45nm 공정으로 새로워진 AMD 페넘2 X4 940 Page 2:: 보드나라

2. 페넘2 - 변화와 페넘2 X4 940!

페넘2의 변화와 페넘2 X4 940 CPU!

페넘2는 코드명 Deneb (데네브)로 공식 브랜드는 페넘을 잇는 페넘2 (Phenom II)로 결정되었다. 기존 페넘 시리즈와 달리 새롭게 45nm 공정을 적용하여 전반적인 코어 클럭 향상으로 성능 증대, 소비전력 및 발열 등에서 이전보다 유리하게 되었다. 페넘2는 기존 페넘 시리즈와 변화된 부분은 크게 아래와 같이 나눌 수 있다.

1. 45nm (Immersion Lithography) 및 IPC와 클럭 향상으로 성능 향상

2. DDR2 2채널과 DDR3 2채널 DRAM 컨트롤러 2개 내장 (AM3, 09년 2월)

3. 증가된 캐쉬 용량 (L3 캐쉬 2MB -> 6MB)과 향상된 전력 관리 적용

페넘2 프로세서는 기존 페넘 프로세서가 65nm 공정을 적용하였던 것과 달리 새롭게 45nm 공정을 적용하게 되며, 이와 함께 IPC (Instruction Per Clock)과 CPU 코어 클럭 증가, L3 캐쉬 용량이 크게 증가되어 전반적인 성능이 향상되었다. 45nm 공정에는 인텔보다 빠르게 Immersion Lithography 기술을 도입하여 전력 효율과 클럭을 향상시킬 수 있게 되었으며, 32nm 공정에서는 인텔이 적용한 High-K 메탈 게이트 공정을 사용할 것으로 알려지고 있다. AMD는 인텔 역시 Immersion Lithography 기술을 이후 프로세서들에 적용할 것이라고 언급하여 미세 공정 경쟁도 꾸준히 진행될 것으로 예상된다.

이머전 리쏘그래피 (Immersion Lithography, 액침노광) 기술은 반도체를 더욱 미세하게 (45nm 이하의 32nm 공정 등에 적용될 기술) 제조할 때 각광받는 기술 중의 하나다. 노광공정에서 웨이퍼와 노광기 사이에 물을 침투하게 하여 외부 빛의 파장을 줄여 더 미세한 회로 공정을 가능하게 해주는 기술이다. 이를 통해 저전력과 고성능이 가능해진다.

또, 메모리 지원도 변화가 이루어지는데 65nm 페넘이 메모리 컨트롤러 (DDR2 2채널 DRAM 컨트롤러, DDR2-1066)를 CPU에 내장하는 것은 같으나 2009년 2월 등장 예정에 있는 AM3 소켓 페넘2 시리즈들은 DDR2 (DDR2-1066)/ DDR3 (DDR3-1333) 메모리를 모두 지원할 수 있게 된다. 이는 메모리 컨트롤러 2개가 내장되는 것이 아니라 정확히는 DRAM 컨트롤러 2개를 내장하여 사용되는 메모리에 따라 DDR2/ DDR3 모드에 각각 맞게 동작하게 되는 것이다.

또한, L3 캐쉬 용량도 2MB에서 6MB로 4MB가 증가되어 프로세서의 전반적인 성능을 높이는데 도움을 준다.

전력 관리 부분에서도 AMD Cool'n'Quiet 2.0을 개선한 3.0 지원으로 향상된 AMD PowerNow 기술을 통해 더 세분화된 프로세서 P2/ P3 스테이트 추가 등으로 IDLE 상황에서의 소비전력 감소, AMD Smart Fetch로 캐쉬 사용 효율 증대 및 전력 감소, 45nm 공정과 Immersion Lithography 기술 도입으로 와트 당 성능 개선 및 트랜지스터 효율 증대가 이루어졌다. 가상화 기술도 이전 페넘시리즈를 이어받아 지원하여 가상화 기술 지원의 확대에 대비하고 있다.

