TLB 버그 해결과 가격을 선택한 페넘 X4! AMD 페넘 X4 9850 블랙에디션 Page 2:: 보드나라

2. 쿼드 코어 페넘 X4 9850 블랙에디션

B3 스테핑과 X4/ X3의 네이밍 도입으로 보다 쉽게 프로세서를 구분!

AMD는 페넘 프로세서 발표 전 네이밍에 Athlon64 X2에 이어 쿼드 코어에는 X4의 네이밍을 포함하여 언급되기도 했으나 실제 출시된 네이티브 쿼드 코어 페넘 프로세서에는 숫자 표기가 사라져 페넘 9000 시리즈로 발표되었고 공정의 안정화에 따른 문제인지 고클럭 제품은 여전히 등장하지 못하였다.

새롭게 등장한 B3 스테핑은 TLB 버그라는 큰 문제를 해결함과 동시에 쿼드 코어에는 X4/ X3와 함께하는 모델명을 사용함으로써 쿼드 코어인지 듀얼 코어인지 보다 쉽게 구분할 수 있도록 변경되었다.

실제로 4가지 숫자로 구성되었던 페넘 9500, 9600, 9600 Black Edition 등은 쿼드인지 듀얼인지 일반인들이 보기에는 구분이 쉽지 않았던 것이 사실이다. 이를 해결하기 위해 다시 X2에 이어 트리플에는 X3를, 쿼드 코어에는 X4를 추가함으로써 일반 사용자들도 이 제품이 듀얼인지, 트리플인지, 쿼드 코어인지 보다 쉽게 제품 구분이 가능해졌다.

또, AMD에서 발표한 페넘 9500, 9600, 9600BE에 이은 새로운 쿼드 코어 페넘 X4 9x50 제품군은 향상된 클럭을 적용한 것과 B3 스테핑의 적용을 통해 TLB 버그를 수정한 것이 가장 큰 특징이다.

AMD 쿼드 코어 페넘 X4 제품군 (B3)
모델	클럭	L2/ L3 캐쉬	HT (x2)	TDP	가격	-
AMD Phenom X4 9850BE	2.50GHz	2/ 2MB	2000MHz	125W	$235	-
AMD Phenom X4 9750	2.40GHz	2/ 2MB	1800MHz	95W	$215	-
AMD Phenom X4 9650	2.30GHz	2/ 2MB	1800MHz	95W	$215	-
AMD Phenom X4 9550	2.20GHz	2/ 2MB	1800MHz	95W	$209	-
AMD Phenom X4 9100e	1.80GHz	2/ 2MB	1800MHz	95W	$199	-
AMD 쿼드 코어 페넘 제품군 (B2)
AMD Phenom 9600BE	2.3GHz	2/ 2MB	1800MHz	95W	$251	-
AMD Phenom 9600	2.3GHz	2/ 2MB	1800MHz	95W	$251	-
AMD Phenom 9500	2.2GHz	2/ 2MB	1800MHz	95W	$209	-
AMD 트리플 코어 제품군
AMD Phenom X3 8600	2.30GHz	1.5/ 2MB	1800MHz	95W	$175	-
AMD Phenom X3 8400	2.10GHz	1.5/ 2MB	1800MHz	95W	$149	-
인텔 65nm/ 45nm 쿼드 코어 제품군
모델	클럭	L2 캐쉬	FSB	TDP	가격	4/20인하
Intel Core2 Extreme QX9770	3.20GHz	12MB	1600MHz	136W	$1,399	-
Intel Core2 Extreme QX9650	3.0GHz	12MB	1333MHz	130W	$999	-
Intel Core2 Quad Q9550	2.83GHz	12MB	1333MHz	95W	$530	-
Intel Core2 Quad Q9450	2.66GHz	12MB	1333MHz	95W	$316	-
Intel Core2 Quad Q9300	2.50GHz	6MB	1333MHz	95W	$266	-
인텔 65nm 쿼드 코어 제품군
Intel Core2 Quad Q6700	2.66GHz	8MB	1066MHz	95W	$530	$266
Intel Core2 Quad Q6600	2.40GHz	8MB	1066MHz	95W	$266	$224

AMD에서는 페넘 X4 9x50 시리즈와 트리플 코어 8000 시리즈 프로세서들을 얼마 전 발표하였는데 페넘 X4 9x50 시리즈들은 TLB 버그를 가지고 있던 9500, 9600, 9600 Black Edition과 달리 TLB 버그를 수정한 B3 스테핑을 적용하고 고클럭 버전이 등장했다.

