인텔 프로세서의 발자취 : 5부 (Nehalem)

<P>넷버스트(Netburst) 아키텍처 이후부터, 인텔(Intel)의 프로세서 개발 전략은 틱-톡(Tick-Tock)으로 표현된다. 두 세대마다 아키텍처와 공정을 대대적으로 바꾸며, 이를 번갈아 가 제조 공정의 안정화와 프로세서 아키텍처의 안정적인 변화를 동시에 잡아내고 있다. 이는 프레스캇 코어 이후 최근의 펜린(Penryn) 아키텍처 기반의 프로세서까지 잘 지켜져 오고 있다.</P>
<P>펜린 아키텍처 기반의 45nm 코어는 모든 면에서 성공적이었다. 처음 도입한 공정임에도 제조상의 문제는 거의 발견되지 않았고, 제품 또한 공정 전환을 통해 의도했던 성과 이상을 거두었다. 더 저렴하게, 더 좋은 성능의 제품을 만들어 낼 수 있게 된 것이다. 인텔은 현재 판매하고 있는 모든 프로세서 라인을 성공적으로 새 공정의 프로세서 라인업으로 바꾸는 데 성공했다.</P>
<P>그리고, 펜린 다음으로 나선 주자는 최근에 등장한 네할렘(Nehalem) 아키텍처이다. 네할렘 아키텍처는 성능 뿐 아니라, 그 구조부터 지금까지의 인텔 프로세서와는 다른 모습을 보여준다. 바야흐로 또 다시 새로운 세대의 프로세서가 등장하게 된 셈이다. 이 아키텍처는 이제 막 출발점에 섰으며, 현재 출시된 프로세서는 코어(Core) i7 브랜드의 프로세서 뿐이다.</P>
<P><STRONG>새롭게 정의되는 시스템 구조</STRONG></P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_7b449.jpg" border=0><BR>▲ 네할렘 아키텍처에서는 프로세서 안에 메모리 컨트롤러가 들어간다.</P>
<P>네할렘 아키텍처는 기존의 코어나 펜린 아키텍처 뿐 아니라, 인텔의 x86 프로세서 역사를 통틀어서 보아도 많은 점이 바뀌었다. 단순히 프로세서 코어만 바뀐 것이 아니라, 시스템 구조부터 새로 정의된 것이다. 또한 네할렘 아키텍처는 지금까지 볼 수 없었던, 대단히 유연한 기본 설계 구조를 가지는 것 또한 흥미롭다.</P>
<P>일단, 네할렘 아키텍처에서의 가장 큰 변화라면, 인텔의 x86 프로세서 역사에서 처음으로 시도된 ‘프로세서 내장 메모리 컨트롤러’이다. 지금까지 인텔 프로세서 기반 시스템은 메모리 컨트롤러가 프로세서 외부에 위치하고, 프로세서와는 FSB로 연결되는 구조였다. 하지만 이를 프로세서 안으로 옮김으로써 메모리 접근 시간을 줄이고, 대역폭을 이론적인 한계 속도까지 끌어올릴 수 있게 되었다. </P>
<P>또한 현재 출시된 Core i7, 블룸필드(Bloomfield) 프로세서는 메모리 컨트롤러도 트리플 채널 구성으로 되어 있다. 기존의 프로세서 외장 듀얼 채널 메모리 컨트롤러에 비해 최대 50% 가량 최대 대역폭이 증가하며, 프로세서 내장이라는 것을 감안하면 실 성능은 두 배 이상, 최대 세 배 까지도 격차가 벌어진다.</P>
<P>하지만 메모리 컨트롤러가 프로세서에 내장되는 것은 단순히 메모리 대역폭의 증가만을 의미하는 것이 아니다. 단일 프로세서를 사용하는 시스템에서는 큰 차이가 없지만, 듀얼 프로세서 이상을 사용할 경우에는 아예 시스템의 구조 자체가 새롭게 정의된다. 때문에 서버 시장에서의 네할렘에 대한 관심은 데스크톱 시장을 훨씬 뛰어넘는다.</P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_ed719.jpg" border=0><BR>▲ 네할렘 아키텍처는 'NUMA' 구조를 바탕으로 각 프로세서를 QPI로 연결한다.</P>
