
서론
DDR333, DDR400, DDR-II, 그리고 32비트 PC1066 RDRAM
미래의 표준 메모리 기술은 무엇이 될 것인가? RDRAM? DDR400? 아니면 DDR-II? 인터넷상의 어느
하드웨어 포럼에 가던지 위의 질문에 대한 열띤 논쟁을 쉽게 찾아볼 수 있고 Ace’s의 포럼 역시 그렇다. 이번 글에서는, 이러한
여러가지 메모리 기술들이 어떻게 다른지, 그리고 어떤 점에서 비교되는지 살펴보고자 한다.
이번 글의 난이도는 약간 높은 편이기는 하지만,
약간의 기술적 지식만 있다면 충분히 소화가 가능할만한 내용이고 가까운 미래에 유저 여러분들께서 어떤 선택을 하실 지에 대한 좋은 길잡이가
될 수 있다고 믿는다.
시작하기 앞서, 많은 독자들께서 물어보실만한 질문에 대한 대답을 하고 넘어가고자 한다. “왜 RDRAM은 계속 포함을 시키는 거죠?”
바로 이러한 질문이다.
사실, 지난 몇 달간 우리는 “RDRAM은 죽었다” 라는 뉴스를 자주 접해왔다. 인텔 역시 RDRAM지원 칩셋을
더 이상 개발하지 않고 있고, DDR-II가 더욱 밝은 미래를 갖고 있다는 점은 너무나 명확하다. 그럼에도 불구하고, RDRAM이
죽었다고는 말할 수 없다.
인텔의 약간은 김빠진듯한 i850E 칩셋 발표에도 불구하고 PC1066의 뛰어난 성능은 관심을 모으기에 충분했다. 몇몇 메인보드 업체들은
PC1066 RDRAM을 공식적으로 지원하는 제품을 출시했고, 또 출시할 예정이다. 세계 최대 메인보드 생산업체인 Asus는
PC1066메모리를 지원하는 2가지 제품을 출시했고 DFI, Epox, Biostar, Iwill이 아수스의 뒤를 이었다.
또한, 첫 DDR400지원 펜티엄4용 칩셋을 발표한 써드파티 칩셋 디자이너 SiS 역시 PC1066 RDRAM을 지원하는 R658이라는
칩셋을 발표한 바 있다. 동시에 인텔은 i850E의 공식적인 PC1066 메모리 지원을 위해 인증 작업을 하고 있다.
한편 메모리
생산업체쪽 사정을 살펴본다면, NEC와 히다찌가 합작해서 세운 업체인 엘피다 (Elpida) 역시 몇 달전 RDRAM을 로드맵에서
삭제했음에도 불구하고 PC1066메모리를 생산하기로 결정한 바 있다.
DDR메모리가 현 시장 상황에서 본다면 가장 인기있는 제품임에도 불구하고 몇몇 고급형 데스크톱 시스템과 워크스테이션급 컴퓨터에서는
RDRAM을 사용하는 제품을 찾아볼 수 있다. Ace’s Hardware에 오시는 분들 중 많은 분들은 “파워 유저”라고 불리울 만한
분들이다. 그러므로, 우리는 펜티엄4에 사용할 수 있는 여러가지 메모리 타입을 다시한번 살펴보기로 결정하였다.
벤치마크 얘기를 하기에 앞서, 이 글에서는 RDRAM와 DDR SDRAM의 기술적인 차이를 논하고 넘어갈 것이다. 이 글의 목적은 어떤
메모리 기술이 다가올 미래에 주류로 선택될 가능성이 높은지를 알아보려는 것이다. DDR SDRAM, 그리고 RDRAM의 장/단점은 각각
무엇인가? RDRAM의 클럭이 그렇게 높이 올라갈 수 있는 이유는 무엇인가? 그리고 DDR-II는 RDRAM의 높은 클럭을 가능케 하는
기술들을 채택할 수 있을 것인가? 이러한 문제들에 대한 답을 찾아보고자 한다.
앞에서도 언급했듯이 이번 글은 상당히 기술적인 글이 될 것이다. 그러나 이 글을 읽으시는 독자분들께서 기술적인 배경이 없다고 걱정하실
필요는 없다. 관심만 가지고 보신다면 충분히 이해하실 수 있다. 하지만 이 글을 정말 잘 이해하기 위해서는 DRAM 기술의 기본적인
사항들은 알고 넘어가시는 것이 좋겠다. 이러한 기술들에 대해서 다룬 글들은 이미 여기 Ace’s Hardware에 등록되어 있으니,
참고하시기 바란다.
