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옵테론

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목차

1. 개요

옵테론은 AMD가 개발한 서버 및 워크스테이션용 x86-64 아키텍처 기반의 마이크로프로세서 브랜드이다. 2003년에 처음 출시되어, 32비트 x86 애플리케이션과의 호환성을 유지하면서 64비트 컴퓨팅을 지원했다. 옵테론은 통합 메모리 컨트롤러, HyperTransport 기술을 통한 다중 프로세서 지원, 멀티 코어 기술, 전력 관리 기술 등을 특징으로 하며, x86-64 아키텍처를 채택하여 32비트 및 64비트 애플리케이션을 모두 네이티브로 실행할 수 있었다. 모델 번호는 대상 시스템의 CPU 수, 프로세서 세대, 전력 효율성 등을 나타낸다. 옵테론은 2000년대 초반 슈퍼컴퓨터 분야에서 널리 사용되었으나, 이후 점유율이 감소했다.

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옵테론
기본 정보
AMD Opteron 로고 (2011)
생산 시작2003년 4월
생산 종료2017년 초
최저 속도1.4 GHz
최고 속도3.5 GHz
HyperTransport 최저 속도800 MHz
HyperTransport 최고 속도3200 MHz
제조사AMD
최소 공정28 nm
최대 공정130 nm
아키텍처x86-64, ARMv8-A
코어 수1, 2, 4, 6, 8, 12, 16
소켓Socket 939
940
AM2
AM2+
AM3
AM3+
Socket F
Socket C32
Socket G34
이전 모델Athlon MP
다음 모델Epyc (서버), Ryzen Threadripper/Threadripper Pro (워크스테이션)
기타 정보
웹사이트AMD Opteron A1100 도착에 대한 AnandTech 기사

2. 역사

2. 1. 초기 모델 (K8 마이크로아키텍처 기반)

AMD는 2003년 4월 22일, K8 마이크로아키텍처 기반의 첫 번째 옵테론 프로세서인 SledgeHammer(코드명)를 출시했다.[9] SledgeHammer는 130nm 공정으로 제조되었으며, 1억 590만 개의 트랜지스터를 집적하여 192mm2 크기의 다이로 구현되었다. 싱글 코어 모델로, 소켓 940을 사용했으며, 등록된 DDR SDRAM을 필요로 했다.[9] SledgeHammer는 AMD64 아키텍처를 채택하여 32비트 및 64비트 애플리케이션을 모두 네이티브로 실행할 수 있었으며, 당시 경쟁 제품이었던 인텔 아이테니엄 프로세서에 비해 32비트 애플리케이션 실행 성능이 뛰어났다.

SledgeHammer는 64KB의 L1 명령어 캐시와 64KB의 L1 데이터 캐시, 그리고 1MB의 L2 캐시를 탑재했다. 또한, MMX (명령어 집합), 확장 3DNow!, SSE, SSE2 명령어를 지원했다. 모델 번호는 1xx, 2xx, 8xx로 표기되었는데, 각각 1-소켓, 2-소켓, 8-소켓 구성을 의미한다.

2004년 12월에는 90nm 공정으로 미세화된 Venus, Troy, Athens(코드명)가 출시되었다. 이들은 기존 SledgeHammer의 개선된 버전으로, SSE3 및 NX 비트와 같은 새로운 기술을 지원했으며, 소켓 939/940을 사용했다. Venus는 1xx, Troy는 2xx, Athens는 8xx 모델 번호를 가졌다. 특히, 소켓 939 옵테론은 저가형 서버 및 워크스테이션용 마더보드의 비용을 절감하는 데 기여했다. 이들 프로세서는 1MB의 L2 캐시를 탑재하여 애슬론 64의 512KB L2 캐시보다 더 큰 용량을 제공했지만, 코어가 처리할 수 있는 클럭 속도보다 낮은 클럭 속도로 작동하여 안정성을 높였다.

모델넘버클럭 (GHz)L2 캐시 (MB)HT (MHz)클럭 배율전압 (V)TDP (W)소켓출시일OPN가격 ($)
B3, C0, CG 스테핑, 싱글 코어 (SledgeHammer)
1401.4180071.5584.7소켓 9402003년 6월 30일OSA140CCO5AG (B3)229
1.5082.12003년 9월OSA140CEP5AK (C0)
2004년 5월 18일OSA140CEP5AT (CG)163
1421.681.5584.72003년 6월 30일OSA142CCO5AG (B3)292
1.5082.12003년 9월 9일OSA142CEP5AK (C0)
2004년 5월 18일OSA142CEP5AT (CG)178
1441.891.5584.72003년 6월 30일OSA144CCO5AG (B3)438
1.5082.12003년 9월 9일OSA144CEP5AK (C0)
2004년 5월 18일OSA144CEP5AT (CG)218
1462.010892003년 9월 9일OSA146CEP5AK (C0)669
2004년 5월 18일OSA146CEP5AT (CG)278
1482.2112003년 11월 17일OSA148CEP5AK (C0)733
2004년 5월 18일OSA148CEP5AT (CG)417
1502.4122004년 5월 18일OSA150CEP5AT (CG)637
CG 스테핑, 싱글 코어, high-efficiency (SledgeHammer)
146 HE2.01800101.3055소켓 9402004년 2월 14일OSK146CMP5AT (CG)733
CG 스테핑, 싱글 코어, energy-efficient (SledgeHammer)
140 EE1.4180071.1530소켓 9402004년 2월 14일OSB140CSP5AT (CG)733
B3, C0, CG 스테핑, 싱글 코어 (SledgeHammer)
2401.4180071.5584.7소켓 9402003년 4월 22일OSA240CCO5AH (B3)283
1.5082.12003년 8월 5일OSA240CEP5AL (C0)256
2004년 5월 18일OSA240CEP5AU (CG)198
2421.681.5584.72003년 4월 22일OSA242CCO5AH (B3)690
1.5082.12003년 8월 5일OSA242CEP5AL (C0)455
2004년 5월 18일OSA242CEP5AU (CG)209
2441.891.5584.72003년 4월 22일OSA244CCO5AH (B3)794
1.5082.12003년 8월 5일OSA244CEP5AL (C0)690
2004년 5월 18일OSA244CEP5AU (CG)316
2462.010892003년 8월 5일OSA246CEP5AL (C0)794
2004년 5월 18일OSA246CEP5AU (CG)455
2482.2112003년 11월 17일OSA248CEP5AL (C0)913
2004년 5월 18일OSA248CEP5AU (CG)690
2502.4122004년 5월 18일OSA250CEP5AU (CG)851
CG 스테핑, 싱글 코어, high-efficiency (SledgeHammer)
246 HE2.01800101.3055소켓 9402004년 2월 14일OSK246CMP5AU (CG)851
CG 스테핑, 싱글 코어, energy-efficient (SledgeHammer)
240 EE1.4180071.1530소켓 9402004년 2월 14일OSB240CSP5AU (CG)851
B3, C0, CG 스테핑, 싱글 코어 (SledgeHammer)
8401.4180071.5584.7소켓 9402003년 6월 30일OSA840CCO5AI (B3)749
1.5082.12003년 9월 9일OSA840CEP5AM (C0)
2004년 5월 18일OSA840CEP5AV (CG)698
8421.681.5584.72003년 6월 30일OSA842CCO5AI (B3)1,299
1.5082.12003년 9월 9일OSA842CEP5AM (C0)
2004년 5월 18일OSA842CEP5AV (CG)698
8441.891.5584.72003년 6월 30일OSB844CCO5AI (B3)2,149
1.5082.12003년 9월 9일OSA844CEP5AM (C0)
2004년 5월 18일OSA844CEP5AV (CG)698
8462.010892003년 9월 9일OSA846CEP5AM (C0)3,199
2004년 5월 18일OSA846CEP5AV (CG)873
8482.2112003년 11월 17일OSA848CEP5AM (C0)3,199
2004년 5월 18일OSA848CEP5AV (CG)1,165
8502.4122004년 5월 18일OSA850CEP5AV (CG)1,514
CG 스테핑, 싱글 코어, high-efficiency (SledgeHammer)
846 HE2.01800101.3055소켓 9402004년 5월 18일OSK846CMP5AV (CG)1,514
CG 스테핑, 싱글 코어, energy-efficient (SledgeHammer)
840 EE1.4180071.1530소켓 9402004년 5월 18일OSB840CSP5AV (CG)1,514
E4, E6 스테핑, 싱글 코어 (Venus, Troy, Athens)
1441.8191.35/1.485.3소켓 9392005년 8월 2일OSA144DAA5BN (E4)?
67OSA144DAA5CF (E6)
1462.010OSA146DAA5BN (E4)
OSA146DAA5CF (E6)
1482.21185.3OSA148DAA5BN (E4)
OSA148DAA5CF (E6)
1502.412OSA150DAA5BN (E4)
OSA150DAA5CF (E6)
1522.613104OSA152DAA5BN (E4)
OSA152DAA5CF (E6)
1542.814OSA154DAA5BN (E4)
1563.0152006년 5월OSA156DAA5BN (E4)
E4, D4 스테핑, 싱글 코어 (Venus, Troy, Athens)
1421.6181.35/1.467소켓 9402004년 12월OSA142FAA5BK (E4)163
1441.89OSA144FAA5BK (E4)178
1462.010OSA146FAA5BK (E4)
OSA146FIK5BB (D4)		218
1482.21185.3OSA148FAA5BK (E4)278
1502.412OSA150FAA5BK (E4)417
1522.613104OSA152FAA5BK (E4)637
1542.8142006년OSA154FAA5BK (E4)301
E4 스테핑, 싱글 코어, high-efficiency (Venus, Troy, Athens)
148 HE2.21111.35/1.455소켓 9402004년 12월OSK148FAA5BK417
E4, D4 스테핑, 싱글 코어 (Venus, Troy, Athens)
2421.6181.35/1.485.3소켓 9402004년 12월OSA242FAA5BL (E4)163
2441.89OSA244FAA5BL (E4)209
2462.010OSA246FAA5BL (E4)316
67OSA246FIK5BC (D4)
2482.21185.3OSA248FAA5BL (E4)455
67OSA248FIK5BC (D4)
2502.41285.3OSA250FAA5BL (E4)690
68OSP250FAA5BL (E4)
2522.61392.62005년 2월 14일OSA252FAA5BL (E4)851
68OSP252FAA5BL (E4)
2542.81492.62005년 8월OSA254FAA5BL (E4)
68OSP254FAA5BL (E4)
2563.01592.62006년 4월OSA256FAA5BL (E4)
E4 스테핑, 싱글 코어, high-efficiency (Venus, Troy, Athens)
246 HE2.01101.35/1.455소켓 9402005년 3월OSK246FAA5BL (E4)455
248 HE2.211OSK248FAA5BL (E4)690
250 HE2.412OSK250FAA5BL (E4)851
E4, D4 스테핑, 싱글 코어 (Venus, Troy, Athens)
8421.6181.35/1.485.3소켓 9402004년 12월OSA842FAA5BM (E4)698
8441.89OSA844FAA5BM (E4)
8462.010OSA846FAA5BM (E4)
67OSA846FIK5BD (D4)
8482.21185.3OSA848FAA5BM (E4)873
8502.412OSA850FAA5BM (E4)1,165
8522.61392.62005년 2월 14일OSA852FAA5BM (E4)1,514
68OSP852FAA5BM (E4)
8542.81492.62005년 8월OSA854FAA5BM (E4)
68OSP854FAA5BM (E4)
8563.01592.62006년 4월OSA856FAA5BM (E4)
E4 스테핑, 싱글 코어, high-efficiency (Venus, Troy, Athens)
846 HE2.01101.35/1.455소켓 9402005년 3월OSK846FAA5BM (E4)873
848 HE2.211OSK848FAA5BM (E4)1,165
850 HE2.412OSK850FAA5BM (E4)1,514


