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 P55플랫폼에서만 SSD의 성능이 떨어진다?
보드나라가 S-ATA3 테스트를 위해 자료를 수집하기 위해서 제일 먼저
테스트한것은 SSD의 성능이었다. 보드나라가 2009년 7월 테스트한 Transcend Tachyon 120GB
SSD Drive는 보드나라 리뷰에서 220MB/s에 달하는 Transfer Rate를 보여주어 먼저 이 SSD부터
테스트를 하기로 했었다.
Transcend Tachyon
120GB - ASUS P5Q Deluxe (P45)
상기 이미지는 보드나라 2009년 7월 Transcend Tachyon 120G
SSD 리뷰에서 P45기반에서 테스트한 자료이다. Maximum Transfer Rate 217.5MB/sec와
Average 217.0MB/sec의 속도를 보여주고 있다.
Transcend Tachyon
120GB - ASUS P7P55D E-Premium
그러나 ASUS P7P55D
E-Premium 기반에서는 앞서 P45테스트기반의 1/3에 해당하는 164MB/s밖에 결과가 나타나지 않았다.
Transcedn Tachyon은 MLC 기반이지만 220MB/s의 속도를 제공하는 SSD제품인걸 감안하면 160MB/s대의 성능은 이보다 낮은 성능이기 때문에 문제가 있다고 판단했다.
문제의 원인 Intel
C-State Technology , 하드웨어 기반 전력관리기술
문제의 원인은 BIOS에 있는
Intel C-State Technology 옵션때문이었다. 바이오스에 있는 이 옵션을 Disabled한 후에
테스트를 하면 정상적으로 220MB/s대의 성능을 나타내었다. 그럼 이 Intel C-State Technology
옵션은 무엇이며 왜 이 옵션때문에 문제가 불거지는가?
[CPU C-State : CPU마다 다르나 C0에서 C6단계까지 지원]
CPU C-State는 쉽게 설명해 CPU 하드웨어 자체의 전력관리를 위해
도입되고 있는 기술이다. CPU C-State 단계는 오랜 사용을 위해 배터리 시간을 늘려야 하는 모바일 프로세서
및 플랫폼에서 특히 유용했으나 최근 데스크탑용 프로세서도 도입하여 불필요한 전력소모를 줄이고 최대의 성능을 얻기
위해 적용되고 있다.
우리에게 잘 알려진 인텔 EIST (Enhance Intel Speedstep
Technology)나 AMD C&Q (Cool and Quiet)와 같이 하드웨어와 소프트웨어를 연동하여 사용하는
CPU 전력관리 기술들도 이들 C-State 기술을 이용하여 전력을 관리하게 된다.
CPU C-State는 CPU마다 지원되는 단계가 다르며, 보통 C0부터
C6까지의 단계를 갖고 있다. 현재의 인텔 블룸필드 시리즈 CPU는 C0부터 C6까지 지원하며, 린필드 역시 이와
크게 다르지 않은 것으로 알려지고 있다.
인텔의 전력관리 기술인 EIST (Intel SpeedStep) 나 AMD의
전력관리 기술인 Cool&Quiet와 더불어 보통 많이 사용하고 있는 CPU C-State 설정은 C1E
(Enhanced Halt) 기술로 EIST나 Cool&Quiet와 달리 CPU 하드웨어 자체만으로 동작하는
기술이기 때문에 운영체제와 연동하여 동작하는 EIST나 Cool&Quiet 보다 지연시간 등이 짧아 클럭 변환에
따른 답답함이 적은 것이 장점이다.
일반적인 성능테스트에서는 전력관리 기술들을 모두 Disabled한 상태에서
테스트하고, 보드나라의 성능 테스트 등에도 전력관리 기술들은 모두 Disabled 상태에서 진행한다. 이는 AMD의
일부 CPU들이 Cool&Quiet 기술 적용시 성능 저하가 크게 나타나기도 했기 때문으로 물론 최근45nm
페넘2나 애슬론2 시리즈 제품들은 이 문제가 해결되고 있다.
