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AMD Opteron™
프로세서의 특징 중 가장 손에 꼽을 수 있는 것은 완벽한 하위 호환성이다. 분명 옵테론의 출시는 64비트 플랫폼 중 최초가 아니다.
경쟁사라고 할 수 있는 인텔의 Itanium이 이미 64비트 프로세서를 갖고 있으며, 그 외에 Power4/5, PA-RISC,
Ultra SPARC, Alpha™ 등 여러 프로세서들이 나와 있지만 옵테론과 결정적인 차이는 32비트 플랫폼을 기반으로 작성된
프로그램들이 호환되는지 여부이다. 옵테론에 최초라는 수식어를 붙일 수 있는 이유가 바로 최초의 32/64비트 프로세서이기 때문이다.
옵테론 프로세서의 내부
구조에는 중요한 특징이 있다. 바로 메모리 컨트롤러가 CPU 안에 내장되어 있다는 것인데, 이 때문에 옵테론 플랫폼에는 별도의 메모리
컨트롤러 허브가 필요하지 않다. 그 때문에 딱히 노스브리지라 부를만한 개념이 없다. 서버 솔루션에는 AGP 슬롯이 없는 경우가 많기
때문에 PCI-X 슬롯을 위한 AMD-8131™ 터널 칩이 존재하지만, 옵테론 지원 솔루션 중 nForce3 pro 처럼 AGP 슬롯이
있는 경우에는 AMD-8151™ 터널 칩이 존재한다. 물론 I/O 허브 이외에 별도의 터널 칩이 하나 더 필요하긴 하지만 노스브리지의
주요 역할이 MCH (Memory Controller Hub)였던만큼, 노스브리지의 개념과는 차이가 크다고 할 수 있겠다.
메모리 컨트롤러가 프로세서
안에 내장되어 있기 때문에 Front Side Bus의 개념도 없다. 물론 내부 동작 클럭 개념은 존재하지만, FSB의 원래 의미가
프로세서와 MCH 사이의 버스의 개념이였기 때문에 기존에 FSB라 불리웠던 개념은 옵테론에서는 CPU의 동작 클럭과 거의 같다고 할 수
있다. 따라서 프로세서와 메모리 사이에 굉장히 낮은 레이턴시 (Latency : 지연시간) 을 갖게 된다는 장점이 있다.
또한 옵테론 프로세서
안에는 HyperTransport™ 기술이 포함되어 있다. 하나의 링크마다 각각 6.4GB/s의 대역폭을 갖게 되어 최대 3개의
HyperTransport™ 포트를 통해 19.2GB/s 의 피크 대역폭을 확보한다. 사실 슬레지 해머와 클로우 해머의 결정적인 차이 중
하나도 이 HyperTransport™의 링크 개수의 차이이다. 슬레지 해머 시리즈 - 최대 3개, 클로우 해머 - 1개. 물론
하이퍼트랜스포트가 멀티웨이 프로세서의 연결에만 사용되는 링크는 아니며, 다른 I/O 장치들이나 컨트롤러들과의 소통도 담당한다. (AGP,
PCI-X, I/O허브, 기가비트 이더넷 등.. )
AMD Opteron™
프로세서는 하이퍼트랜스포트를 통해 8-way까지 글루리스(glueless) 연결을 지원한다. 즉, 8개의 프로세서까지는 외부 지원 칩셋
없이 프로세서끼리 직접 연결할 수 있다는 의미이다. 그리고 외부 칩셋의 지원을 받는 경우 연결할 수 있는 프로세서의 개수는 무한해진다.
위에서 옵테론의 하이퍼트랜스포트 링크의 개수가 1/2/3개라고 했는데, 100/200/800시리즈의 차이가 바로 이 링크의 개수
차이이다. 1-way일 경우에는 I/O 허브까지 한 개의 링크만 있으면 되지만, 2-way의 경우 각 프로세서별로 상대 프로세서와 연결,
그리고 I/O 허브까지의 연결에 두개의 링크가 필요하며, 4-way와 8-way일 경우 몇몇 프로세서들은 프로세서와 프로세서 사이를
연결하기 위해서 3개의 링크가 필요하고, 두개의 프로세서끼리만 연결되는 경우에도 나머지 하나의 링크가 I/O허브와 연결되기 위해 3개의
링크가 확보되어야 한다.
[
4-way 구성의 연결 예 ]
4-way 구성의 모식도를
보면, 하이퍼트랜스포트를 통해 각각의 프로세서가 연결되어 있고, 각각의 프로세서가 MCH를 컨트롤하는 것을 볼 수 있다. 그리고
PCI-X 컨트롤러와도 하이퍼트랜스포트로 연결되며, AMD-8111™ 과 AMD-8131™ 사이의 연결에는 역시 하이퍼트랜스포트 기술이긴
하지만, 800MB/s 의 저속 연결인 것을 확인할 수 있다. 이 모식도만 보고는 기존의 연결과 무엇이 다른지 한 눈에 들어오지 않는다.
다음 모식도를 보자.
위는 8-way 프로세서의
연결을 AMD Opteron™과 Intel Xeon MP 프로세서를 통해 구성한 것을 비교한 모식도이다. 결정적으로 옵테론은 각각
프로세서가 직접 메모리와 연결되어 있고, 제온은 3.2GB/s에 불과한 FSB를 통해 MCH와 연결되어 있으며, MCH를 거쳐서 AMD
솔루션에는 필요 없는 Memory Expander를 추가로 지나야만 메모리까지 연결된다. 그리고 PCI-X 슬롯도 노스브리지에 함께
연결되어 있기 때문에 대역폭이 더더욱 차이 나게 된다. 결국 옵테론의 구조가 멀티웨이 프로세서 구성에서 훨씬 심플하고 효율적이라는 결론을
내릴 수 있다.
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[영상] K6 튜리온/옵테론 그리고 사이릭스의 미디어GX, [명작 CPU 12선 2부 AMD편] 