2. 2. 멀티 코어 시대 (K8 마이크로아키텍처 기반)

2005년 4월, AMD는 최초의 듀얼 코어 옵테론 프로세서인 Denmark, Italy, Egypt (90nm 공정)를 출시했다.[34] 이들은 각 코어당 1MB의 L2 캐시를 탑재하고, 소켓 939/소켓 940을 사용했으며, 멀티스레딩 애플리케이션에서 뛰어난 성능을 보였다.

  • Denmark (100번대, 1소켓 제품)
  • Italy (200번대, 최대 2소켓 제품)
  • Egypt (800번대, 최대 8소켓 제품)


이 프로세서들은 MMX, 확장 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, AMD64 및 NX 비트를 지원한다. 제조 공정은 90nm SOI (AMD)이며, 트랜지스터 수는 2억 3300만 개, 다이 크기는 199mm2이다. 메모리는 Registered DDR (ECC 지원)을 사용한다.

모델 넘버클럭 (GHz)L2 캐시HT (GHz)클럭 배율전압 (V)TDP (W)소켓출시일OPN가격 ($)
E6 스테핑, 듀얼 코어
1651.82× 1 MB191.35/1.3110소켓 9392005년 8월 2일OSA165DAA6CD (E6)417
1702.010OSA170DAA6CD (E6)475
1752.211OSA175DAA6CD (E6)530
1802.4122005년 9월 26일OSA180DAA6CD (E6)799
1852.6132006년 3월 6일OSA185DAA6CD (E6)435
1902.814UnconfirmedOSA190DAA6CD (E6)
E6 스테핑, 듀얼 코어
2651.82x 1 MB191.3/1.3595소켓 9402005년 5월 31일OSA265FAA6CB (E6)851
1.25682005년OSP265FAA6CB (E6)
2702.0101.3/1.35952005년 5월 31일OSA270FAA6CB (E6)1,051
852005년OST270FAA6CB (E6)
1.25682005년OSP270FAA6CB (E6)
2752.2111.3/1.35952005년 5월 31일OSA275FAA6CB (E6)1,299
852005년OST275FAA6CB (E6)
1.25682005년OSP275FAA6CB (E6)
2802.4121.3/1.35952005년 9월 26일OSA280FAA6CB (E6)1,299
852005년OST280FAA6CB (E6)
1.25682005년OSP280FAA6CB (E6)
2852.6131.3/1.35952006년 3월 6일OSA285FAA6CB (E6)1,051
852006년OST285FAA6CB (E6)
2902.814952007년OSA290FAA6CB (E6)698
E6 스테핑, 듀얼 코어, high-efficiency
260 HE1.62× 1 MB181.15/1.2055소켓 9402005년 8월 1일OSK260FAA6CB (E6)1,051
265 HE1.89OSK265FAA6CB (E6)1,299
270 HE2.0102005년 12월OSK270FAA6CB (E6)
275 HE2.2112006년 2월OSK275FAA6CB (E6)1,051
E1 & E6, 스테핑, 듀얼 코어
8651.82× 1 MB191.3/1.3595소켓 9402005년 4월OSA865FKM6BS (E1)1,514
852005년OST865FKQ6BS (E1)
952005년 9월 26일OSA865FAA6CC (E6)1,165
852005년OST865FAA6CC (E6)
8702.010952005년 4월OSA870FKM6BS (E1)2,149
852005년OST870FKQ6BSS (E1)
952005년 9월 26일OSA870FAA6CC (E6)1,514
852005년OST870FAA6CC (E6)
8752.211952005년 4월OSA875FKM6BS (E1)2,649
852005년OST875FKQ6BS (E1)
952005년 9월 26일OSA875FAA6CC (E6)2,149
852005년OST875FAA6CC (E6)
8802.412952005년 9월 26일OSA880FAA6CC (E6)2,649
852005년OST880FAA6CC (E6)
8852.613952005년 3월 6일OSA885FAA6CC (E6)2,149
852006년OST885FAA6CC (E6)
8902.814952007년OSA890FAA6CC (E6)1,514
E6 스테핑, 듀얼 코어, high-efficiency
860 HE1.62× 1 MB181.15/1.2055소켓 9402005년 8월 1일OSK860FAA6CC (E6)2,149
865 HE1.89OSK865FAA6CC (E6)2,649
870 HE2.0102005년 12월OSK870FAA6CC (E6)
875 HE2.2112006년 2월OSK875FAA6CC (E6)2,149



2006년에는 DDR2 메모리를 지원하는 Santa Ana, Santa Rosa (90nm 공정, 듀얼 코어)가 출시되었다. 이들은 소켓 F/소켓 AM2를 사용했으며, AMD-V 가상화 기술을 지원했다.