[HFM과 LFM의 고주파 및 저 주파수 모드, 출처 : 인텔]
보통 절전 기능을 제공하고 있는 CPU 주파수 모드는 C0와 C1, C2, C3,
C4, C5, C6이 있는 것으로 알려지고 있으며, 이미지는 C0과 C1, C3, C4, C6의 5가지 모드를
표현하고 있다.
CPU의 C-State 단계는 깊어질수록 (C0 -> C6으로 갈수록) 절전기능이
강력해지고 전력소모량이 줄어들게 되며, 반대로 단계가 낮아질수록 전력소모량은 늘어나게 되는 것이 일반적인다.
하지만, 단계가 깊어질수록 복귀시간은 느려진다.
CPU C-state는 C0부터 C6 단계까지 있으며, 최신 CPU들은 C6까지
대부분 지원하고 있다. C0 단계는 동작 상태, C1은 첫 번째 idle 상태로 EIST처럼 클럭과 CPU 전압을
줄이도록 하는 역할을 해준다. C1 상태를 적용하지 않으려면 C1E 옵션을 꺼주면 된다. 대부분의 메인보드 바이오스
설정에서는 EIST와 C&Q, C1E, C3/ C6 등의 CPU C-State 설정을 조절할 수 있다.
CPU C-State는 인텔 터보모드와도 연계
[인텔 터보부스트 모드는 C-State 설정과도 관련이 있다.]
네할렘 마이크로아키텍처로 등장한 블룸필드와 조금 늦게 등장한 린필드를 비롯하여
최근 등장하는 CPU들은 시스템의 전력을 최소화하면서도 높은 성능을 제공하기 위한 노력들이 이루어지고 있다.
이러한 결과 데스크탑 시장에서도 인텔 CPU의 경우 EIST나 C1E 등과 같은
CPU C-State를 단계별로 지원하고 있어 불필요한 전력소모를 줄이고 최적의 성능을 제공할 수 있는 환경을 만들
수 있다.
앞서 언급된 CPU C-State는 지난 인텔 블룸필드 소개 기사
코어2를 이어갈 차세대 코어 i7 성능 점검!
에서 나타난 것처럼 인텔 터보부스트 모드와 연동되고 있다. 린필드 역시 터보부스트 모드와
연동되고 있다.
[인텔 코어 i7 블룸필드와 코어 i7/ i5 린필드가 지원하는 터보모드]
인텔 터보부스트 모드는 기본적으로 싱글 스레드 어플리케이션 실해시 코어 하나만
필요하면 나머지 코어들을 끄고 하나의 코어 클럭을 증가시켜 성능을 높이는 기술이다. 인텔 코어 i7 블룸필드와 코어
i7/ i5 린필드는 기존 모바일 펜린에서 적용되었던 터보모드를 개선하고 있으며, CPU의 TDP를 초과하지 않는
범위 내에서 클럭을 증가시켜 성능을 끌어올린다.
전력관리 기술 적용에 따라 성능 저하되기도...
앞서 살펴본 것처럼 CPU C-State 기술은 전력의 효율성을 높이기 위한
전력관리 기술들의 기반이 되고 있다. 하지만, CPU C-State 기술은 CPU 자체의 클럭이나 전압을 크게
낮추고 대기모드에 들어가는 등의 작업이 이루어지게 하는 만큼 다른 장치들 역시 이들에 영향을 받게된다.
특히, CPU의 클럭이나 전압을 줄여 소비전력을 줄이는 단계로 진입했다 다시 기본
클럭으로 돌아오는 과정에서의 지연이나 기본클럭 및 전압이 복귀되지 못하는 등으로 CPU 성능이나 그래픽카드 등의
성능이 저하될 수도 있다. CPU의 경우 전력관리 기능의 버그로 인해 성능이 제대로 나타나지 못하는 문제들이
발견되고 이를 개선하는 경우도 종종 나타난다.
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[영상] 동급 최저가로 가격 설정한 BIWIN SSD와 메모리, 한국시장 경쟁력은? 코잇 바이윈 2부 
