CPU 코어 전압이란 무엇인가요?

CPU의 작동 전압(공급 전압)은 CPU가 정상적으로 작동하는 데 필요한 전압입니다. 모든 전기 제품은 작동 시 전기가 필요하며 당연히 해당 정격 전압이 있으며 CPU도 예외는 아닙니다.

현재 CPU의 작동 전압은 매우 뚜렷한 하향 추세를 보이고 있습니다. 낮은 작동 전압에는 세 가지 주요 이점이 있습니다.

1. 저전압을 사용하는 칩의 총 전력 소비 CPU가 감소됩니다. 전력 소비가 감소하면 그에 따라 시스템의 운영 비용도 절감됩니다. 이는 휴대용 및 모바일 시스템에 매우 중요하며, 기존 배터리를 더 오래 사용할 수 있게 하여 배터리의 수명을 크게 연장시킵니다.

2. 전력 소비가 줄어들어 발열이 줄어들고, 작동 온도가 너무 높지 않은 CPU가 시스템과 더 잘 협력할 수 있습니다.

3. 전압을 낮추는 것은 CPU를 증가시킨 결과입니다. 빈도는 중요한 요소 중 하나입니다.

CPU의 작동 전압은 CPU의 코어 전압과 I/O 전압의 두 가지 측면으로 나뉩니다. 코어 전압은 CPU 코어 칩을 구동하는 전압을 의미하고, I/O 전압은 I/O 회로를 구동하는 전압을 의미합니다.

일반적으로 CPU의 코어 전압은 I/O 전압보다 작거나 같습니다.

초기 CPU(286~486시대)의 코어 전압은 I/O와 일치했는데, 당시에는 상대적으로 후진적인 제조 공정으로 인해 CPU에서 발생하는 열이 너무 높았습니다. 결과적으로 수명이 단축됩니다

짧습니다. 하지만 당시 CPU 집적도는 매우 낮았고, 현재 CPU 집적도도 상당히 높아서 현재 CPU에서 발열이 더 많이 발생하는 것으로 보입니다.

CPU 제조 기술이 발전함에 따라 최근 몇 년 동안 다양한 CPU의 작동 전압이 점차 감소하고 있습니다. 현재 데스크톱 CPU의 코어 전압은 일반적으로 2V 이내이며, 노트북 특정의 코어 전압은 2V 이내입니다. CPU

작동 전압이 상대적으로 낮아 전력 소비를 크게 줄이고 배터리 수명을 연장하며 CPU에서 발생하는 열을 줄이는 목적을 달성합니다. 그리고 최신 CPU는 특수 전압 ID(VID) 핀을 사용하여 마더보드에 내장된 전압 조정기에 올바른 전압 수준을 자동으로 설정하도록 지시합니다.

최신 CPU용 마더보드는 특수 점퍼나 소프트웨어 설정을 제공하며 이러한 점퍼나 소프트웨어를 통해 특정 요구 사항에 따라 CPU의 작동 전압을 수동으로 조정할 수 있습니다. 많은 실험에서 오버클럭 시 코어 전압을 적당히 높이면 CPU 내부 신호를 강화할 수 있어 CPU 성능 향상에 큰 도움이 되는 것으로 나타났습니다. 하지만 이는 CPU의 전력 소모도 증가시켜 영향을 미치게 됩니다.

수명과 발열량에 영향을 미칩니다. 일반 사용자는 이 작업을 수행하지 않는 것이 좋습니다.

커널이라고도 불리는 코어(다이)는 CPU를 구성하는 가장 중요한 구성요소다. CPU 중앙에 튀어나온 칩이 코어인데, 이는 특정 생산 공정을 통해 단결정 실리콘으로 만들어집니다. CPU의 모든 계산, 수용/저장 명령, 데이터 처리는 코어에서 수행됩니다. 다양한 CPU 코어는 고정된 논리 구조를 갖고 있으며, 1차 캐시, 2차 캐시, 실행 유닛, 명령어 레벨 유닛, 버스 인터페이스 등의 논리 유닛은 과학적인 레이아웃을 갖습니다.

CPU 설계, 생산 및 판매 관리를 용이하게 하기 위해 CPU 제조업체는 소위 CPU 코어 유형이라고 하는 다양한 CPU 코어에 해당 코드명을 부여합니다.