  • Santa Ana (1200번대, 단일 소켓)
  • Santa Rosa (2200번대, 최대 2소켓 / 8200번대, 최대 8소켓)


Santa Ana, Santa Rosa는 MMX, 확장 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, AMD64, NX 비트 및 AMD-V를 지원한다. 제조 공정은 90nm SOI (AMD)이며, 트랜지스터 수는 2억 2700만 개, 다이 크기는 230mm2이다. 메모리는 Registered DDR2 (ECC 지원)를 사용한다.

모델 넘버클럭 (GHz)L2 캐시HT (GHz)클럭 배수전압 (V)TDP (W)소켓출시일OPN가격 ($)
F2 & F3 스테핑, 듀얼 코어
12101.82× 1 MB191.3/1.35103AM22006년 8월 15일OSA1210IAA6CS (F2)
OSA1210IAA6CZ (F3)		164
12122.010OSA1212IAA6CS (F2)
OSA1212IAA6CZ (F3)		201
12142.211OSA1214IAA6CS (F2)
OSA1214IAA6CZ (F3)		259
12162.412OSA1216IAA6CS (F2)
OSA1216IAA6CZ (F3)		325
12182.613OSA1218IAA6CS (F2)
OSA1218IAA6CZ (F3)		435
12202.8142007년 2월OSA1220IAA6CZ (F3)545
12223.0152007년 8월 5일OSA1222IAA6CZ (F3)360
1220 SE2.8141.35/1.401252006년 8월 15일OSX1220IAA6CS (F2)
OSX1220IAA6CZ (F3)		611
1222 SE3.0152007년 4월 23일OSX1222IAA6CZ (F3)655
1224 SE3.2162007년 8월 5일OSX1224IAA6CZ (F3)360
F3 스테핑, 듀얼 코어, high-efficiency
1210 HE1.82× 1 MB191.2/1.2565AM22007년 2월OSO1210IAA6CZ (F3)168
1212 HE2.010OSO1212IAA6CZ (F3)209
1214 HE2.211OSO1214IAA6CZ (F3)247
1216 HE2.412OSO1216IAA6CZ (F3)291
1218 HE2.613OSO1218IAA6CZ (F3)432
F3 스테핑, 듀얼 코어, energy-efficient
1210 EE1.82× 1 MB191.245AM22006년 8월 15일OSH1210GAS6DGE (F3)
F2 & F3 스테핑, 듀얼 코어
22101.82× 1 MB191.30/1.3595Socket F2006년 8월 15일OSA2210GAA6CQ (F2)
OSA2210GAA6CX (F3)		255
22122.010OSA2212GAA6CQ (F2)
OSA2212GAA6CX (F3)		377
22142.211OSA2214GAA6CQ (F2)
OSA2214GAA6CX (F3)		523
22162.412OSA2216GAA6CQ (F2)
OSA2216GAA6CX (F3)		698
22182.613OSA2218GAA6CQ (F2)
OSA2218GAA6CX (F3)		873
22202.8142007년 2월OSA2220GAA6CX (F3)698
22223.0152007년 8월 5일OSA2222GAA6CX (F3)
2220 SE2.8141.325/1.3751192006년 8월 15일OSY2220GAA6CQ (F2)
OSY2220GAA6CX (F3)		1,165
2222 SE3.0152007년 4월 23일OSY2222GAA6CX (F3)873
2224 SE3.2162007년 8월 5일OSY2224GAA6CX (F3)
F2 & F3 스테핑, 듀얼 코어, high-efficiency
2208 HE1.82× 512KB191.20/1.2568Socket F2006년 8월 15일OSP2208GAA5CXE (F3)
2210 HE2× 1 MBOSP2210GAA6CQ (F2)
OSP2210GAA6CX (F3)		316
2212 HE2.010OSP2212GAA6CQ (F2)
OSP2212GAA6CX (F3)		450
2214 HE2.211OSP2214GAA6CQ (F2)
OSP2214GAA6CX (F3)		611
2216 HE2.412OSP2216GAA6CQ (F2)
OSP2216GAA6CX (F3)		786
2218 HE2.6132007년 2월OSP2218GAA6CX (F3)611
F3 스테핑, 듀얼 코어, energy-efficient
2210 EE1.82× 1 MB191.2045Socket F2006년 8월 15일OSH2210GAS6CXE (F3)
F2 & F3 스테핑, 듀얼 코어
82122.02× 1 MB1101.30/1.3595Socket F2006년 8월 15일OSA8212GAA6CR (F2)
OSA8212GAA6CY (F3)		873
82142.211OSA8214GAA6CR (F2)
OSA8214GAA6CY (F3)		1,165
82162.412OSA8216GAA6CR (F2)
OSA8216GAA6CY (F3)		1,514
82182.613OSA8218GAA6CR (F2)
OSA8218GAA6CY (F3)		2,149
82202.8142007년 2월OSA8220GAA6CY (F3)1,514
82223.0152007년 8월 5일OSA8222GAA6CY (F3)
8220 SE2.8141.325/1.3751202006년 8월 15일OSY8220GAA6CR (F2)
OSY8220GAA6CY (F3)		2,649
8222 SE3.0152007년 4월 23일OSY8222GAA6CY (F3)2,149
8224 SE3.2162007년 8월 5일OSY8224GAA6CY (F3)
F2 & F3 스테핑, 듀얼 코어, high-efficiency
8212 HE2.02× 1 MB1101.20/1.2568Socket F2006년 8월 15일OSP8212GAA6CR (F2)
OSP8212GAA6CY (F3)		1,019
8214 HE2.211OSP8214GAA6CR (F2)
OSP8214GAA6CY (F3)		1,340
8216 HE2.412OSP8216GAA6CR (F2)
OSP8216GAA6CY (F3)		1,832
8218 HE2.6132007년 2월OSP8218GAA6CY (F3)1,340
F3 스테핑, 듀얼 코어, energy-efficient
8210 EE1.82× 1 MB191.2045Socket F2006년 8월 15일OSH8210GAS6CYE (F3)


2. 3. 쿼드 코어 및 그 이후 (K10 마이크로아키텍처 기반)

AMD는 2007년 9월 10일에 네이티브 쿼드 코어 CPU인 K10 아키텍처 기반의 옵테론 프로세서 ''Barcelona'' (23yy, 83yy), ''Budapest'' (13yy)를 출시했다.[35] 이들은 65nm 공정으로 제조되었으며, 코어당 64KB L1 캐시(데이터 + 명령어), 512KB L2 캐시와 2MB의 공유 L3 캐시를 탑재했다. 또한, SSE4a, ABM, AMD-V 및 AMD-RVI (Rapid Virtualization Indexing)와 같은 새로운 기술을 지원했다.[35]

2008년 11월 13일에는 45nm 공정으로 미세화된 ''Shanghai'' (쿼드 코어)가 출시되었다. ''Shanghai''는 L3 캐시 용량이 6MB로 증가하고, Smart Fetch 기술을 통해 유휴 전력 소비를 20% 감소시켰다.[10] ''Suzuka'' (13xx 시리즈)는 싱글 소켓 시스템으로 DDR3 메모리를 지원하며 소켓 AM3를 사용한다. ''Shanghai''는 2소켓(23xx 시리즈) 및 최대 8소켓(83xx 시리즈)을 지원하며, 소켓 F를 사용한다.

2009년 6월 1일에는 45nm 공정 기반의 네이티브 6코어 프로세서인 ''Istanbul''이 출시되었다. ''Istanbul''은 HT Assist (HyperTransport Assist) 기술을 통해 CPU 간의 캐시 프로브 트래픽을 줄여 데이터베이스 처리 성능을 향상시켰다. 모델 번호는 24xx, 84xx이다.

2010년 3월 29일에는 ''Magny-Cours'' (45nm 공정, 8/12 코어)가 출시되었다. ''Magny-Cours''는 두 개의 쿼드/헥사 코어 다이를 하나의 패키지에 통합한 MCM (Multi-Chip Module) 형태로, 소켓 G34를 사용했다. 4개의 하이퍼트랜스포트 3.1 링크를 통해 4소켓 환경에서 모든 CPU를 직접 연결할 수 있게 되었다.[37] HT Assist는 L3 캐시 2MB를 사용하도록 업데이트되었으며, 쿼드 채널 DDR3-1333 메모리를 지원한다. 절전 기능으로 C1E 스테이트와 AMD CoolSpeed 기술이 추가되었다.