<P>메모리 컨트롤러 위치에 따라 시스템 구조 구분을 UMA(Uniform Memory Access), NUMA(Non-Uniform Memory Access) 등으로 나눈다. 시스템의 모든 프로세서가 동일한 메모리 접근 시간을 가지는, 공유된 메모리 컨트롤러를 가지는 구조가 UMA이며, 각 프로세서가 별도의 메모리 컨트롤러를 가지는 구조가 NUMA다.</P>
<P>지금까지 인텔의 플랫폼은 모두 예외없이 UMA 구조였다. 이 구조는 멀티 프로세서 사용시 어떤 프로세서에서든지 일관된 메모리 성능을 보여줄 수 있다는 장점이 있었다. 또한 듀얼 프로세서 수준에서는 대역폭 문제 또한 크지 않았다.</P>
<P>하지만 4way쯤 되면 프로세서가 요구하는 대역폭을 맞춰 주기도 힘들뿐더러, FSB에 걸리는 병목 현상 또한 무시할 수 없어진다. 또한 수십 개 이상의 프로세서를 사용하는 슈퍼 컴퓨터에 사용할 경우엔 설계가 지나치게 복잡해진다는 문제가 있다.</P>
<P>네할렘 아키텍처에 와서 인텔은 NUMA 구조로 돌아섰다. NUMA구조는 프로세서에 따라 메모리 접근 시간에 차이가 생긴다. 하지만 대역폭 문제와 병목 현상이 크지 않으며, 프로세서 수를 확장하기도 비교적 수월하다는 장점이 있다.</P>
<P>또한 네할렘 아키텍처에서는 이 NUMA 구조에서 효율을 최대화하기 위해 프로세서간 QPI(Quickpath Interconnect) 직접 연결을 통해 메모리를 공유하며, 이 경우 프로세서가 겪는 메모리 접근 시간의 차이는 과거에 비해 더 나아졌다.</P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_a12c9.jpg" border=0><BR>▲ 네할렘 아키텍처는 지금까지 인텔 프로세서에서 볼 수 없던 유연한 구조를 자랑한다.</P>
<P>네할렘 아키텍처의 또 다른 특징은 아주 유연한 구조를 가지고 있다는 것이다. 연산 코어와 캐시, 메모리 컨트롤러 등을 모두 모듈화하고, 이를 묶는 구조 자체를 유연하게 만듬으로써 다양한 프로세서 형태를 만들어낼 수 있게 되었다. </P>
<P>네할렘 아키텍처에서 하나의 프로세서는 ‘코어(Core)’ 영역과 ‘언코어(Uncore)’ 영역으로 나뉜다. 코어 영역에는 프로세싱 유닛이 자리하고, 언코어 영역에는 메모리 컨트롤러와 캐시, QPI 컨트롤러나 내장 그래픽 컨트롤러 등이 필요에 따라 들어간다.</P>
<P>지금까지는 하나의 코어가 모든 라인업에 필요한 기능을 모두 포함하고, 필요에 따라 이를 사용할 수 없게 하는 방법을 사용했다. 이는 편리한 방법이긴 하지만, 효율적인 면에서는 그다지 만족스럽지 못했다.</P>
<P>하지만 네할렘 아키텍처에서는 이런 문제를 근본적으로 해결했다. 코어 영역의 프로세싱 유닛의 개수나, 언코어 영역의 캐시나 메모리 컨트롤러를 바꾸는 것으로 트랜지스터의 낭비를 최소화하면서 새로운 제품군의 생산이 가능하게 된다.</P>
<P>지금까지의 인텔 프로세서가 하나의 코어에서 캐시 등으로 차별화해 온 것을 생각하면, 앞으로는 더욱 다양한 형태의 프로세서가 등장할 것임은 쉽게 짐작할 수 있다. 또한 코어의 개수가 바뀌면서도 네이티브 형태를 유지할 수 있다. </P>