트리플 코어 8600과 8400 시리즈는 각각 2.3GHz와 2.1GHz의 두 가지 제품군이 있고 이들은 쿼드 코어보다 하나 더 적은 코어와 이에 2MB에 1.5MB로 줄어든 L2 캐쉬를 갖게 되었다. L3 캐쉬는 쿼드 코어와 같은 2MB 용량을 제공하고 있다. 실질적으로 트리플 코어 제품들은 코어 하나를 줄임으로써 쿼드 코어보다 낮은 가격과 듀얼 코어보다 높은 성능을 제공할 수 있으므로 듀얼 코어 프로세서 제품들보다 유리한 위치에 설 수 있다.

현재까지 알려진 바로는 페넘 X4 9850과 9750, 9550은 모두 리테일 시장에 등장하며, 9650의 경우 OEM 시장에만 등장한다. 페넘 X4 9100e 제품의 경우 OEM에 우선 공급되고 4월 중으로 B3 스테핑으로 리테일 시장에 공급되게 되며, B2 트리플 X3 프로세서들 역시 OEM에 우선 공급되고 B3 스테핑으로 리테일 시장에 등장하게 된다.

새롭게 발표된 페넘 X4 쿼드 코어와 페넘 X3 트리플 코어 제품들에 적용될 것으로 알려진 가격대는 경쟁사인 인텔의 쿼드 코어 제품들보다 크게 높지 않고 트리플 코어 제품군은 듀얼 코어 프로세서 제품군과 비슷한 가격을 형성하게 된다.

오늘 살펴볼 페넘 X4 9850 Black Edition이 경쟁하게 될 인텔의 프로세서는 65nm 공정이 적용된 Core2 Quad Q6600과 45nm 공정의 Q9300으로 볼 수 있으며, 4월 20일 가격인하될 것으로 알려진 Q6600 ($224)의 가격보다 9850 BE는 약간 더 높은 가격을 가진다. 하지만, 최고 클럭의 페넘 X4 9850 블랙에디션을 기존보다 더 저렴한 가격을 제공함으로써 사용자들은 보다 현실적으로 쿼드 코어 제품군을 사용해볼 수 있게 만들었다는 점은 인텔과의 경쟁에서 중요한 부분으로 볼 수 있다.

TLB (Translation Lookaside Buffer) 버그 수정!

현재의 CPU는 최소한 3개의 독립된 캐쉬를 가지는데 하나는 명령 캐쉬로 명령어 패치 실행 속도를 향상시켜주며, 다른 하나는 데이터 패치와 저장 속도를 증가시켜주는 데이터 캐쉬, 그리고 명령과 데이터를 실행시 가상 어드레스를 물리 어드레스로 변환하는 것 외에 접근 권한을 캐싱하는 역할을 담당하는 TLB (Translation Lookaside Buffer)가 있다.

B3 스테핑 페넘 프로세서에서는 B2 스테핑 프로세서가 가진 TLB 버그를 수정하였는데 B2 스테핑 페넘 프로세서에서 발생한 TLB 버그는 CPU 캐쉬 중 L3 캐쉬와 관련된 프로토콜에서 발생하는 문제로 특정 클라이언트에 부하가 걸릴 때 시스템이 멈추는 문제를 가져온다. 하지만, 이 문제는 일반 데스크탑 환경에서는 거의 발생되지 않고 워크스테이션이나 서버 등의 특정 환경에서 주로 발생되는 문제이기 때문에 일반 사용자들이 사용하는 데스크탑 환경에서는 큰 영향이 없다고도 볼 수 있다.