2010년 6월 23일에는 ''Lisbon'' (45nm 공정, 4/6 코어)이 출시되었다. ''Lisbon''은 소켓 C32를 사용했으며, DDR3 메모리를 지원했다.[38] 모델 번호는 41xx이며, 최대 2소켓을 지원한다.

아래 표는 K10 마이크로아키텍처 기반 옵테론 프로세서의 세부 사양을 나타낸다.

2. 4. 불도저 아키텍처 기반

2011년 11월 14일에 불도저 마이크로아키텍처를 기반으로 하는 옵테론 프로세서가 출시되었다. 이들은 32nm SOI 공정으로 제조되었으며, 3Dnow!는 지원하지 않고, SSE4.x, AVX와 같은 새로운 명령어 세트를 지원한다.

  • Zurich: 모델 번호 32xx, DDR3-1866 듀얼 채널 메모리 지원, 최대 1소켓, 소켓 AM3+ 사용.
  • Valencia: 모델 번호 42xx, DDR3-1600 듀얼 채널 메모리 지원, 최대 2소켓, 소켓 C32 사용.
  • Interlagos: 듀얼 다이 패키지 구성, 모델 번호 62xx, DDR3-1600 쿼드 채널 메모리 지원, 최대 4소켓, 소켓 G34 사용.


2012년 12월 4일에는 파일드라이버 마이크로아키텍처 기반의 옵테론 프로세서가 출시되었다.

  • Delhi: 모델 번호 32xx, DDR3-1866 듀얼 채널 메모리 지원, 최대 1소켓, 소켓 AM3+ 사용.
  • Seoul: 모델 번호 42xx, DDR3-1600 듀얼 채널 메모리 지원, 최대 2소켓, 소켓 C32 사용.
  • Abu Dhabi: 듀얼 다이 패키지 구성, 모델 번호 62xx, DDR3-1600 쿼드 채널 메모리 지원, 최대 4소켓, 소켓 G34 사용.


2014년 1월 22일에는 "Abu Dhabi"의 에너지 절약형 개선판인 "Warsaw"가 발표되었다.

이들 프로세서는 MMX, SSE, SSE2, (S)SSE3, SSE4, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, ABM, NX Bit, AES-NI, AVX, AMD-V, AMD-RVI 확장 명령어를 지원한다.

불도저 아키텍처 기반 옵테론 (B2 스테핑) 모델은 다음과 같다:

모델코어 수클럭(GHz)캐시HT클럭TDP소켓출시일OPN
정격All Core TurboMax TurboL2L3
4코어, 고효율
3250 HE42.52.83.52 × 2 MB4 MB2.612.5–17.545소켓 AM3+2012년 3월 20일OS3250HOW4MGU (B2)
3260 HE2.73.03.713.5–18.5OS3260HOW4MGU (B2)
8코어, 고효율
328082.42.73.54 × 2 MB8 MB2.612–17.565소켓 AM3+2012년 3월 20일OS3280OLW8KGU (B2)
4코어, 저전력
42DX EE42.23.32 × 2 MB8 MB3.211–16.540소켓 C322011년 11월 14일OE42DXHKU4KGU (B2)
6코어
422662.72.93.13 × 2 MB8 MB3.213.5–15.595소켓 C322011년 11월 14일OS4226WLU6KGU (B2)
42343.13.33.515.5–17.5OS4234WLU6KGU (B2)
42383.33.53.716.5–18.5OS4238WLU6KGU (B2)
42403.43.63.817–192012년 5월 1일OS4240WLU6KGU (B2)
6코어, 고효율
4228 HE62.83.13.63 × 2 MB8 MB3.214–1865소켓 C322011년 11월 14일OS4228OFU6KGU (B2)
4230 HE2.93.23.714.5–18.52012년 5월 1일OS4230OFU6KGU (B2)
8코어
428082.83.13.54 × 2 MB8 MB3.214–17.595소켓 C322011년 11월 14일OS4280WLU8KGU (B2)
42843.03.33.715–18.5OS4284WLU8KGU (B2)
8코어, 고효율
42MX HE82.23.34 × 2 MB8 MB3.211–16.565소켓 C322011년 11월 14일OE42MXOHU8KGU (B2)
4274 HE2.52.83.512.5-17.5OS4274OFU8KGU (B2)
4276 HE2.62.93.613–182012년 5월 1일OS4276OFU8KGU (B2)
8코어, 저전력
4256 EE81.61.92.84 × 2 MB8 MB3.28–1435소켓 C322011년 11월 14일OS4256HJU8KGU (B2)
4코어
620443.32 × 2 MB2 × 8 MB3.216.5115소켓 G342011년 11월 14일OS6204WKT4GGU (B2)
8코어
621282.62.93.24 × 2 MB2 × 8 MB3.213–16115소켓 G342011년 11월 14일OS6212WKT8GGU (B2)
62203.03.33.615–18OS6220WKT8GGU (B2)
12코어
6234122.42.73.06 × 2 MB2 × 8 MB3.212–15115소켓 G342011년 11월 14일OS6234WKTCGGU (B2)
62382.62.93.213–16OS6238WKTCGGU (B2)
12코어, 고효율
6230 HE122.22.53.16 × 2 MB2 × 8 MB3.211–15.585소켓 G342012년 5월 1일OS6230VATCGGU (B2)
16코어
6272162.12.43.08 × 2 MB2 × 8 MB3.210.5–15115소켓 G342011년 11월 14일OS6272WKTGGGU (B2)
62742.22.53.111–15.5OS6274WKTGGGU (B2)
62762.32.63.211.5–16OS6276WKTGGGU (B2)
62782.42.73.312–16.52012년 5월 1일OS6278WKTGGGU (B2)
6282 SE2.63.013-16.51402011년 11월 14일OS6282YETGGGU (B2)
6284 SE2.73.13.413.5–172012년 5월 1일OS6284YETGGGU (B2)
6287 SE2.83.23.514–17.5OS6287YITGGGU (B2)
16코어, 고효율
6262 HE161.62.12.98 × 2 MB2 × 8 MB3.28–14.585소켓 G342011년 11월 14일OS6262VATGGGU (B2)



파일드라이버 아키텍처 기반 옵테론 (C0 스테핑) 모델은 다음과 같다:

모델코어 수클럭(GHz)캐시HT클럭TDP소켓출시일OPN
정격All Core TurboMax TurboL2L3
4코어, energy-efficient
3320 EE41.92.12.52 × 2 MB8 MB2.69.5–12.525소켓 AM3+2012년 12월 4일OS3320SJW4KHK (C0)
4코어, high-efficiency
3350 HE42.83.13.82 × 2 MB8 MB2.614–1945소켓 AM3+2012년 12월 4일OS3350HOW4KHK (C0)
8코어
336582.32.63.34 × 2 MB8 MB2.611.5–16.565소켓 AM3+2013년 7월OS3365OLW8KHK (C0)
33802.62.93.613–182012년 12월 4일OS3380OLW8KHK (C0)
4코어, energy-efficient
43CX EE42.23.02 × 2 MB8 MB3.211–1535소켓 C322012년 12월 4일OE43CXHPU4KHK (C0)
4310 EEOS4310HPU4KHK (C0)
6코어
433463.13.33.53 × 2 MB8 MB3.215.5–17.595소켓 C322012년 12월 4일OS4334WLU6KHK (C0)
43403.53.73.817.5–19OS4340WLU6KHK (C0)
6코어, high-efficiency
4332 HE63.03.33.73 × 2 MB8 MB3.215–18.565소켓 C322012년 12월 4일OS4332OFU6KHK (C0)
8코어
438683.13.43.84 × 2 MB8 MB3.215.5–1995소켓 C322012년 12월 4일OS4386WLU8KHK (C0)
8코어 energy-efficient
4365 EE82.02.32.84 × 2 MB8 MB3.210–1440소켓 C322012년 12월 4일OS4365HKU8KHK (C0)
8코어, high-efficiency
43GK HE82.62.93.64 × 2 MB8 MB3.213–1865소켓 C322012년 12월 4일OE43GKOHU8KHK (C0)
4376 HEOS4376OFU8KHK (C0)
4코어
630843.52 × 2 MB2 × 8 MB3.217.5115소켓 G342012년 11월 5일OS6308WKT4GHK (C0)
8코어
632082.83.13.34 × 2 MB2 × 8 MB3.214–16.5115소켓 G342012년 11월 5일OS6320WKT8GHK (C0)
63283.23.53.816–19OS6328WKT8GHK (C0)
12코어
6338P122.32.52.86 × 2 MB2 × 8 MB3.211.5–1499소켓 G342014년 1월 22일OS6338WQTCGHK (C0)
63442.62.93.213–161152012년 11월 5일OS6344WKTCGHK (C0)
63482.83.13.414–17OS6348WKTCGHK (C0)
16코어
6370P162.02.22.58 × 2 MB2 × 8 MB3.210–12.599소켓 G342014년 1월 22일OS6370WQTGGHK (C0)
63762.32.63.211.5–161152012년 11월 5일OS6376WKTGGHK (C0)
63782.42.73.312–16.5OS6378WKTGGHK (C0)
63802.52.83.412.5–17OS6380WKTGGHK (C0)
6386 SE2.83.23.514-17.5140OS6386YETGGHK (C0)
16코어, high-efficiency
6366 HE161.82.33.18 × 2 MB2 × 8 MB3.29–15.585소켓 G342012년 11월 5일OS6366VATGGHK (C0)


