CPU뜯어보기 (초급편)

PC 본체를 구성하는 필수요소 중 가장 핵심이라 부를 수 있는 CPU에 대해 알아볼게요

 

*초급 편에서는 기초적인 내용만 다루겠습니다*

 

설명하기에 앞서 필자의 어린 시절(당시 팬티엄 세대)에는 컴퓨터가 매우 귀했던 걸로 기억합니다

컴퓨터가 있는 친구 집에 놀러 가 하루 종일 게임만 하다 오고 했던 기억이 있네요

현재는 시간이 흘러 PC 보유자수가 급격히 늘었는데요

그중에는 PC에 관심이 많거나(소위 말하는 컴덕들) 지식은 없지만 배워보고 싶다 하시는 분들도 많으실 거예요

 

제 블로그는 그런 분들을 위해 기획되었고요

제 글을 읽어주시는 모든 분들이 알기 쉽고 알차게 포스팅할 예정입니다

질문사항 같은 건 댓 다시면 성심성의껏 답변드리겠습니다

 

그러면 본론으로 들어가서

현재 CPU의 제조사는 인텔, AMD 양대산맥인데요

해당 포스트에서는 CPU의 스펙(?) 보는 법 위주로 포스팅할게요

 

CPU의 스펙은 크게

소켓, 세대, 제조공정, 코어수, 스레드수, TDP, 캐시 메모리, pci버전별 지원 여부, 메모리 규격

등이 있는데요

 

소켓

메인보드에는 CPU를 장착하기 위한 소켓이 있는데요 제조사별, 라인업별로 소켓이 다릅니다

해당 사진은 AM3소켓 메인보드입니다

과거 제품군들부터 현재 나온 모든 제품군들까지 알려드리기엔 너무 많으니

아직 현역인 제품군들부터 최근에 나온 제품군들까지만 알려드리겠습니다

 

 

INTEL AMD 호환 가능 소켓 정리

 

AMD 제품군					INTEL 제품군
소켓명	방식	사용 제품군			소켓명	방식	사용 제품군
AM3+	PGA	AMD FX시리즈 (잠베지,비셰라)  페넘 II, 애슬론 II			LGA 1156	LGA	1세대 코어 i 시리즈 (i7, i5 린필드) (i5, i3 클락데일)
FM1	PGA	1세대 A시리즈 APU(라노)			LGA 1155	LGA	2,3세대 코어 i 시리즈 (샌디브릿지, 아이비브릿지) 제온 E3 및 E3 v2(서버용)
FM2	PGA	2세대 A시리즈 APU (트리니티,리치랜드)			LGA 1150	LGA	4,5세대 코어 i 시리즈 (하스웰, 브로드웰) 제온 E3 V3 V4(서버용)
FM2+	PGA	2세대 A시리즈 APU (트리니티,리치랜드) 4세대 A시리즈 APU(카베리) 6세대 A시리즈 APU(카리조)			LGA 1151	LGA	6,7세대 코어 i 시리즈 (스카이레이크, 카비레이크) 제온 E3 V5(서버용)
AM4	PGA	7세대 A시리즈 APU  (브리스톨 릿지) RYZEN 3,5,7,9  (서밋 릿지, 피나클 릿지, 마티스,버미어) RYZEN APU  (레이븐 릿지, 피카소, 르누아르)			LGA 1151v2	LGA	8,9세대 코어 i 시리즈 (커피레이크,커피레이크 리프레시) 제온 E 시리즈 (커피레이크-E)
TR4	LGA	RYZEN 쓰레드리퍼(1,2세대)			LGA 1200	LGA	10세대 코어 i 시리즈 (아이스 레이크)
STRX4	LGA	RYZEN 쓰레드리퍼(3세대)			LGA 2011	LGA	코어 i7 익스트림 에디션 (샌디브릿지-E, 아이비브릿지-E) 제온 E5, E5 v2(서버용)
					LGA 2011v3	LGA	코어 i7 인텔 하이엔드 데스크탑 (하스웰-E, 브로드웰-E) 제온 E5 v3, E5 v4(서버용)
					LGA 2066	LGA	코어 X 시리즈 스카이레이크-X 카비레이크-X 스카이레이크-X 리프레시 케스케이드레이크-X 제온 W 시리즈 (스카이레이크-W)

