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이번에는 페넘과 비교하여 달라진 AM2+/ AM3 페넘2의 차이를 조금 더 구체적으로 살펴보자. 눈치 채셨겠지만, AM3 페넘2 프로세서는 기존의 AM2+ 페넘2와 DDR3지원이 추가된 것 외에는 아키텍처 차이가 없다.
 페넘과 달라진 AM2+/AM3 페넘2 (1) 공정개선 (65nm->45nm)
[AM2+ 페넘과 비교해 AM2+/ AM3 페넘2 CPU는 45nm 공정 적용]
AMD의 페넘 프로세서는 초기 65nm 공정을 적용하여 기존 AM2 Athlon64 / 64 X2 프로세서에서 성능 업그레이드와 전력효율 개선이 이루어진 것이 큰 변화로 요약될 수 있다.
AM3 페넘2 프로세서는 AM2+ 페넘2 프로세서와 더불어 AM2+ 페넘 프로세서의 가장 큰 변화로 65nm 공정에서 45nm 공정으로의 이전에 따라 개선된 것을 들 수 있다.
AMD는 45nm 공정이 인텔보다 1년 가까이 늦게 적용되었지만, 인텔이 45nm 공정에 High-K 메탈게이트 기술을 적용한 것처럼 더 미세한 32nm 공정에 필수적용될 기술로 알려진 이머전 리쏘그래피 기술을 적용하였다.
이머전 리쏘그래피 (Immersion Lithography, 액침노광) 기술은 반도체를 더욱 미세하게 (45nm 이하의 32nm 공정 등에 적용될 기술) 제조할 때 각광받는 기술 중의 하나로 노광공정에서 웨이퍼와 노광기 사이에 물을 침투하게 하여 외부 빛의 파장을 줄여 트랜지스터의 효율을 높이는 기술이다.
이머전 리쏘그래피 기술의 도입을 통해 페넘2 프로세서는 미세 공정을 통한 더 많은 트랜지스터 집적과 저전력과 저발열, 고성능이 가능해지며, 생산성 향상을 통해 가격 경쟁력도 갖출 수 있게 되었다. 이머전 리쏘그래피 기술은 인텔이 45nm 공정에 도입한 High-K 메탈게이트 기술의 단점을 보완하여 상대적으로 저렴한 가격의 프로세서 생산이 가능해지게 되며, 인텔 역시 더 미세해진 32nm 공정에 이머전 리쏘그래픽 기술을 도입할 것으로 알려지고 있다.
페넘과 달라진 AM2+/AM3 페넘2 (2) 공정개선에 따른 성능향상
[공정 개선을 통한 성능에 DDR3 메모리 사용에 따른 추가 성능 향상]
AM2+ 페넘과 비교하여 AM3 페넘2/ AM2+ 페넘2 프로세서는 새로운 45nm 공정이 적용되면서 성능 부분에서도 향상이 이루어지는데 크게 바뀐 부분은 아래와 같다.
1. 클럭 증가
AMD AM3/ AM2+ 페넘2 프로세서는 45nm 공정의 전환을 통해 AM2+ 페넘 프로세서가 최대 2.6GHz 클럭에 머물렀다면, 45nm AM2+ 페넘2 920와 940BE는 각각 2.8GHz와 3.0GHz로 클럭이 향상되어 전체 성능이 향상되었다.
2. IPC 증가
AMD AM3/ AM2+ 페넘2 프로세서는 45nm 공정 적용으로 프로세서의 성능 향상에 중요한 부분 중의 하나인 IPC (Instructions Per Clock)도 AM2+ 페넘 프로세서와 비교하여 증가되었다.
3. L3 캐쉬 : 2MB에서 4/ 6MB로 증가
AMD AM3/ AM2+ 페넘2 프로세서는 AM2+ 페넘과 비교하여 L3 캐쉬 용량도 증가되었다. AM2+/ AM3 페넘2 프로세서는 AM2+ 페넘 프로세서가 2MB의 L2 캐쉬를 제공하였다면 제품별로 L3 캐쉬가 2배인 4MB에서 최대 6MB까지 증가되어 CPU의 데이터 처리 성능을 개선했다.