<P>현재 네할렘 아키텍처의 코어 영역은 8코어까지 수용할 수 있도록 설계되었고, 언코어 영역 또한 아직 여유가 있다. 덕분에 최상위 멀티프로세서 지원 제온부터 셀러론 프로세서까지 하나의 아키텍처에서 쉽게 설계가 가능하며, 이 유연함의 위력은 앞으로 네할렘 아키텍처 기반으로 나올 수많은 프로세서 라인업이 잘 보여줄 것으로 기대된다.</P>
<P><STRONG>'네할렘 아키텍처 기반&nbsp;프로세서'만의 특징</STRONG></P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_251b3.jpg" border=0><BR>▲ 터보 모드는 상황에 따라 클럭을 '올려주는' 기술이다.</P>
<P>네할렘 아키텍처에 와서 아예 시스템 구조를 바꾸다 보니, 프로세서 외형적, 외부적인 변화만으로도 세상의 이목을 끌기엔 충분하고도 남았다. 하지만 엄연히 네할렘 아키텍처에서는 프로세서 내부에서도 많은 개선점이 있었다. 다양한 개선을 통해 외부적 요인을 제외하고도 예전 펜린 아키텍처와 비교해서 같은 상황에서도 20% 정도의 성능 향상을 얻을 수 있었다.</P>
<P>네할렘 아키텍처 기반으로는 처음으로 모습을 드러낸 코어 i7 프로세서들을 보면, 이런 점을 더 명확히 볼 수 있다. 이 프로세서에서 처음 모습을 보인 기술들은 SSE4.2, SMT, 터보 모드 등이 있다. SSE4.2는 펜린 코어에서 사용되었던 SSE 4.1에 명령어가 몇 개 추가된 것이다. 처음 인텔이 SSE4.1을 프로세서에 사용할 때, 사용하지 않은 몇 개의 명령어가 있었는데 그 명령어들이 이제 추가된 것이다. SSE4.2는 4.1을 완전히 포함하므로 4.1을 별도로 표기하지는 않는다.</P>
<P>또 터보 모드(Turbo mode)라는 꽤나 재미있는 기술이 i7 프로세서에 들어가 있다. 프로세서 코어의 사용률에 따라 TDP 이내에서 코어 클럭을 약간 올려주는 기술인데, 현재 코어 i7 965 프로세서의 경우 1~2배수 정도 더 높은 클럭으로 동작하게 해 준다. 이를 통해 한 개나 두 개 정도의 코어를 집중적으로 사용하는 프로그램들의 성능 또한 추가적으로 올릴 수 있다. </P>
<P>지금까지 멀티 코어 프로세서를 사용하면서 겪게 되는 불만 중 하나인 ‘싱글 스레드 프로그램에서는 싱글 코어 프로세서와 다를 게 없다’는 것을 근본적으로 해결해 주는 기술인 셈이다. 이 기능은 프로세서 자체적으로 들어가 있는 기술이므로 제한 보증 범위 이내의 동작이다. 또한 프로세서의 전체 전력 사용량은 규정된 TDP 이내로 제한되므로, 오버클럭과도 비슷하게 보이지만 엄연히 다른 개념이다.</P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_8b69b.jpg" border=0><BR>▲ 처리 효율을 높이기 위해 등장한 'SMT'</P>
<P>SMT(Simultaneous Multi-Threading)기술은 예전 인텔이 펜티엄 4, 노스우드 코어에서 선보였던 하이퍼스레딩 기술이 기원이다. 하나의 프로세서에서 파이프라인의 효율을 극대화하기 위해, 코어 개수 이상의 스레드를 받아서 연속적으로 밀어넣는 이 기술은 듀얼 코어 프로세서가 등장하면서 사라지는 듯 하다가 최근 아톰 프로세서와 코어 i7 프로세서에서 다시 등장했다.</P>
<P>이 기술은 예전 넷버스트 아키텍처의 긴 파이프라인 구조에서 효율 강화를 위한 기술이었지만, 당시에는 프로그램의 배려도 적었고 프로세서의 한계도 있어서 큰 재미를 보지는 못했다. 하지만 지금은 그때에 비해 프로그램의 배려도 좋아졌으며, 프로세서의 기본 성능과 효율도 대폭 올라갔다. 또한 이 기술 자체의 효율 또한 개선되어 이제는 SMT 기술로 인한 성능 향상을 제대로 느낄 수 있는 환경이다.</P>