2. 5. 재규어 및 엑스카베이터 아키텍처 기반

2013년 5월 29일, 재규어 아키텍처 기반의 옵테론 X1150 및 옵테론 X2150 APU가 출시되었다.[8] 이들은 BGA-769 또는 소켓 FT3와 함께 사용되었다.[8] 옵테론 X 시리즈는 옵테론 시리즈 최초의 APU이자 SoC였다. Kyoto는 단일 SoC로, 하나의 재규어 모듈과 통합 I/O를 포함하며, CPU 주파수 및 TDP 구성이 가능하고, 2MB 공유 L2 캐시, 1.0–2.0 GHz CPU 주파수, 9–17W의 최대 TDP, DDR3-1600 메모리를 지원한다. X2150은 통합 GCN GPU를 갖춘 단일 SoC로, CPU/GPU 주파수 및 TDP 구성이 가능하고, 2MB 공유 L2 캐시, 1.1–1.9 GHz CPU 주파수, 266–600 MHz GPU 주파수, 128개 GPU 코어, 11–22 W의 최대 TDP, DDR3-1600 메모리를 지원한다.

  • 확장 명령어: MMX, SSE, SSE2, (S)SSE3, SSE4, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, ABM, NX Bit, AES-NI, AVX, AMD-V, AMD-RVI
  • 제조 공정: 28nm (TSMC)
  • 트랜지스터 수: 9억 1400만
  • 다이 크기: 105mm2
  • 메모리: DDR3 (ECC)


2017년 6월에는 Excavator 마이크로아키텍처를 채용한 APU 겸 SoC인 Toronto가 출시되었다. 소켓 형태는 BGA의 SP4로 1소켓만으로 구성되었으며, 제조 공정에 SOI가 사용되지 않고 벌크 프로세스가 되었다. AVX2가 지원되었다.

  • 확장 명령: MMX, SSE, SSE2, (S)SSE3, SSE4, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, ABM, NX Bit, AES-NI, AVX, AVX2, AMD-V, AMD-RVI
  • 제조 공정: 28nm (GLOBALFOUNDRIES)
  • 트랜지스터 수: 31억
  • 다이 사이즈: 250mm2
  • 메모리: DDR3 (Registered ECC)

2. 6. ARM 아키텍처 기반

2016년 1월, ARM Cortex-A57 코어 기반의 옵테론 A1100 시리즈 "시애틀"(Seattle)이 출시되었다.[12][13] 시애틀은 ARMv8-A 명령어 집합을 사용하며, 28nm 공정으로 제조되었다. 코어 수는 4개 또는 8개이며, 클럭 주파수는 1.7GHz에서 2.0GHz이다. L2 캐시는 코어 수에 따라 2MB(4코어) 또는 4MB(8코어)이며, L3 캐시는 8MB이다. 열 설계 전력(TDP)은 4코어 모델이 25W, 8코어 모델이 32W이다.

시애틀은 DDR3L-1600 (최대 64GB) 또는 DDR4-1866 (최대 128GB, ECC 포함) 메모리를 지원하는 듀얼 채널 메모리 컨트롤러를 갖추고 있다. 또한, 14개의 SATA 3 포트, 2개의 통합 10GbE LAN, 8레인 PCI Express Gen 3 (×8, ×4, ×2 구성 가능) 등의 I/O를 통합한 SoC이다. 소켓 형태는 BGA의 SP1이며 1소켓 구성이다.

제조 공정은 GLOBALFOUNDRIES의 28nm 공정을 사용했으며, 메모리는 DDR3/DDR4 (Registered ECC)를 지원한다.

모델코어 수클럭캐시TDP출시일OPN
L2L3
4 코어
A112041.72× 1 MB8 MB252016년 1월OA1120ARD4NAD
8 코어
A115081.74× 1 MB8 MB322016년 1월OA1150AQD8NAD
A11702.0OA1170AQD8NAD


3. 기술적 특징

옵테론 2212


"Magny-Cours" 프로세서 뒷면 (OS6132VAT8EGO)


=== x86-64 아키텍처 ===

옵테론은 AMD가 개발한 x86-64 아키텍처를 채택하여, 기존 32비트 x86 애플리케이션을 속도 저하 없이 네이티브로 실행하는 동시에 64비트 컴퓨팅으로의 전환을 가능하게 했다. 이는 당시 32비트 x86 호환성을 갖춘 다른 64비트 아키텍처였던 인텔의 아이테니엄이 x86 레거시 애플리케이션 실행 시 속도가 상당히 저하되는 문제가 있었던 점과 비교하면 주목할 만한 특징이었다.

옵테론 프로세서는 통합 메모리 컨트롤러를 갖추고 있어 DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM을 지원하며(프로세서 세대에 따라 다름), 이는 RAM 접근 지연 시간을 줄이고 별도의 노스브리지 칩이 필요하지 않게 한다.

초기 모델은 3개의 하이퍼트랜스포트 인터페이스를 내장하여 2, 4, 8 소켓의 멀티프로세서 구성을 지원하는 소켓 940을 지원했으며,[19] PC1600/2100/2700 레지스터드 DDR SDRAM (ECC에 의한 오류 보정 기능 지원)만 지원했다.[20] 이러한 차이점으로 인해 Athlon 64와 Opteron 사이에는 물리적, 전기적 상호 호환성이 없었다.[20]

초기에는 유니프로세서 구성 전용 Opteron 1xx, 듀얼(2) 프로세서 구성 지원 Opteron 2xx, 최대 8 프로세서 구성 지원 Opteron 8xx의 3가지 시리즈가 출시되었다. 2005년 8월 2일, AMD는 Opteron 1xx를 데스크톱 개인용 컴퓨터용 솔루션인 소켓 939로 전환하고, 메모리는 언버퍼드 DDR SDRAM 인터페이스 2채널 대응으로 변경, 하이퍼트랜스포트는 1개로 제한하였다.

이후 DDR2 SDRAM이 일반화되면서 소켓 사양 변경이 필요했고, 멀티 프로세서 지원 모델은 소켓 F, 유니프로세서 지원 모델은 소켓 AM2로 변경되었다.[21]

=== 통합 메모리 컨트롤러 ===

옵테론 프로세서는 DDR SDRAM, DDR2 SDRAM 또는 DDR3 SDRAM을 지원하는 통합 메모리 컨트롤러를 갖추고 있다(프로세서 세대에 따라 다름). 이는 주 RAM에 액세스할 때 지연 시간 페널티를 줄이고 별도의 노스브리지 칩이 필요하지 않게 한다.

이전의 Athlon·AthlonXP/Duron·Sempron 등과 같은 구형 프로세서는 집적도나 수율 문제 등으로 메모리 컨트롤러 기능을 칩셋에 포함하는 구조였다. 칩셋을 경유하여 메모리에 접근하는 구조에서는 메모리 접근 시의 레이턴시가 증가하고, 캐시가 히트하지 않는 상황에서는 CPU 측의 내부 처리가 아이들링 상태가 되기 쉬워 메모리 접근에 따른 오버헤드가 크다는 문제가 발생했다. 즉, 칩셋의 메모리 컨트롤러 처리 능력이 CPU의 처리 능력의 병목 현상을 일으키는 직접적인 원인이 되었다.