그 외 모바일용 소켓이나 서버용 소켓은 제외했습니다

*APU는 AMD독자 라인업이며 GPU 통합협 CPU 즉 그래픽 코어가 내장된 CPU라 보시면 됩니다*

 

 

LGA 방식, PGA방식 차이는

핀이 CPU에 붙어있느냐 소켓에 붙어있느냐 차이입니다

 

 

PGA(Pin Grid Array) 방식은

AMD CPU

AMD 소켓

 

핀이 CPU에, 소켓(구멍)은 메인보드에 있는 걸 확인하실 수 있죠

 

 

 

 

반대로 LGA 방식은

INTEL CPU

 

INTEL 소켓

핀이 소켓에, 접점은 CPU에 있는 걸 확인하실 수 있습니다

 

 

 

 

세대

 

AMD 라이젠
	1세대	2세대	3세대	4세대
세대명	zen	zen+	zen2	zen3
코드네임	Whitehaven (1세대 쓰레드리퍼) Summit Ridge (라이젠3,5,7) Raven Ridge (라이젠1세대 APU)	Colfax (2세대 쓰레드리퍼) Pinnacle Ridge (라이젠3,5,7) Picasso (라이젠2세대 APU)	Castle Peak (3세대 쓰레드리퍼) Matisse (라이젠3,5,7,9) Renoir (라이젠3세대 APU)	Vermeer (라이젠 3,5,7,9)
제조공정	14nm	12nm	7nm	7nm

 

 

인텔
코드네임		제조공정
1세대(린필드,클락데일)		i3(32nm) i5(린필드45nm)    (클락데일 32nm) i7(45nm)
2세대(샌디브릿지)		i3,5,7 (32nm)
3세대(아이비브릿지)		i3,5,7,E(22nm)
4세대(하스웰)		i3,5,7(22nm)
5세대(브로드웰)		i5,7(14nm)
6세대(스카이레이크)		i3,5,7,9(14nm)
7세대(카비레이크)		i3,5,7,9(14nm)
8세대(커피레이크)		i3,5,7,9(14nm)
9세대(커피레이크 리프레시)		i3,5,7,9(14nm)
10세대(아이스레이크)		i3,5,7,9(14nm)

 

여기서 제조공정이란 CPU 내부 회로의 굵기를 말하는 겁니다

이 굵기가 얇을수록 CPU 내부에서 전자가 이동하는 회로의 폭과 길이가 줄어들게 됩니다

이로 인해 필요 전압이 줄어들며 결론적으로 전력 소모와 발열이 감소하게 되는 거죠

 즉 제조공정은 작을수록 좋습니다

 

 

 

 

코어수, 스레드수

 

 

흔히들 보면 쿼드코어다 헥사코어다 하는 예기를 많이 합니다

쿼드(4), 헥사(6), 옥타(8), 데카(10), 도데카(12)등으로 불리고 있습니다

사실상 12 코어 이상으로는 14개는 테트라 데카 16개는 핵사 데카 등 부르는 이름은 있지만 굳이 그렇게 안 부르더라고요

 

사실상 12 코어 이상부터는 서버용이나 기타 특수목적용이라 

우리 흔히 사용하는 용도로는 8 코어 까지가 적당하다 보면 됩니다

 

아 그리고 번외로 AMD에서는 과거에 트리플 코어를 출시한 적이 있었습니다

쿼드코어 초창기 때 쿼드보단 싸고 듀얼보다는 좋은 가성비 있는 제품이었다

정도로 기억하는데 그렇게 큰 사랑은 받지 못했습니다

해당 모델에 대한 예기는 차후에 포스팅하겠습니다

 