<P>한편, 현재 블룸필드에 사용된 프로세싱 코어는 엄밀히 따지면 코어 아키텍처와 유사하다. 이는 코어 아키텍처의 효율이 대단히 높은 편이기 때문에, 이를 완전히 다른 구조로 가져가기보다는 그대로 이어가는 것이 더 좋다는 판단으로 보인다. </P>
<P>하지만 내부적으로 파이프라인 구조나 캐시의 동작 방법 등에서 개선이 이루어졌고, L3 캐시 사용이나 메모리 컨트롤러 위치 이동 등으로 큰 폭의 성능 향상이 이루어졌다. 이는 컴퓨터가 프로세서 하나만으로 이루어지는 것이 아니라는 것을 잘 보여주는 예이기도 하다.</P>
<P>프로세서의 전원 관리도 더욱 철저해졌다. 네이티브 형태의 이점을 살려, 코어 영역과 캐시에 대한 전원 관리는 효율을 더 올렸으며, 호스트 클럭을 낮추어 EIST는 더 정교한 클럭 조절을 보여주게 되었다. High-k 소재와 개선된 디자인으로 지금까지 문제되던 누설 전류 문제도 큰 개선이 이루어졌다.</P>
<P>지금 나온 코어 i7 프로세서가 플래그쉽급 모델이라 전력 소비량에 대해서는 한 수 접고 들어가는 입장이긴 하지만, 현재 보여주는 효율도 높은 수준이며 앞으로 나올 프로세서들은 이보다도 당연히 높은 전력소비 효율을 보여줄 것으로 보인다. 현재 코어 i7이 보여주는 성능을 생각할 때, 앞으로 나올 프로세서들도 기대가 큰 건 당연하다.</P>
<P><STRONG>네할렘 아키텍처의 '미래'</STRONG></P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_5f80b.jpg" border=0><BR>▲ 모바일, 데스크톱 라인업은 당분간 소극적인 모델 교체 수준에 머무른다.</P>
<P>현재 네할렘 아키텍처로 나온 프로세서는 최상위 라인업인 Core i7 프로세서이다. 엄연히 익스트림, 하이엔드 레벨이며 현재의 코어 2 쿼드 상위 라인업과 코어 2 익스트림 프로세서의 뒤를 잇는다. 애초에 시장 자체가 상징성이 강하다 보니 현재 나온 플랫폼의 가격은 선뜻 구매하기에는 손이 떨리기도 하는 게 사실이다. 칩셋은 플래그쉽 라인업인 X58만이 대응하며, 추후 다른 대응 칩셋의 계획 또한 없다. 예전의 인텔 플랫폼 정책과는 상당히 다른 모습이다.</P>
<P>2009년에는 본격적으로 네할렘 아키텍처 기반의 제품들이 시장에 출시된다. 메인스트림으로 린필드(Lynnfield)와 헤븐데일(Havendale) 프로세서가 출시되며, 모바일에서도 클락스필드(Clarksfield)와 어번데일(Auburndale)이 준비중이다. 칩셋은 QPI를 지원하지 않는 ‘Ibex Peak’가 사용된다.</P>
<P>로드맵을 잘 보면, 미묘한 점을 발견할 수 있다. 퍼포먼스, 메인스트림 영역에서 린필드나 헤븐데일, 클락스필드와 어번데일은 기존의 45nm 코어 2 듀오와 쿼드를 완전히 대체하는 것이 아니다. 이 프로세서들이 등장한 뒤에도 당분간 현재의 코어 2 시리즈들은 메인스트림 시장에서 자리를 지킬 것으로 보인다. 단, 새로운 칩셋의 출시 계획은 없다.</P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_fd056.jpg" border=0><BR>▲ 메인스트림 플랫폼은 '투(Two) 칩' 체제로 간다.</P>