AMD는 옵테론과 Athlon 64에 메모리 컨트롤러를 CPU에 내장함으로써, "CPU→칩셋→메모리→칩셋→CPU"가 되던 경로를 "CPU→메모리→CPU"로 단축하여, CPU의 메모리 읽기 요청에서 데이터 수신까지의 레이턴시를 대폭 낮췄다.

=== 다중 프로세서 지원 ===

옵테론은 고속 HyperTransport 링크를 통해 다중 프로세서 시스템을 구성할 수 있도록 설계되었다.[2] 각 CPU는 자체 메모리를 가지는 비균일 메모리 접근(NUMA) 아키텍처를 채택하여, 다중 프로세서 환경에서 메모리 대역폭을 효율적으로 활용한다. 옵테론의 다중 처리 방식은 모든 CPU가 하나의 메모리 뱅크를 가지는 표준 대칭형 다중 처리와 다르게, 각 CPU가 자체 메모리를 가지는 방식이다.[2]

옵테론 CPU는 최대 8방향 구성을 직접 지원하며, 이는 중급 서버에서 찾아볼 수 있다. 엔터프라이즈급 서버는 박스당 8개 이상의 CPU를 지원하기 위해 추가적인 라우팅 칩을 사용한다. 다양한 컴퓨팅 벤치마크에서 옵테론 아키텍처는 QPI가 나오기 전까지, 그리고 Nehalem 설계를 통해 메모리 컨트롤러를 통합하기 전까지 포인트 투 포인트 시스템을 갖추지 못했던 인텔 제온보다 더 나은 다중 프로세서 확장성을 보여주었다.[2] 이는 옵테론이 공유 버스가 아닌 스위치 패브릭을 사용하고, 통합 메모리 컨트롤러는 CPU가 로컬 RAM에 매우 빠르게 접근할 수 있도록 하기 때문이다. 반면, 다중 프로세서 제온 시스템 CPU는 프로세서 간 및 프로세서-메모리 통신을 위해 단 두 개의 공통 버스만 공유한다.

초기 모델은 3개의 하이퍼트랜스포트(HyperTransport) 인터페이스를 내장하여 2, 4, 8 소켓의 멀티프로세서 구성을 지원하는 소켓 940(Socket 940)을 지원했다.[19] 메인 메모리로 PC1600/2100/2700 레지스터드 DDR SDRAM (ECC에 의한 오류 보정 기능 지원)만 지원했다.[20]

초기에는 유니프로세서 구성 전용 옵테론 1xx, 듀얼(2) 프로세서 구성 지원 옵테론 2xx, 최대 8 프로세서 구성 지원 옵테론 8xx의 3가지 시리즈가 출시되었으며, 모델 넘버의 백의 자릿수가 시스템에서 구성할 수 있는 프로세서의 최대 수를 나타냈다. 2005년 8월 2일 AMD 발표에서 옵테론 1xx는 데스크톱 개인용 컴퓨터용 솔루션인 소켓 939로 전환되었고, 메모리는 언버퍼드 DDR SDRAM 인터페이스 2채널 대응으로 변경되었으며, 하이퍼트랜스포트도 1개로 제한되었다.

이후 DDR2 SDRAM이 일반화되면서, 메모리 인터페이스를 내장하는 K8 계열의 사양상, 이에 대응하기 위해서는 소켓 자체의 사양 변경이 필요했다. 따라서 라인업 각 모델의 소켓 변경이 결정되었으며, 멀티 프로세서 지원 모델에서는 쿼드 코어 이상의 멀티 코어 대응에 따른 소비 전력량 증가를 염두에 두고 기존의 940핀에서 1207핀으로 핀 수를 대폭 증가시켜, CPU 쪽에 핀이 있는 PGA - ZIF 방식에서 마더보드 쪽에 핀이 있는 LGA(Land Grid Array) 방식으로 변경된 소켓 F, 유니프로세서 지원 모델에서는 939핀의 Socket 939에서 940핀의 소켓 AM2로 각각 변경[21]되었으며, 이에 맞춰 모델 넘버도 유니프로세서 모델이 옵테론 1xxx, 2프로세서 지원 모델이 옵테론 2xxx, 그리고 8프로세서 지원 모델이 옵테론 8xxx가 되었다.

=== 멀티 코어 기술 ===

쿼드 코어 "바르셀로나" 옵테론


6 코어 "이스탄불" 옵테론


AMD는 2005년 4월, 최초의 멀티 코어 옵테론을 출시했다. 당시 멀티 코어는 듀얼 코어를 의미했으며, 각 물리적 옵테론 칩은 2개의 프로세서 코어를 포함했다. 이는 각 마더보드 프로세서 소켓에서 사용할 수 있는 컴퓨팅 성능을 효과적으로 두 배로 늘렸다. CPU 소켓 수가 증가함에 따라 마더보드 비용이 급격히 증가하기 때문에, 멀티 코어 CPU는 더 낮은 비용으로 다중 처리 시스템을 구축할 수 있게 해주었다.

출시 당시 AMD의 가장 빠른 멀티 코어 옵테론은 모델 875 (각 코어 2.2 GHz 작동) 였다. 싱글 코어 옵테론 모델 252 (코어 2.6 GHz 작동) 보다 멀티스레드 응용 프로그램 또는 많은 싱글 스레드 응용 프로그램에서 더 빠른 성능을 보였다.

2세대 옵테론은 1000 시리즈 (AM2 소켓 사용, 단일 소켓 전용), 2000 시리즈 (소켓 F 사용, 듀얼 소켓 지원), 8000 시리즈 (소켓 F 사용, 쿼드 또는 옥토 소켓 지원)의 세 가지 시리즈로 제공되었다.

AMD는 2007년 9월 10일에 3세대 쿼드 코어 옵테론 칩을 발표했다.[3][4] "바르셀로나"라는 코드명으로 개발된 코어 설계를 기반으로, 새로운 전력 및 열 관리 기술이 칩에 적용되었다. 이전의 듀얼 코어 DDR2 기반 플랫폼은 쿼드 코어 칩으로 업그레이드할 수 있었다.[5]

4세대는 2009년 6월 "이스탄불" 헥사 코어와 함께 발표되었다. 프로빙 및 브로드캐스트 오버헤드를 줄이기 위해 데이터 위치를 위한 추가 디렉터리인 "HT Assist"를 도입했다. HT Assist는 활성화 시 CPU당 1MB L3 캐시를 사용한다.[6]

2010년 3월 AMD는 소켓 G34용 "Magny-Cours" 옵테론 6100 시리즈 CPU를 출시했다. 이들은 두 개의 4 또는 6 코어 다이로 구성된 8 코어 및 12 코어 멀티 칩 모듈 CPU이며, 두 다이를 연결하는 하이퍼트랜스포트 3.1 링크를 사용한다. 이 CPU는 멀티 소켓 옵테론 플랫폼을 업데이트하여 DDR3 메모리를 사용하고, 하이퍼트랜스포트 링크 속도를 3.20 GHz (6.40 GT/s)로 향상시켰다.

AMD는 옵테론 모델의 명명 체계를 변경했다. 소켓 C32의 옵테론 4000 시리즈 CPU (2010년 7월 출시)는 듀얼 소켓을 지원하며, 소켓 G34의 옵테론 6000 시리즈 CPU는 쿼드 소켓을 지원한다.

=== 전력 관리 기술 ===

옵테론은 전력 효율성을 높이기 위해 다양한 기술들을 도입했다.

  • OPM (Optimized Power Management): 프로세서의 부하에 따라 동작 속도와 전압을 동적으로 조절하는 기술이다.
  • CoolSpeed: 한계 온도를 초과했을 때 자동으로 P 스테이트를 낮추는 기능이다.
  • C1E 스테이트: 유휴 상태일 때 프로세서의 전력 소비를 줄이는 기능이다.


AMD는 최적화된 전력 관리(OPM)를 지원하지 않고 DDR 메모리를 사용하는 일부 옵테론 프로세서를 출시했다.