페넘2 X4 940과 페넘 X4 9950BE CPU 비교

[페넘2 X4 940 (좌)/ 페넘 X4 9950BE 125W (우)]

페넘2 X4 940 프로세서는 코어 보호와 열전달을 위한 히트스프레더가 적용된 모습은 기존과 페넘 X4 9950BE 프로세서와 차이가 보여지지 않으며, 히트스프레더 상단에 인쇄된 OPN 코드를 통해 구분할 수 있다.

페넘2 X940 AM2+ 소켓 핀 부분은 기존 AM2+ 페넘 X4 9950BE와는 약간의 배치가 달라지고 있는 것을 볼 수 있다. 이 부분은 45nm 공적 적용 등에 따라 달라진 것으로 보여진다.

65nm 공정 페넘 X4 프로세서는 4억 5천만 개의 트랜지스터와 285mm2의 다이 사이즈를 가지는데 45nm 페넘2 X4 프로세서는 7억 5천 8백만 개의 트랜지스터의 사용과 285mm2의 다이 사이즈가 적용되어 기존보다 더 늘어난 트랜지스터를 사용함에도 공정 개선에 따라 다이 사이즈는 차이가 없는 것을 볼 수 있다. 코어 i7은 7억 3천 백만개의 트랜지스터와 263mm2 다이 사이즈, 요크필드는 8억 2천 만개의 트랜지스터를 사용한다.

페넘2 X4 920/ 940과 경쟁 CPU 스펙 비교

제품명	AMD Phenom2 X4 940	AMD Phenom2 X4 920	AMD Phenom X4 9950BE	Intel Core2 Quad Q9400	Intel Core2 Quad Q9550	Intel Core i7 920
제조 공정	45nm	45nm	65nm	45nm	45nm	45nm
코어 형태	쿼드 코어	쿼드 코어	쿼드 코어	쿼드 코어	쿼드 코어	쿼드 코어
동작 모드	32/64 bit	32/ 64bit	32/ 64bit	32/64 bit	32/ 64 bit	32/64 bit
동작 클럭	3.00GHz	2.8GHz	2.6GHz	2.66GHz	2.83GHz	2.66GHz
언코어/ NB 클럭	1800Hz	1800MHz	2000MHz	-	-	2.13GHz
메모리 지원	최대 DDR2 1066MHz	최대 DDR2 1066Hz	최대 DDR2 1066MHz	최대 DDR2 1066MHz	최대 DDR2 1066MHz	최대 DDR3 1333MHz
HT/ FSB/ QPI 속도	3.6GHz (단방향1800MHz)	3.6GHz (단방향 1800MHz)	4.0GHz (단방향 2000MHz)	1333MHz	1333MHz	4.8GT/s (2400MHz)
L1 캐쉬	128KB x 4	128KB x 4	128KB x 4	16KB x 4	16KB x 4	64KB x 4
L2/ L3 캐쉬	512KB x 4/ L3 6MB	512KB x 4/ L3 6MB	512KB x 4/ L3 2MB	L2 6MB (3MB x 2)	L2 12MB (6MB x 2)	L2 256KB x 4/ L3 8MB
TDP	125W	125W	125/ 140W	95W	95W	130W
소켓 지원	AM2+	AM2+	AM2+	LGA775	LGA775	LGA1366
동작 전압	0.875V - 1.5V	0.875V - 1.5V	1.05V - 1.30V	0.85V - 1.3625V	0.85V - 1.3625V	0.85V - 1.3625V
가격	$275	$235	$174 (140W)	$266	$316	$284
제조사	AMD	AMD	AMD	Intel	Intel	Intel

페넘2 X4 940/ 920 프로세서는 기존 65nm 공정 쿼드 코어 페넘 프로세서와 비교하여 45nm 공정을 적용을 비롯하여 향상된 동작 클럭, 그리고 L3 캐쉬가 기존 2MB에서 4MB 늘어난 6MB의 캐쉬 용량을 제공한다. 또, 소비전력은 140W와 125W의 두 가지를 제공했던 페넘 X4 9950BE와 비교하여 상위 제품으로 등장하는 페넘2 X4 940/ 920 모두 125W TDP를 가진다. 동작 전압 범위는 페넘2 시리즈가 0.2V 정도 더 높아졌다.