<P>현재 출시된 블룸필드 코어의 코어 i7 프로세서는 프로세서-IOH-ICH로 이어지는 '3 칩 구성'이다. 하지만 메인스트림급 프로세서나 모바일 프로세서들은 이제 '2 칩 구성'으로 간다. 멀티프로세서 구성이 굳이 필요없는 메인스트림급 프로세서는 QPI 연결을 고집할 필요가 없으며, 프로세서 내부에 내장 그래픽 코어나 PCI Express 컨트롤러를 추가하여 현재의 IOH를 완전히 통합할 수 있기 때문이다.</P>
<P>P55로 발표될 것으로 알려진 Ibex Peak 칩은 원 칩 솔루션이며, 린필드나 헤븐데일 프로세서와는 다중 DMI 연결을 통해 대역폭을 맞추게 된다. 기존의 ICH 기능 정도만이 이 칩에 남게 되며, 굳이 QPI 연결이 필요 없는 수준의 대역폭이기 때문이다. 이런 구조는 컴퓨터를 더 간단하게 만들어 주며, 모바일에서는 당장 제품의 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다.</P>
<P>메인스트림에서는 쿼드 코어 프로세서와 듀얼 코어 프로세서가 출시 예정이며, 메모리 컨트롤러는 블룸필드의 트리플 채널이 아니라 듀얼 채널 메모리 컨트롤러가 들어간다. 이런 다양한 조합이 모두 네이티브 코어 형태로 가능한 것은 네할렘 아키텍처의 유연함 덕분이다.</P>
<P>현재까지 공개된 로드맵과 시스템 구조에서 읽을 수 있는 점으로 현재의 X58과 블룸필드 기반의 플랫폼은 이후의 린필드나 헤븐데일 프로세서와 Ibex Peak 칩셋과 물리적 호환성을 전혀 가지지 않는다는 것이 있다. QPI를 사용하지 않고, 프로세서 구조가 다른 상황에서 같은 소켓에서 사용할 수 있기를 바라는 것 자체가 무리이긴 하나, 현재 소켓과 이후의 메인스트림급 프로세서에 사용되는 소켓 형태는 다르다. 물론 소켓이 다른 만큼, 메인스트림과 하이엔드 급의 격차는 이제 넘어설 수 없는 벽으로 작용하기도 할 것으로 보인다.</P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_99e8f.jpg" border=0><BR>▲ 서버, 워크스테이션 플랫폼은 2009년에 네할렘 체제로 급속히 이동한다.</P>
<P>제온 라인업으로 대표되는 엔터프라이즈급 x86 라인업 또한 네할렘 아키텍처 기반으로 바뀐다. 시기상으로는 5000 계열이 가장 빨리 바뀔 것으로 기대된다. 3000 계열은 린필드와 헤븐데일 프로세서가 자리하고, 7000 계열은 네할렘-EX 프로세서가 예정되어 있다. </P>
<P>5000계열이 가장 빠르게 바뀔 수 있는 이유는 어쩌면 간단하다. 현재 나와 있는 블룸필드 프로세서의 구조가 5000 계열에서 그대로 사용되기 때문이다. X58은 원래 듀얼 프로세서 지원을 위해 두 개의 QPI 링크를 가지도록 설계되었으며, 제온 5000 시리즈는 블룸필드 프로세서의 기본 구조에 QPI 컨트롤러 두 개를 올리고, X58 플랫폼 구조에 두 개의 QPI 컨트롤러를 탑재하는 것으로 바로 사용이 가능하다. </P>
<P>워크스테이션이나 하이 퍼포먼스 영역의 5000 시리즈에서 두 개의 IOH를 사용하려는 것 또한 QPI와 NUMA 구조를 사용한 유연한 시스템 설계 구조를 잘 사용한 조합이다. 대용량의 I/O 대역폭이나 확장이 필요한 경우에 대역폭 문제 없이 쉽게 사용이 가능하다는 장점이 있다. 특히 이런 세대교체는 AMD의 미래 경쟁력에 상당한 영향을 미치는 속도로 진행된다.</P>