고클럭화된 DRAM
많은 글들이 RDRAM이 신호 전송을 위해 비교적 좁은 16비트 짜리 채널을 쓰고 이것이 533MHz (DDR기술을
활용하여 1066MHz의 효과)라는 고클럭을 가능케 하는 요인이라고 언급하고 있다. 이것은 어느정도 맞는 말인데, 그 이유는 현재 병렬
구조의 시스템에서 문제가 되는 것중의 하나는 신호 왜곡(Skew)이기 때문이다.
클럭을 가진 동기 버스 (synchronized
bus)가 길어지고 빨라질수록, 어떤 데이터 신호는 “너무빨리,” 또는 “너무 늦게” 도착하는 현상이 발생하게 되고 이것은 클럭 신호의
한계를 벗어나는 것이 될 수도 있다. 이러한 이유로, 많은 I/O 인터페이스들이 저속의 병렬방식에서 고속의 직렬방식으로 바뀌고 있다.
예를 들면, 병렬포트(프린터포트)에서 USB로의 전환이라던가, 아니면 IDE ATA방식에서 시리얼 ATA로의 진화를 들 수 있겠다.
그러나 16비트의 데이터통로(Data Path)가 64비트짜리보다 높은 클럭을 가질 수는 있어도, 이것이
RDRAM과 DDR SDRAM의 클럭 차를 설명해주지는 못한다. 우리가 실험해본 결과, 최고급의 DDR SDRAM은 약 200MHz남짓한
클럭을 낼 수 있는 데 반해, 최고급 RDRAM은 640MHz 에서 완벽하게 안정적인 상태로 동작하는 것을 볼 수 있었고 그 이상도
가능하였다. 흥미롭게도, 166MHz (PC2700)에서 200MHz로 오버클럭하는것이나, 400MHz에서 533MHz로 오버클럭하는
것이나 둘 다 17%의 오버클럭이다. 이것에 관한 것은 뒷부분에서 자세하게 다룰 것이다.
패키징은 RDRAM이 DDR SDRAM 에 비해 고클럭화가 가능한 또 다른 이유이다. 대다수의 DDR
SDRAM은 TSOP(Thin Small Outline Package)패키징을 쓰는 데 비해, RDRAM은 FBGA (Fine pitch
Ball Grid Array)방식을 쓴다. TSOP방식으로 제작된 칩은 양쪽으로 다소 긴 핀을 사용하는데 비해 FBGA는 칩 아래쪽에
박혀있는 작은 공 같은 것으로 PCB에 장착된다. 여기서 이 작은 공 (칩에 직접적으로 땜이 되어있다) 은 TSOP핀들에 비해 대단히
낮은 용량성 부하 (Capacitive Load)를 가지고 있다. 용량성 부하를 설명하기 위해서는 리액턴스(Reactance)의 개념을
알아야 하는데, 리액턴스란 교류 회로에 있어서 임피던스의 허수분을 말하며 단위는 오옴으로 나타낸다. 다시 본론으로 돌아가서 보면 용량성 부하는 “용량성 리액턴스가 유도성 리액턴스보다 큰 부하”를 말한다.
실제 산업 현장에 계시는 분들의 말씀에 의하면, 현재 생산되고 있는 DDR SDRAM중에 FBGA패키징을 이용하는 것은
200-266MHz까지 작동이 가능한 데 비해 TSOP방식을 쓰는 것은 150-180MHz정도가 한계로 나타나고 있다고 한다. 그러므로
제대로 된 DDR400 모듈은 FBGA방식이어야 한다. 당연한 말씀이겠지만, 이 말은 낮은 품질의 FBGA칩/모듈이 높은 품질의 TSOP칩보다
우수하다는 얘기는 아니다.
하지만 분명한 것은 TSOP방식으로 DDR400을 생산하는 업체들 (삼성과 마이크론)은 TSOP패키징의 한계를
넘나들고 있다는 것이다. 따라서 이런 제품에 높은 오버클럭 폭을 기대해서는 안되겠고 또한 다수의 모듈을 같이 쓰기에는 조심할 필요가
있다. 또 한가지 우리가 알아낸 사실은 다수의 비공식적(=JEDEC인증이 되지 않은 것) PC2700(=DDR333) CAS 2.5
제품들이 2개 이상의 512M모듈을 쓸 때에는 제대로 동작하지 않는다는 점이다. 아직 우리가 DDR400제품들을 심도 있게 살펴본 것은
아니지만, 같은 문제에 봉착할 가능성은 높다고 할 수 있다. 그러므로 JEDEC에서 200MHz와 266MHz로 동작하는 모든 DDR-II모듈을
FBGA방식으로 제작하기로 한 것은 우연이 아니다.
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