CPU(다른 시리즈 또는 동일한 시리즈)마다 코어 유형이 다릅니다(예: Pentium 4의 Northwood, Willamette, K6-2의 CXT 및 K6-2+의 ST-50 등). 동일한 코어라도 버전이 달라지게 됩니다. (예를 들어 노스우드 코어는 B0 버전과 C1 버전으로 나누어집니다.) 코어 버전 변경은 이전 버전의 일부 오류를 수정하고 특정 성능을 향상시키기 위한 것이며, 이러한 변경 사항은 일반적으로 소모됩니다. 거의 관심을 기울이지 않습니다. 각 코어 유형에는 해당 제조 공정(예: 0.25um, 0.18um, 0.13um 및 0.09um 등), 코어 면적(CPU 비용을 결정하는 핵심 요소이며 비용은 기본적으로 코어 영역), 코어 전압, 전류, 트랜지스터 수, 모든 수준의 캐시 크기, 기본 주파수 범위, 파이프라인 아키텍처 및 지원되는 명령어 세트(이 두 가지 사항은 CPU의 실제 성능과 효율성을 결정하는 핵심 요소입니다), 소비전력 및 발열, 패키징 방식(예: S.E.P, PGA, FC-PGA, FC-PGA2 등), 인터페이스 유형(예: 소켓 370, 소켓 A, 소켓 478, 소켓 T, 슬롯 1, 소켓 940, 등), 전면 버스 주파수(FSB) 등. 따라서 코어 유형에 따라 CPU의 성능이 어느 정도 결정됩니다.

일반적으로 새로운 코어 유형은 기존 코어 유형보다 성능이 더 좋은 경향이 있습니다. 예를 들어 동일한 주파수의 Northwood 코어 Pentium 4 1.8A GHz는 Willamette 코어 Pentium 4 1.8GHz보다 성능이 더 좋습니다. (높음) 그러나 이것이 절대적이지는 않습니다. 이러한 상황은 일반적으로 새로운 코어 유형이 출시될 때 발생합니다. 불완전한 기술이나 미성숙한 새로운 아키텍처 및 제조 프로세스로 인해 새로운 코어 유형의 성능이 좋지 않을 수 있습니다. 이전 코어 유형의 성능. 예를 들어, 초기 Willamette 코어 Socket 423 인터페이스 Pentium 4의 실제 성능은 Tualatin 코어 Pentium III 및 Socket 370 인터페이스를 갖춘 Celeron만큼 좋지 않았습니다. 현재 저주파 Prescott 코어 Pentium 4의 실제 성능은 그렇지 않습니다. 같은 주파수의 노스우드 코어 펜티엄 4 등도 좋지만, 기술이 발전하고 CPU 제조사들이 계속해서 새로운 코어를 개선하고 완성함에 따라, 새로운 코어의 중후반 제품의 성능은 필연적으로 기존 제품의 성능을 뛰어넘게 될 것입니다. 핵심 제품.

CPU 코어의 개발 방향은 더 낮은 전압, 더 낮은 전력 소비, 더 진보된 제조 기술, 더 많은 트랜지스터 집적, 더 작은 코어 면적입니다(이로 인해 CPU의 생산 비용이 절감되어 궁극적으로 판매가 감소할 것입니다). CPU 가격), 고급 파이프라인 아키텍처 및 더 많은 명령어 세트, 더 높은 전면 버스 주파수, 더 많은 기능 통합(예: 통합 메모리 컨트롤러 등), 듀얼 코어 및 멀티 코어(즉, CPU 내부에는 2개 이상의 코어가 있습니다) 등 일반 소비자가 CPU 코어를 발전시키는 데 있어 가장 의미 있는 점은 더 저렴한 가격에 더 강력한 성능의 CPU를 구입할 수 있다는 점이다.

CPU의 오랜 역사에는 많고 복잡한 CPU 코어 유형이 있습니다. 다음은 Intel CPU와 AMD CPU의 주류 코어 유형을 소개합니다. 메인스트림 코어 유형 소개(데스크톱 CPU로 제한, 노트북 CPU 및 서버/워크스테이션 CPU 제외, 이전 코어 유형 제외)

Tualatin

이것은 유명한 "Tualatin" 코어입니다. 소켓 370 아키텍처를 기반으로 하는 Intel의 마지막 CPU 코어이며 0.13um 제조 공정을 사용하고 FC를 사용하여 패키징됩니다. - PGA2와 PPGA, 코어 전압도 약 1.5V로 줄었고, 주 주파수 범위는 1GHz~1.4GHz, 외부 주파수는 각각 100MHz(셀러론)와 133MHz(펜티엄 III), 보조 캐시는 512KB이다. (Pentium III-S) 및 256KB(Pentium III 및 Celeron)로, 이는 가장 강력한 소켓 370 코어이며 성능은 초기 저주파 Pentium 4 시리즈 CPU를 훨씬 능가합니다.

Willamette

초기 Pentium 4 및 P4 Celeron에서 사용된 코어입니다. 처음에는 Socket 423 인터페이스를 사용했으나 나중에 Socket 478 인터페이스로 전환했습니다(Celeron은 1.7GHz만 지원). 및 1.8GHz 둘 다 소켓 478 인터페이스), 0.18um 제조 공정을 사용하고 전면 버스 주파수는 400MHz이며 주요 주파수 범위는 1.3GHz ~ 2.0GHz(소켓 423) 및 1.6GHz ~ 2.0GHz(소켓 478)입니다. , 보조 캐시는 각각 256KB(Pentium 4) 및 128KB(Celeron)입니다. 2차 수준 캐시가 없는 소켓 423 인터페이스가 있는 일부 Pentium 4 모델도 있습니다. 코어 전압은 1.75V 정도이며 패키징 방식은 소켓 423의 PPGA INT2, PPGA INT3, OOI 423핀, PPGA FC-PGA2, 소켓 478의 PPGA FC-PGA2, 셀러론 등에서 사용하는 PPGA를 사용한다. Willamette 코어는 제조 기술이 낙후되고 발열이 높으며 성능이 낮습니다. 이를 제거하고 Northwood 코어로 대체했습니다.

