인텔 샌디 브리지, “비디오 성능으로 승부”

인텔은 샌디 브리지(Sandy Bridge)란 코드명의 2세대 코어 프로세서를 출시하면서 새해를 맞이할 예정이다. 샌디 브리지는 인텔의 32나노 가공 공정으로 제조된 신제품으로, 네할렘(Nehalem) 마이크로 아키텍처의 32나노 축소판인 지난해 신제품 웨스트미어(Westmere)를 계승하고 있다.

인텔의 일반적인 CPU 전략은 틱톡(Tick-Tock) 전략으로 요약할 수 있다. 자사 제품 주기에서 새로운 마이크로 아키텍처와 기존 제품의 향상된 버전을 채택한 제품을 번갈아 발표하는 것이다. 샌디 브리지는 전자에 해당하는 제품으로, 한 차원 높은 컴퓨팅 성능을 얻을 수 있도록 설계된 새로운 소켓, 새로운 칩셋과 새로운 기술이 적용된 완전한 신형 CPU다.

인텔의 데스크톱과 모바일 제품군을 동일한 32나노 생산 공정으로 단일화하기 위한 마지막 시도를 포함해 샌디 브리지에는 많은 변화가 집적되어 있다. 하지만 모든 변화 중에서 가장 놀라운 것은 샌디 브리지 프로세서에 그래픽 처리장치를 직접 집적한 것이다.

이는 인텔의 현재 집적된 그래픽 제품군의 성능을 두 배로 높일 수 있어야 한다. 그뿐만 아니라 이 GPU 사촌은 동영상의 인코딩과 디코딩 성능을 향상시켜주는 전용 프로세서로, 일종의 업그레이드된 동영상 처리장치다.  

인텔은 자사 CPU 제품군에 아직도 “코어”라는 브랜드를 사용하고 있다. 시장에서는 아직도 코어 i3, i5와 i7이라는 상표가 붙은 칩을 볼 수 있다. 수식어 "i" 바로 뒤에 붙은 "2"라는 숫자는 CPU가 2세대 CPU인 샌디 브리지 제품군에 속한다는 것을 나타낸다. 추가적인 3개 숫자가 특정 프로세서를 표시하게 되며, 그 뒤에는 아마도 "K", "S" 또는 "T"라는 문자가 붙게 되는데, 이들은 그 CPU가 오버클럭킹을 위해 풀려있는지, "일반 가정용" 컴퓨팅에 최적화되어 있는지, 또는 전력절감에 최적화되어 있는지를 설명한다.

기대하고 있는 사용자가 있을지 모르겠지만, 2세대 코어 프로세서를 현재 시스템에 장착할 수는 없다. 샌디 브리지를 위한 새로운 인텔 소켓은 LGA-1155로서 3가지 신형 칩셋인 성능 위주의 P67, 통합된 그래픽 위주의 H67, 그리고 초보자용 H61을 바탕으로 하는 주 기판과 짝을 이루고 있다는 사실을 알 수 있다.

인텔 H67 익스프레스 칩셋 플랫폼 블록 다이어그램

샌디 브리지 CPU로 되돌아가서 탑재형 GPU의 추가는 인텔의 첫 번째 GPU/CPU 조합인 클락데일(Clarkdale) 설계보다 한 단계 위인, 인텔로서는 꽤 큰 단계라고 말할 수 있다. 사용자들은 엔비디아 또는 ATI의 별도 그래픽 카드의 성능을 능가하는 칩을 구동할 수 없을지도 모르지만, 인텔은 샌디 브리지 GPU의 새로운 실행 장치가 자사의 5세대 그래픽 장치의 20배가 넘는 능력을 가지고 있다고 강조했다. 또한 카드 그 자체가 엔비디아와 ATI의 통합된, 그리고 심지어 초보자용 별도 그래픽 카드와 경쟁한다는 사실에 자부심을 가지고 있다.

이들 통합된 다이렉트X 10 GPU는 자동 오버클럭킹 및 더 중요한 칩의 L3 캐시에 공통 액세스를 위한 터보 부스트 기능을 포함하여 인텔 CPU에서 일반적으로 볼 수 있는 다수의 기능으로부터 도움을 받게 된다.

터보 부스트는 CPU가 메모리 및 다른 시스템 구성요소에 대해 "명령하는" 수단으로, 기존의 퀵패스(QuickPath) 상호 접속을 대체할 완전히 새로운 인터페이스를 구축하도록 요구한다. 새로운 링 버스는 각 코어에 대해 최고 96GBps의 대역폭을 제공하며, CPU 코어를 GPU, 캐시와 시스템 대리 프로세스에 연결한다.  

인텔의 2세대 코어 프로세서는 2코어와 4코어의 2가지 종류가 공급된다. 다중 쓰레딩은 여전히 존재하는데, 이는 물리적 CPU 코어 하나가 평범한 2개의 가상 CPU 코어로 분할되는 과정이다. 4개 코어는 모두 시스템의 작업 부하에 따라 자동 오버클럭킹을 수용할 수 있지만, CPU는 사실상 잠시 동안 칩 자체의 정격 열설계 능력(TDP)을 벗어나게 된다.

이런 상황에 대비해 CPU는 TDP 한계로 되돌아가기 전에 약간의 지나친 오버클록킹에 견딜 수 있으며, 예를 들어 코어가 극단적인 양까지 클럭이 높아지더라도 CPU는 바로 한계치로 뛰어오르지 않는다는 것이다.

개도 그래픽 카드 대신에 인텔의 내장형 CPU/GPU 조합을 사용하는 것은 또한 칩 내장형 미디어 프로세서를 탑재하는 것과 같아서 향상된 동영상 디코딩과 인코딩 능력을 얻을 수 있게 된다. 그렇다면, 이런 구성은 자체 동영상 처리 능력을 얼마나 향상시켰을까?

올해 인텔 개발자 포럼에서의 실제로 시연한 바에 따르면, 3분 짜리 1080p 동영상을 약 14초 만에 640x 360 아이폰 동영상으로, 또는 초당 대략 400프레임을 변환하는 능력을 과시했다.

샌디 브리지 CPU에 내장된 AVX(Advanced Vector Extensions)란 새로운 벡터 확장 명령이 특정 재무 애플리케이션뿐만 아니라 동영상이나 사진 처리와 같은 작업을 위해 부동 소수점 성능을 높여준다. AVX는 본질적으로 256비트 벡터로, 이전 명령어 집합의 벡터를 2배로 늘리고, SSE(Streaming SIMD Extensions)는 데이터를 더 큰 덩어리로 그룹화함으로써 사용자 시스템이 더 많은 데이터를 처리할 수 있도록 한다.

그리고 이는 칩 자체의 전력 효율에 직접 관련이 된다. 그러나 AVX로부터 실질적인 도움을 받으려면 사용자는 윈도우 7 SP1을 실행해야 한다. 샌디 브리지의 성능에 대한 전체 내용은 아직 밝혀지지 않았지만, 이미 CES 2011의 핫 이슈로 기대를 모으고 있다.