 

 

스레드

 

 

CPU 내 물리적 연산 부분을 흔히 코어라고 표현합니다

코어의 개수는 성능의 결정적 지표였지만 하이퍼스레딩 기술이 나옴에 따라

코어당 스레드가 결정적인 성능 향상의 지표가 되었죠

 

하이퍼스레딩이란 쉽게 말해 작업을 분산 처리한다 보시면 됩니다

 

가령 예를 들어 1111이란 작업과 0000이란 작업이 있으면

코어는 1111을 다 끝내고 0000을 작업하거나 혹은 그 반대가 되겠죠

하지만 하이퍼스레딩을 이용하면 1 코어당 2 스레드의 경우

10101010처럼 작업을 처리하기 때문에

동시에 2가지의 작업을 수행할 수 있습니다

 

결론적으로 똑같은 코어 수라도 스레드의 개수에 따라 성능이 다르다

보시면 됩니다

 

 

 

 

TDP

 

Thermal Design Power

직역하면 열 설계 전력 

 

이말이 무엇이냐 하면

 해당 TDP수치 이상의 발열을 해소할 수 있는 방열 수단(쿨러)을 확보하라는 의미입니다

아직도 이해가 안간다면

예를 들어 TDP가 60W인 CPU를 사용할 때

60W 이상의 발열을 해소할 수 있는 쿨러를 사용하라는 거죠

 

그리고 당연히 CPU는 성능이 좋을수록 발열이 심하고 TDP도 높습니다

 

 

 

 

캐시 메모리

 

CPU 내부에 CPU 전용으로 사용하도록 구성된 메모리

캐시 메모리는 CPU뿐만 아니라 SSD나 기타 등등 다른 곳에도 많이 이용됩니다

 

메모리 계층 구조란 것이 있는데

메모리 종류별로 속도와 저장용량의 관계를 피라미드 구조로 나타낸 지표입니다

이 계층 구조를 보면 캐시 메모리는 매우 빠르지만 적은 용량을 가지고 있습니다

 

그래서 캐시 메모리의 역할은

자주 사용하는 프로그램이나 데이터를 기억해놨다가 필요할 때 바로 꺼내 쓰는

그러한 작업을 수행합니다

 

예를 들어 전화를 걸 때

번호를 일일이 누르는 것과 전화번호부에서 바로 통화하는 것

그 차이라 보시면 됩니다

 

 

 

클럭

 

CPU를 보시면 기본 클럭 3.5 Ghz 부스트 3.9 GHz 이런 식으로

표기가 되어있습니다

 

자 여기서 클럭은 전자펄스 신호가 초당 진동하는 횟수

또는 사이클 이라고도 표현합니다

 

즉 3.5 Ghz면 초당 35억 번의 사이클을 도는 거죠

그리고 한 사이클에 CPU 내부에서는 수십억 개의 트랜지스터가

열리고 닫힙니다

 

CPU 내부 회로설계나 기타 요인에 따라 다르겠지만

기본적으로 클럭이 높을수록 성능이 좋습니다

 

 

 

pci버전별 지원 여부, 메모리 규격

 

여기서 PCI는 PCI-e

메인보드 PCI 슬롯을 말하는 겁니다

 

해당 표에 나와있듯이 최신 버전일수록 속도가 빠릅니다

하지만 CPU나 메인보드에서 해당 버전을 지원하지 않으면 의미가 없죠

 

메모리 규격도 똑같습니다

현재 DDR4규격의 RAM을 사용 중이고

판매 중인 모든 메인보드와 CPU가 DDR4규격입니다

 

하지만 내년부터는 DDR5발매 루머가 있고

발매가 되면 이것 또한 지원 여부를 신경 쓰셔야 됩니다.