4. 45nm 공정과 그에 따른 성능 향상
AMD 페넘2 프로세서는 45nm 공정의 전환과 이를 통한 전체 클럭 (12%)을 비롯한 IPC (Instructions Per Clock)의 향상 (3%), 그리고 추가된 L3 캐쉬 (L3 2MB -> 6MB, 5%)로 인하여 기존 65nm 공정 페넘 프로세서보다 성능이 향상된다.
AM3 CPU는 여기에 추가로 DDR2 메모리 대비 더 높은 클럭을 사용할 수 있는 DDR3 메모리 지원을 통한 성능 향상까지 포함되고 있다. 이는 소켓 939에서 소켓 AM2로의 이전처럼 더 높은 클럭의 메모리 사용에 따른 성능 향상 부분을 말한다.
페넘과 달라진 AM2+/AM3 페넘2 (3) 전력관리 향상
전력관리 부분에서 AMD는 65nm 공정의 AM2+ 페넘 프로세서는 기존의 Athlon64/ 64 X2 프로세서에서 전력관리 기능으로 사용되던 Cool'n'Quiet 1.0 (이하, CnQ)을 개선한 2.0 버전을 소개했다.
AMD CnQ 2.0은 기존 프로세서와 비교하여 코어마다 독립된 주파수 관리가 가능해져 로드에 따른 소비전력을 줄이는 기술과 프로세서와 메모리 컨트롤러에 독립된 전원 공급을 통해 시스템 부하에 따라 관리하는 전력 기술, 그리고 프로세서의 활성화와 꺼짐에 따른 효율적인 사용을 돕는 기술 등을 도입하여 이전 Athlon64/ 64 X2 프로세서보다 발전되고 향상된 전력관리 기능을 제공할 수 있게 되었다.
AMD CnQ 3.0을 도입한 AM2+와 AM3 페넘2는 CnQ기술을 3.0으로 업그레이드하여 CnQ 2.0 보다 더욱 효율성을 높이고 있다. CnQ 3.0으로의 업그레이드에는 새롭게 적용된 45nm 공정과 이머전 리쏘그래피 기술이 주요하게 작용된다.
AMD CnQ 3.0 지원이 가능해진 AM2/ AM3 페넘2 프로세서는 부하가 높은 상황과 부하가 비교적 낮은 상황, 그리고 아이들 상황 모두에 걸쳐 이전 2.0 지원 AM2+ 페넘과 비교하여 전력관리 기능을 개선하였다.
또, 개선된 CnQ 3.0 기술 중 AMD PowerNow 기술도 향상되었는데 이 기술은 PC의 부하에 다른 상황을 관리하는 것으로 기존 AM2+ 페넘2가 P0/ P1의 2단계의 스테이트로 부하에 따른 소비전력을 감소시켰다면, AM2+와 AM3 페넘2는 P0/ P1/ P2/ P3 스테이트의 4단계로 더욱 확장하여 부하에 따라 클럭과 전압을 낮추어 소비전력을 더욱 개선하고 있다.
이 외에도 AMD Smart Fetch 기술을 통해 L1과 L2, 그리고 L3 캐쉬 사이의 데이터 캐쉬 과정에서의 효율을 높여 캐쉬 사용 효율 증대와 전력감소을 가능하게 만들어주고 있다.
[페넘2, 이전보다
세분화된 P State (P0/ 1/ 2/ 3)]
45nm 공정이 적용된 AM2+ 페넘2 940BE 프로세서를 통해 살펴본 것처럼 세분화된 CPU P State 적용에 따른 부하에 이전 AM2+ 페넘보다 더 세밀하게 동작된다. AM2+ 페넘2 940BE의 경우 P0는 기본 3.0GHz, P1은 2.3GHz, P2는 1.8GHz, P3는 0.8GHz가 각각 적용되며, 소비전력도 125/ 92/ 71/ 49W로 각각 줄어들게 된다. 반면, 페넘 X4 9950BE
(TDP 125W)는 P0 기본 2.6GHz, P1은 1.3GHz의 2단계가 적용되고 소비전력도 각각의 상태에서 125W/ 69W로 줄어드는 차이를 가진다.
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