P-state모델소켓 940코어 #TDP제조부품 번호 (OPN)
최대최소
1.4해당 없음140소켓 940182.1130 nmOSA140CEP5AT
240OSA240CEP5AU
840OSA840CEP5AV
1.6142OSA142CEP5AT
242OSA242CEP5AU
842OSA842CEP5AV
24285.390 nmOSA242FAA5BL
842OSA842FAA5BM
260255.0OSK260FAA6CB
860OSK860FAA6CC


3. 1. x86-64 아키텍처

옵테론은 AMD가 개발한 x86-64 아키텍처를 채택하여, 기존 32비트 x86 애플리케이션을 속도 저하 없이 네이티브로 실행하는 동시에 64비트 컴퓨팅으로의 전환을 가능하게 했다. 이는 당시 32비트 x86 호환성을 갖춘 다른 64비트 아키텍처였던 인텔의 아이테니엄이 x86 레거시 애플리케이션 실행 시 속도가 상당히 저하되는 문제가 있었던 점과 비교하면 주목할 만한 특징이었다.

옵테론 프로세서는 통합 메모리 컨트롤러를 갖추고 있어 DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM을 지원하며(프로세서 세대에 따라 다름), 이는 RAM 접근 지연 시간을 줄이고 별도의 노스브리지 칩이 필요하지 않게 한다.

초기 모델은 3개의 하이퍼트랜스포트 인터페이스를 내장하여 2, 4, 8 소켓의 멀티프로세서 구성을 지원하는 소켓 940을 지원했으며,[19] PC1600/2100/2700 레지스터드 DDR SDRAM (ECC에 의한 오류 보정 기능 지원)만 지원했다.[20] 이러한 차이점으로 인해 Athlon 64와 Opteron 사이에는 물리적, 전기적 상호 호환성이 없었다.[20]

초기에는 유니프로세서 구성 전용 Opteron 1xx, 듀얼(2) 프로세서 구성 지원 Opteron 2xx, 최대 8 프로세서 구성 지원 Opteron 8xx의 3가지 시리즈가 출시되었다. 2005년 8월 2일, AMD는 Opteron 1xx를 데스크톱 개인용 컴퓨터용 솔루션인 소켓 939로 전환하고, 메모리는 언버퍼드 DDR SDRAM 인터페이스 2채널 대응으로 변경, 하이퍼트랜스포트는 1개로 제한하였다.

이후 DDR2 SDRAM이 일반화되면서 소켓 사양 변경이 필요했고, 멀티 프로세서 지원 모델은 소켓 F, 유니프로세서 지원 모델은 소켓 AM2로 변경되었다.[21]

3. 2. 통합 메모리 컨트롤러

옵테론 프로세서는 DDR SDRAM, DDR2 SDRAM 또는 DDR3 SDRAM을 지원하는 통합 메모리 컨트롤러를 갖추고 있다(프로세서 세대에 따라 다름). 이는 주 RAM에 액세스할 때 지연 시간 페널티를 줄이고 별도의 노스브리지 칩이 필요하지 않게 한다.

이전의 Athlon·AthlonXP/Duron·Sempron 등과 같은 구형 프로세서는 집적도나 수율 문제 등으로 메모리 컨트롤러 기능을 칩셋에 포함하는 구조였다. 칩셋을 경유하여 메모리에 접근하는 구조에서는 메모리 접근 시의 레이턴시가 증가하고, 캐시가 히트하지 않는 상황에서는 CPU 측의 내부 처리가 아이들링 상태가 되기 쉬워 메모리 접근에 따른 오버헤드가 크다는 문제가 발생했다. 즉, 칩셋의 메모리 컨트롤러 처리 능력이 CPU의 처리 능력의 병목 현상을 일으키는 직접적인 원인이 되었다.

AMD는 옵테론과 Athlon 64에 메모리 컨트롤러를 CPU에 내장함으로써, "CPU→칩셋→메모리→칩셋→CPU"가 되던 경로를 "CPU→메모리→CPU"로 단축하여, CPU의 메모리 읽기 요청에서 데이터 수신까지의 레이턴시를 대폭 낮췄다.

3. 3. 다중 프로세서 지원

옵테론은 고속 HyperTransport 링크를 통해 다중 프로세서 시스템을 구성할 수 있도록 설계되었다.[2] 각 CPU는 자체 메모리를 가지는 비균일 메모리 접근(NUMA) 아키텍처를 채택하여, 다중 프로세서 환경에서 메모리 대역폭을 효율적으로 활용한다. 옵테론의 다중 처리 방식은 모든 CPU가 하나의 메모리 뱅크를 가지는 표준 대칭형 다중 처리와 다르게, 각 CPU가 자체 메모리를 가지는 방식이다.[2]

옵테론 CPU는 최대 8방향 구성을 직접 지원하며, 이는 중급 서버에서 찾아볼 수 있다. 엔터프라이즈급 서버는 박스당 8개 이상의 CPU를 지원하기 위해 추가적인 라우팅 칩을 사용한다. 다양한 컴퓨팅 벤치마크에서 옵테론 아키텍처는 QPI가 나오기 전까지, 그리고 Nehalem 설계를 통해 메모리 컨트롤러를 통합하기 전까지 포인트 투 포인트 시스템을 갖추지 못했던 인텔 제온보다 더 나은 다중 프로세서 확장성을 보여주었다.[2] 이는 옵테론이 공유 버스가 아닌 스위치 패브릭을 사용하고, 통합 메모리 컨트롤러는 CPU가 로컬 RAM에 매우 빠르게 접근할 수 있도록 하기 때문이다. 반면, 다중 프로세서 제온 시스템 CPU는 프로세서 간 및 프로세서-메모리 통신을 위해 단 두 개의 공통 버스만 공유한다.

초기 모델은 3개의 하이퍼트랜스포트(HyperTransport) 인터페이스를 내장하여 2, 4, 8 소켓의 멀티프로세서 구성을 지원하는 소켓 940(Socket 940)을 지원했다.[19] 메인 메모리로 PC1600/2100/2700 레지스터드 DDR SDRAM (ECC에 의한 오류 보정 기능 지원)만 지원했다.[20]

초기에는 유니프로세서 구성 전용 옵테론 1xx, 듀얼(2) 프로세서 구성 지원 옵테론 2xx, 최대 8 프로세서 구성 지원 옵테론 8xx의 3가지 시리즈가 출시되었으며, 모델 넘버의 백의 자릿수가 시스템에서 구성할 수 있는 프로세서의 최대 수를 나타냈다. 2005년 8월 2일 AMD 발표에서 옵테론 1xx는 데스크톱 개인용 컴퓨터용 솔루션인 소켓 939로 전환되었고, 메모리는 언버퍼드 DDR SDRAM 인터페이스 2채널 대응으로 변경되었으며, 하이퍼트랜스포트도 1개로 제한되었다.

이후 DDR2 SDRAM이 일반화되면서, 메모리 인터페이스를 내장하는 K8 계열의 사양상, 이에 대응하기 위해서는 소켓 자체의 사양 변경이 필요했다. 따라서 라인업 각 모델의 소켓 변경이 결정되었으며, 멀티 프로세서 지원 모델에서는 쿼드 코어 이상의 멀티 코어 대응에 따른 소비 전력량 증가를 염두에 두고 기존의 940핀에서 1207핀으로 핀 수를 대폭 증가시켜, CPU 쪽에 핀이 있는 PGA - ZIF 방식에서 마더보드 쪽에 핀이 있는 LGA(Land Grid Array) 방식으로 변경된 소켓 F, 유니프로세서 지원 모델에서는 939핀의 Socket 939에서 940핀의 소켓 AM2로 각각 변경[21]되었으며, 이에 맞춰 모델 넘버도 유니프로세서 모델이 옵테론 1xxx, 2프로세서 지원 모델이 옵테론 2xxx, 그리고 8프로세서 지원 모델이 옵테론 8xxx가 되었다.

3. 4. 멀티 코어 기술



AMD는 2005년 4월, 최초의 멀티 코어 옵테론을 출시했다. 당시 멀티 코어는 듀얼 코어를 의미했으며, 각 물리적 옵테론 칩은 2개의 프로세서 코어를 포함했다. 이는 각 마더보드 프로세서 소켓에서 사용할 수 있는 컴퓨팅 성능을 효과적으로 두 배로 늘렸다. CPU 소켓 수가 증가함에 따라 마더보드 비용이 급격히 증가하기 때문에, 멀티 코어 CPU는 더 낮은 비용으로 다중 처리 시스템을 구축할 수 있게 해주었다.