노스우드

현재 주류인 펜티엄 4와 셀러론이 사용하는 코어로 윌라멧 코어와 가장 큰 개선점은 0.13um 제조 공정을 사용한다는 점인데, 둘 다 사용한다. 소켓 478 인터페이스, 코어 전압은 약 1.5V, 보조 캐시는 128KB(Celeron) 및 512KB(Pentium 4), 전면 버스 주파수는 400/533/800MHz(Celeron은 400MHz만), 기본 주파수 범위는 2.0GHz~2.8GHz(Celeron), 1.6GHz~2.6GHz(400MHz FSB Pentium 4), 2.26GHz~3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4) 및 2.4GHz~3.4GHz(800MHz FSB Pentium 4) 및 3.06입니다. GHz Pentium 4 및 모든 800MHz Pentium 4는 하이퍼 스레딩 기술을 지원하며 PPGA FC-PGA2 및 PPGA에 패키지되어 있습니다. Intel의 계획에 따르면 Northwood 코어는 곧 Prescott 코어로 교체될 예정입니다.

프레스콧

현재는 펜티엄 4에만 사용되고, 저가형 셀러론에는 사용되지 않는 것이 노스우드와 가장 큰 차이점이다. 0.09um 제조 공정 및 더 많은 파이프라인 구조. 초기에는 소켓 478 인터페이스가 사용되며 향후 모두 LGA 775 인터페이스로 전환됩니다. 코어 전압은 1.25-1.525V이고 프런트 엔드 버스 주파수는 다음과 같습니다. 주요 주파수는 533MHz FSB의 2.4GHz, 2.8GHz, 800MHz FSB의 2.8GHz, 3.0GHz, 3.2GHz, 3.4GHz(하이퍼스레딩 기술 지원)입니다. Northwood에 비해 L1 데이터 캐시는 8KB에서 16KB로 늘었고 L2 캐시는 512KB에서 1MB로 늘어났으며 패키징 방식은 PPGA입니다. Intel의 계획에 따르면 Prescott 코어는 곧 Northwood 코어를 대체할 예정이며 Prescott 코어 533MHz FSB Celeron이 곧 출시될 예정입니다.

Athlon XP 코어 유형

Athlon XP에는 4가지 다른 코어 유형이 있지만 모두 동일합니다. 모두 소켓 A 인터페이스를 사용하고 모두 PR 명목 값 주석을 사용합니다.

Palomino

이것은 최초의 Athlon XP 코어로 0.18um 제조 공정을 사용하고 코어 전압은 약 1.75V, 보조 캐시는 256KB, 패키징 방법은 OPGA를 사용합니다. 전면 버스 주파수는 266MHz입니다.

Thoroughbred

0.13um 제조 공정을 사용하는 최초의 Athlon XP 코어입니다. Thoroughbred-A와 Thoroughbred-B의 두 가지 버전으로 나뉩니다. 1.75 V 부근, 보조 캐시는 256KB, 패키징 방식은 OPGA, 전면 버스 주파수는 266MHz와 333MHz입니다.

Thorton

0.13um 제조 공정을 채택하고 코어 전압은 약 1.65V, 보조 캐시는 256KB, 패키징 방식은 OPGA, 전면 버스 주파수는 333MHz. Barton이 2차 캐시의 절반을 차단한 것으로 볼 수 있습니다.

Barton

0.13um 제조 공정을 채택하고 코어 전압은 약 1.65V, 보조 캐시는 512KB, 패키징 방식은 OPGA, 전면 버스 주파수는 333MHz 및 400MHz.

새로운 Duron의 코어 유형

AppleBred

는 0.13um 제조 공정을 채택하고 코어 전압은 약 1.5V, 보조 캐시는 64KB, 패키징 방법은 OPGA를 사용합니다. 전면 버스 주파수는 266MHz입니다. PR 공칭 값이 표시되지 않고 실제 주파수가 표시됩니다. 1.4GHz, 1.6GHz, 1.8GHz의 세 가지 유형이 있습니다.

Athlon 64 시리즈 CPU의 코어 유형

Clawhammer

는 0.13um 제조 공정을 채택하고 코어 전압은 약 1.5V, 두 번째 레벨 캐시는 1MB입니다. , 패키징 방식은 mPGA로 Hyper Transport 버스를 사용하며 128bit 메모리 컨트롤러가 내장되어 있습니다. 소켓 754, 소켓 940 및 소켓 939 인터페이스를 채택하십시오.

뉴캐슬

클로해머와 가장 큰 차이점은 2차 캐시가 512KB로 줄어든다는 점이다. 시장 요구에 따라 64비트 CPU의 홍보가 가속화됨), 다른 성능은 기본적으로 동일합니다.