그러나, 동작 클럭의 증가와 달리 NB 클럭은 페넘 X4 9950BE보다 200MHz 낮아진 1800MHz, HyperTransport 3.0 (HT 3.0) 지원은 같으나 동작 클럭이 9950BE보다 400 (200)MHz가 낮아진 클럭이 적용되어 HT 대역폭은 감소되었다. 하지만, 동작 클럭 증가와 L3 캐쉬 증가, IPC 증가에 따라 전반적인 성능의 향상이 이루어진 것을 예상할 수 있다.

페넘2 X4 940/ 920은 각각 $275/ $235의 가격이 형성되며, 경쟁상대로는 코어 i7보다는 비슷한 가격대를 형성하고 있는 코어2 쿼드 Q9400/ Q9550이 타겟이 된다. 인텔 코어 i7 920이 페넘2 X4 940과 비슷한 가격대인 $284이지만, 시스템 구성을 위한 메인보드나 DDR3 메모리 등이 포함될 경우 더 높은 가격대를 형성하므로 코어 i7보다 비슷한 가격대로 시스템을 구성할 수 있는 코어2 쿼드 Q9400/ Q9550이 비교 상대로 적합하다.

페넘2 X4 940, CPU-Z 정보

CPU-Z 최신 버전을 통해 살펴본 페넘2 940은 기존 65nm 공정 페넘 X4 9950BE와 비교하여 45nm 공정, 4MB 늘어난 L3 6MB를 제공하며, HT는 2000MHz보다 낮아진 1800MHz, NB 클럭 역시 2000MHz에서 낮아진 1800MHz가 적용되고 있어 차이를 보인다. 메모리 컨트롤러는 64bit x 2 채널로 구성되는 UnGanged, 128bit 1채널로 구성되는 Ganged 모드의 2가지 제공은 기존과 변함없다.

[페넘2, 이전보다 세분화된 P State (P0/ 1/ 2/ 3)]

페넘2 프로세서들은 쿨앤콰이어트 3.0을 비롯한 향상된 전력관리 기능을 제공하고 P State 단계도 65nm 페넘이 2단계를 제공한 것과 달리 세분화된 4단계를 제공하여 더욱 지능적인 전력관리가 이루어진다.

페넘2 시리즈 앞으로 등장할 프로세서 라인업

오늘 살펴볼 페넘2 X4 940 프로세서는 920과 더불어 AM2+, DDR2-1066 지원으로 기존 메인보드들에서도 바이오스 업데이트 등으로 바로 지원할 수 있는 호환성에 중심을 두고 있는 프로세서다. 페넘2 X4 940/ 920의 경우 경쟁사의 코어 i7 940/ 920과 유사한 프로세서 모델명을 사용하여 구입시 AMD인지 인텔인지 확인이 필요할 것이다.

이후 등장할 페넘2 프로세서들은 45nm 공정 적용과 소비전력은 TDP 125W에서 95W로 더욱 줄어들고 AM3 소켓, DDR3-1333/ DDR2-1066 DRAM 컨트롤러 2개를 내장하여 DDR3/ DDR2 메모리 장착에 따라 각각에 맞게 동작하게 되어 메모리 사용의 유연성을 높였다.

새로 등장할 페넘2 시리즈는 또한, 프로세서의 숫자 표기 방법도 달라지며, 2009년 2월 드래곤 플랫폼을 구성할 수 있는 AM3 소켓 지원 메인보드 등도 함께 등장할 것으로 예상되고 있다.