그러나, TLB 버그가 쉽게 발생되지는 않더라도 사용자 입장에서는 뭔가 불안함을 가지게 마련이며, TLB 버그가 페넘의 경쟁사 대비 높지 않았던 성능과 함께 발목을 잡아왔던 것도 사실이다.

AMD는 TLB 버그를 수정하기 위해 메인보드 바이오스와 ATI OverDrive 프로그램을 통해 TLB 패치를 적용하였지만, TLB 패치를 적용할 경우 성능 저하가 발생되는 문제를 가지고 있다. 그러나, B3 스테핑 페넘 프로세서는 B2 스테핑 프로세서와 달리 이 TLB 문제를 해결함으로써 TLB 패치에 따른 성능 저하를 걱정하지 않아도 된다.

B3 스테핑 페넘 X4 9850BE/ B2 스테핑 페넘 9600BE 비교

[Phenom X4 9850 BE (좌)과 Phenom 9600 BE (우)]

페넘 B3 스테핑은 기존 B2 스테핑 CPU와 외형적으로는 동일하기 때문에 CPU에 대해 아무런 지식이 없는 상태라면 제품을 구분하기는 쉽지 않다. 하지만, CPU 표면에 나타난 OPN 코드를 보면 구분이 가능한데 OPN 코드는 쉽게 그 CPU의 이름표라고 생각하면 된다. 따라서, 기존의 CPU들과 마찬가지로 페넘 프로세서들 역시 CPU 표면에 인쇄되어 있는 OPN 코드를 통해 해당 제품의 모델명이나 제조주차 등의 정보를 파악할 수 있다. 뒷면 핀 배열이나 구성은 동일한 AM2+ (940핀)이기 때문에 차이는 없다.

TLB 버그를 수정한 B3 스테핑 프로세서들 역시 CPU를 직접 설치하지 않고도 기존 B2 스테핑 프로세서들과 OPN 코드를 통해 쉽게 구분이 가능하다. 앞서 언급하였듯이 B3 스테핑 프로세서들은 5를 숫자에 포함하고 있어 이전 B2 스테핑과 구분이 쉬워졌고 끝의 문자 역시 GD (B2)에서 GH (B3)로 변경되었다.

페넘 X4 9850의 OPN 코드는 HD985로 시작되고 페넘 9600의 OPN 코드는 HD960으로 시작되어 5의 숫자가 추가되었으며, 끝자리 역시 9850은 GH, 9600은 GD를 사용하고 있다.

페넘 X4 9850BE는 HT 클럭과 NB 클럭 증가!

[AMD Phenom X4 9850 Black Edition, HT 2000/ NB Freq. 2000MHz]

[AMD Phenom 9600 Black Edition, HT 1800/ NB Freq. 1800MHz]

페넘 X4 9850 블랙에디션은 B2 스테핑으로 등장한 페넘 9600 보다 200MHz 높은 기본 클럭과 함께 HT 클럭도 200MHz 높아진 2000MHz, NB Frequency 역시 200MHz 증가된 2000MHz가 적용되고 있다. HT 클럭은 인텔의 FSB와 비슷한 의미로 증가된 HT 클럭을 통해 성능 향상이 이루어지게 된다. NB 클럭은 메모리 컨트롤러 클럭으로 실제 적용된 버스 속도인 200MHz와 연동되어 메모리 클럭이 결정된다. 오버클럭시에도 버스속도 증가에 따라 기본 적용된 NB 클럭을 넘어설 경우 불안정한 모습을 보이므로 NB 기본 클럭을 유지하고 메모리와 FSB를 설정해야 한다. 9600BE의 경우 HT 클럭을 기본 1.8GHz에서 2GHz로 증가된 설정을 적용하지 못했고 9800BE 역시 2.0GHz 이하로 설정이 가능했다. NB Frequency는 9600BE 역시 2GHz 설정이 가능했다.