<P>3000 계열은 린필드나 헤븐데일 프로세서와 Ibex Peak 칩 조합으로 간다. 이는 데스크톱 라인업과도 플랫폼을 공유하는 3000 계열의 전통을 이어가는 것 정도로 해석할 수 있다. 이 플랫폼은 2009년 하반기에, 린필드 프로세서가 출시된 다음에 볼 수 있을 것이다.</P>
<P>7000 계열에서는, 일단 6코어 더닝턴이 출시된 지 얼마 되지 않았으며 아직도 충분한 경쟁력을 가지고 있기 때문에 서두르지 않는 기색이 보인다. 더닝턴의 뒤를 이을 네할렘-EX는 4개의 프로세서를 지원하며, 이들을 직접 연결하기 위해 QPI 컨트롤러도 4개가 올라간다.</P>
<P>또한 네할렘 아키텍처에서 사용 가능한 최대 코어 개수인 8코어 프로세서가 등장하며, 칩셋은 'Boxboro-Ex'가 사용된다. 이 프로세서 제품군은, 네할렘 아키텍처가 가진 모든 잠재 능력을 잘 보여줄 것으로 기대된다.</P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_739f2.jpg" border=0><BR>▲ X58 플랫폼은 서버와 워크스테이션 플랫폼에서도 쓰인다.</P>
<P>'Tylersburg'는 X58의 코드명이다. 현재 이 칩셋을 사용하는 유일한 프로세서인 블룸필드 프로세서는 단일 프로세서 구성과 하나의 QPI 연결을 지원하며, 데스크톱 영역에서 사용된다. 이 경우 단순히 QPI는 데이터 연결 통로만의 의미를 가지게 될 뿐이다. 하지만 굳이 QPI와 3칩 구조를 사용하는 프로세서와 플랫폼을 등장시킨 이유는 제온 5000 시리즈를 위해서이다.</P>
<P>듀얼 프로세서 구성을 지원하는 제온 5000 라인업에서는 QPI가 IOH와의 연결 뿐 아니라 프로세서간의 연결에도 사용된다. 지금까지 듀얼 프로세서 시스템에서의 프로세서 연결과 데이터 교환에는 FSB가 사용되어 심한 병목 현상을 겪을 수밖에 없었지만, 프로세서간 QPI 직접 연결을 지원하게 되면 이런 문제가 사라진다. 물론 NUMA 구조에서 성능을 제대로 내기 위해서는 필수적인 선택이기도 하다.</P>
<P>현재 QPI 연결에서 최대 대역폭은 25.6GB/s이며, 이는 현재 네할렘 아키텍처에서 사용되는 메모리 컨트롤러의 최대 대역폭과 같다. QPI 직접 연결을 통해 다른 프로세서의 메모리 컨트롤러에 접근하면서 대역폭에 대한 문제는 없는 것이나 마찬가지인 것이다. 이를 통해 기존의 FSB 기반 UMA 시스템 구조에서 겪던 병목 현상 문제를 대부분 해결이 가능하다.</P>
<P>7000 시리즈에 이르면 이 장점은 더욱 극대화된다. 네 개의 프로세서가 모두 직접적으로 연결되는 경우, 대역폭의 제한을 받지 않으면서 메모리 용량의 제한 또한 프로세서의 개수만큼 완화된다. 기존의 플랫폼에서 프로세서 채널당 메모리 컨트롤러를 독립적으로 할당하기는 힘든 게 사실이지만, 네할렘-EX가 사용할 NUMA 구조의 경우엔 이런 걱정을 할 필요가 없다. 특히 4way 시스템에서 지금까지 발목을 잡던 메모리 대역폭 문제가 사라진다.</P>
<P>또한 QPI 연결을 응용할 경우, 이를 통해 4way 이상의 영역 또한 가능하다. 특별히 설계된 칩셋을 통해 칩셋간 QPI 연결 등을 사용해 시스템을 구성할 경우, 수십, 수백 개의 프로세서를 사용한 ‘x86 기반 슈퍼컴퓨터’의 구현이 가능한 것이다. 이런 유연성이 NUMA 구조의 장점이며 이제 인텔 또한 네할렘 아키텍처를 통해 이 영역에 도전할 수 있는 기회를 잡게 되었다.</P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_89b12.jpg" border=0><BR>▲ '32nm 샌디브릿지'(Sandy Bridge) 프로세서에 대한 정보도 서서히 드러나는 중.</P>