CPU-Z 1.44.2로 확인된 전압은 9850이 1.312V로 9600이 1.264V가 각각 적용되어 차이를 보이고 있지만, 실제 테스트에 사용된 GIGABYTE GA-MA790FX-DQ6 F4 바이오스 적용된 메인보드에서 인식된 기본 전압은 1.2500V로 동일하다. 언급한 HT/ NB 클럭의 증가 외에 메모리 지원은 DDR2-1066MHz으로 차이가 없다. 또한, 이전의 기사들에서도 언급하였듯이 페넘 프로세서들은 기존 CPU들처럼 128bit 하나의 채널로 동작하는 Ganged 모드와 64bit 2개의 채널로 동작하는 Unganged 모드의 2가지를 제공하고 있다. 후에 진행할 테스트는 기존 CPU들과 같은 128bit 하나의 채널로 동작하는 Ganged 모드를 사용했다.

페넘 X4 9850 블랙에디션은 향상된 L3 캐쉬 레이턴시 제공!

[페넘 X4 9850 블랙에디션, L3 캐쉬 레이턴시 향상]

페넘 X4 9850 블랙에디션은 65nm 공정으로 기존 페넘 9500/ 9600 시리즈와 공정에서는 차이가 없고 B2에서 B3 스테핑을 통해 TLB 개선, 그리고 클럭이 전반적으로 향상되었다는 차이만 있다. 하지만, CPU-Z의 CPU L1/ L2/ L3 캐쉬의 레이턴시를 살펴본 결과 기존 페넘 프로세서와는 차이가 있었다. 그것은 바로 레이턴시가 상당히 줄어든 것이다. 페넘 9600 블랙에디션의 경우 L3 레이턴시가 62 cycles인 반면 페넘 X4 9850 블랙에디션은 이보다 레이턴시가 줄어든 48 cycles를 가지고 있다. 따라서, B3 스테핑 프로세서는 TLB 버그 수정 외에도 L3 캐쉬의 레이턴시를 줄이고 내부 개선과 클럭 향상을 통해 성능을 더 높였다고 볼 수 있다.

AMD 65nm 페넘 X4 9850/ 페넘 9600/ 인텔 Q6600 비교

제품명	페넘 X4 9850 Black Edition	페넘 9600 Black Edition	Core2 Quad Q6600
제조 공정	65nm	65nm	65nm
코어 형태	쿼드 코어	쿼드 코어	쿼드 코어
동작 모드	32/ 64 bit	32/ 64 bit	32/ 64 bit
동작 클럭	2.50GHz	2.30GHz	2.40GHz
FSB/ HT 속도	HT 2000MHz (4000MHz)	HT 1800 MHz (3600MHz)	FSB1066MHz
L1 Data 캐쉬	64KB x 4	64KB x 4	32KB x 4
L2/ L3 캐쉬	512KB x 4/ 2MB	512KB x 4/ 2MB	4MB x 2
TDP	125W (B3)	95W (B2)	95W (G0)
소켓 지원	AM2+	AM2+	LGA 775
동작 전압	1.2-1.3 (1.2500v)	1.2-1.3 (1.2500v)	1.35v
제조사	AMD	AMD	Intel

AMD 페넘 X4 9850 블랙에디션은 새롭게 발표된 9x50 시리즈 중 가장 상위 제품이지만, 실제 AMD에서 발표한 MSRP 가격은 $235 수준으로 경쟁사의 인텔 쿼드 코어 Q6600의 $224 (4월 20일 인하 예정 가격)보다 조금 더 높은 수준이지만, B2 스테핑이 가진 TLB 버그의 수정과 함께 클럭 향상을 통해 기존보다 더 높은 성능을 기대할 수 있다.

B3 스테핑 9850BE는 B2 스테핑 9600BE와 비교하여 HT 클럭이 400 (200)MHz가 증가되었고 클럭 역시 200MHz가 증가되어 클럭 향상에 따른 성능도 기대할 수 있다. 그러나, 그에 따라 TDP는 95W에서 125W로 30W가 증가되었다.