<P>네할렘 아키텍처 또한 기존의 인텔 프로세서 개발 모델인 틱-톡 모델을 따라 간다. 45nm 다음은 32nm 공정으로 이전하며, 이 공정을 사용한 프로세서의 코드네임은 웨스트메어(Westmere)이다. 선폭이 줄어들수록 프로세서에 필요한 면적이 줄어드므로 한정된 크기의 웨이퍼에서 만드는 반도체 입장에서는 공정 미세화는 생산성을 위해 반드시 필요한 존재이다.</P>
<P>네할렘 아키텍처 이후 전체적인 변화가 이루어지는 것은 2009년 말이나 2010년에나 모습을 드러낼 샌디브릿지(Sandy Bridge) 프로세서다. 이 프로세서는 32nm 공정으로 제조될 것으로 알려지고 있으며, 네할렘 아키텍처에 비해서도 몇 가지가 바뀔 것으로 알려지고 있다.</P>
<P>지난 IDF 2008에서 발표한 바에 따르면, 샌디브릿지에서는 'Intel Advanced Vector Extension'(AVX)이 적용된다. 이 기술은 기존 SSE 유닛을 256비트로 늘려서 벡터 연산의 성능을 대폭 끌어올릴 것으로 예상되고 있다. 또 유닛의 효율을 위해 비순차적 실행에 필요한 명령어 재배열의 성능을 높인다.</P>
<P>여기에 더해 코어 아키텍처에도 사용된 여러 개의 명령어를 하나의 명령어로 처리할 수 있게 해 주는 기능도 개선된다. 인텔은 이러한 변화를 통해 샌디브릿지 코어에서는 고정된 구조의, 정형화된 형태의 프로세서가 아니라 더욱 유연한 구조를 가지는 프로세서를 만들려고 하고 있다. 이는 물리 연산 등의 용도에서도 큰 효용을 발휘할 것으로 보인다.</P>
<P><STRONG>‘무어의 법칙’을 위하여...!</STRONG></P>
<P align=center><IMG src="http://www.acrofan.com/updata/CCL/0002/200812/31/20081231_0d1a6.jpg" border=0><BR>▲ '틱-톡 전략'은 무어의 법칙을 계속 지속시키는데 큰 공헌을 하고 있다.</P>
<P>인텔의 공동 창업자 고든 무어가 주장했다는 무어의 법칙(Moore's Law)는 경험적 관찰에 바탕을 둔 법칙이다. 처음 이 말이 나왔을 때는 ‘1년에 집적도 두 배’였으며, 이후 이 법칙은 ‘18~24개월에 두 배’로 바뀌었다. 그리고 트랜지스터의 집적도는 프로세서의 성능과도 직결되는 것이었으므로, ‘성능도 2년에 두 배’라는 말도 다소 무리는 있지만 완전히 틀린 말은 아니다.</P>
<P>인텔은 지금까지 숨가쁘게 이 법칙을 지켜왔다. 트랜지스터 수는 빠르게 증가했으며, 지금도 가파른 상승세를 보이고 있다. 성능 또한 두 배까지는 아니지만 세대가 지날수록 크게 올라가고 있다. 경쟁자가 실질적으로 없던 상황에도 이 법칙은 유지되었고, 덕분에 현재 프로세서 업계는 가장 변화가 크다는 '훈장 아닌 훈장'을 달고 있다.</P>
<P>한편, 현재의 2차원 회로 기반의 프로세서는 전자 크기보다 미세화되는 것은 애초에 불가능하다. 전기 회로라는 것을 감안하자면 이제 물리적 한계 또한 눈앞에 다가와 있다. 앞으로 인텔이 이 법칙을 계속 존속시킬 수 있을지, 물리적 한계를 어떤 방법으로 극복할지에 세상의 관심이 집중되고 있다. 하지만, 앞으로도 인텔의 이런 노력은 지속될 것이다. 지금까지 그랬듯이.</P>
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