출시 당시 AMD의 가장 빠른 멀티 코어 옵테론은 모델 875 (각 코어 2.2 GHz 작동) 였다. 싱글 코어 옵테론 모델 252 (코어 2.6 GHz 작동) 보다 멀티스레드 응용 프로그램 또는 많은 싱글 스레드 응용 프로그램에서 더 빠른 성능을 보였다.

2세대 옵테론은 1000 시리즈 (AM2 소켓 사용, 단일 소켓 전용), 2000 시리즈 (소켓 F 사용, 듀얼 소켓 지원), 8000 시리즈 (소켓 F 사용, 쿼드 또는 옥토 소켓 지원)의 세 가지 시리즈로 제공되었다.[https://www.amd.com/us-en/Processors/ProductInformation/0,,30_118_8796_14309,00.html]

AMD는 2007년 9월 10일에 3세대 쿼드 코어 옵테론 칩을 발표했다.[3][4] "바르셀로나"라는 코드명으로 개발된 코어 설계를 기반으로, 새로운 전력 및 열 관리 기술이 칩에 적용되었다. 이전의 듀얼 코어 DDR2 기반 플랫폼은 쿼드 코어 칩으로 업그레이드할 수 있었다.[5]

4세대는 2009년 6월 "이스탄불" 헥사 코어와 함께 발표되었다. 프로빙 및 브로드캐스트 오버헤드를 줄이기 위해 데이터 위치를 위한 추가 디렉터리인 "HT Assist"를 도입했다. HT Assist는 활성화 시 CPU당 1MB L3 캐시를 사용한다.[6]

2010년 3월 AMD는 소켓 G34용 "Magny-Cours" 옵테론 6100 시리즈 CPU를 출시했다. 이들은 두 개의 4 또는 6 코어 다이로 구성된 8 코어 및 12 코어 멀티 칩 모듈 CPU이며, 두 다이를 연결하는 하이퍼트랜스포트 3.1 링크를 사용한다. 이 CPU는 멀티 소켓 옵테론 플랫폼을 업데이트하여 DDR3 메모리를 사용하고, 하이퍼트랜스포트 링크 속도를 3.20 GHz (6.40 GT/s)로 향상시켰다.

AMD는 옵테론 모델의 명명 체계를 변경했다. 소켓 C32의 옵테론 4000 시리즈 CPU (2010년 7월 출시)는 듀얼 소켓을 지원하며, 소켓 G34의 옵테론 6000 시리즈 CPU는 쿼드 소켓을 지원한다.

3. 5. 전력 관리 기술

옵테론은 전력 효율성을 높이기 위해 다양한 기술들을 도입했다.

  • OPM (Optimized Power Management): 프로세서의 부하에 따라 동작 속도와 전압을 동적으로 조절하는 기술이다.
  • CoolSpeed: 한계 온도를 초과했을 때 자동으로 P 스테이트를 낮추는 기능이다.
  • C1E 스테이트: 유휴 상태일 때 프로세서의 전력 소비를 줄이는 기능이다.


AMD는 최적화된 전력 관리(OPM)를 지원하지 않고 DDR 메모리를 사용하는 일부 옵테론 프로세서를 출시했다.

```wikitable

P-state모델소켓 940코어 #TDP제조부품 번호 (OPN)
최대최소
1.4해당 없음140소켓 940182.1130 nmOSA140CEP5AT
240OSA240CEP5AU
840OSA840CEP5AV
1.6142OSA142CEP5AT
242OSA242CEP5AU
842OSA842CEP5AV
24285.390 nmOSA242FAA5BL
842OSA842FAA5BM
260255.0OSK260FAA6CB
860OSK860FAA6CC


4. 모델

옵테론 프로세서는 대상 시스템의 CPU 수에 따라 모델 번호가 부여되었다. 모델 번호의 마지막 두 자리(yy)는 CPU의 클럭 주파수를 나타내며, 숫자가 높을수록 클럭 주파수가 높다.


  • '''1''' – 단일 프로세서 시스템용으로 설계됨
  • '''2''' – 듀얼 프로세서 시스템용으로 설계됨
  • '''8''' – 4개 또는 8개 프로세서 시스템용으로 설계됨


소켓 F 및 소켓 AM2 옵테론의 경우, 두 번째 숫자(''''Z'''')는 프로세서 세대를 나타낸다. 현재는 '''2''' (듀얼 코어, DDR2), '''3''' (쿼드 코어, DDR2) 및 '''4''' (6코어, DDR2)만 사용된다.

소켓 C32 및 G34 옵테론은 새로운 네 자리 번호 체계를 사용한다. 첫 번째 숫자는 대상 시스템의 CPU 수를 나타낸다.

  • '''4''' – 단일 프로세서 및 듀얼 프로세서 시스템용으로 설계됨.
  • '''6''' – 듀얼 프로세서 및 쿼드 프로세서 시스템용으로 설계됨.


이전 2세대 및 3세대 옵테론과 마찬가지로, 두 번째 숫자는 프로세서 세대를 나타낸다. "1"은 AMD K10 기반 유닛('마그니-쿠르' 및 '리스본')을 나타내고, "2"는 Bulldozer 기반 '인터라고스', '발렌시아', '취리히' 기반 유닛을 나타내며, "3"은 파일드라이버 기반 '아부다비', '서울', '델리' 기반 유닛을 나타낸다.

접미사 '''HE''' (High Efficiency) 또는 '''EE''' (Energy Efficient)는 표준 옵테론보다 낮은 TDP를 가진 모델을 나타낸다. 접미사 '''SE''' (Special Edition)는 표준 옵테론보다 높은 TDP를 가진 최고급 모델을 나타낸다.

AMD 옵테론 프로세서 제품군
로고서버
코드명공정출시일코어
AMD Opteron 로고 (2003년 기준)
슬레지해머130 nm2003년 4월1
비너스90 nm2004년 12월
트로이2004년 12월
아테네2004년 12월
덴마크2005년 8월2
이탈리아2005년 5월
이집트2005년 4월
산타 아나2006년 8월
산타 로사2006년 8월
AMD Opteron 로고 (2008년 기준)
바르셀로나65 nm2007년 9월4
부다페스트2008년 4월
상하이45 nm2008년 11월
이스탄불2009년 6월6
리스본2010년 6월4, 6
마그니-쿠르2010년 3월8, 12
AMD Opteron 로고 (2011년 기준)
발렌시아32 nm2011년 11월4, 6, 8
인터라고스2011년 11월4, 8, 12, 16
취리히2012년 3월4, 8
아부다비2012년 11월4, 8, 12, 16
델리2012년 12월4, 8
서울2012년 12월4, 6, 8
교토28 nm2013년 5월2, 4
시애틀2016년 1월4, 8
토론토2017년 6월2, 4
AMD 옵테론 마이크로프로세서 목록


4. 1. 소켓별 모델

소켓 940을 사용한 초기 싱글 코어 옵테론(SledgeHammer)과 일부 90nm 싱글 코어 모델이 출시되었다. 소켓 939 옵테론은 저가형 서버 및 워크스테이션용 마더보드의 비용을 절감했다. 소켓 939 옵테론은 1 MB의 L2 캐시를 제외하고는 San Diego 및 Toledo 코어 애슬론 64와 동일하지만, 낮은 클럭 속도로 작동하여 안정성을 높였다. 일부 90nm 싱글 코어 옵테론(Venus) 및 듀얼 코어 옵테론(Denmark)도 소켓 939를 사용했다.

소켓 F(LGA 1207 접점)는 AMD의 2세대 옵테론 소켓이다. 이 소켓은 90nm 듀얼 코어 옵테론(Santa Rosa), 65nm 쿼드 코어 옵테론(Barcelona), 45nm 쿼드 코어 옵테론(Shanghai), 45nm 6코어 옵테론(Istanbul)을 지원한다.

Socket AM2 옵테론은 단일 칩 설정을 가진 서버에 사용할 수 있다. 코드명 Santa Ana, rev. F 듀얼 코어 AM2 옵테론은 2 × 1MB L2 캐시를 가지며, 모델 번호는 1210부터 1224까지이다.

AMD는 2007년에 싱글 CPU 서버용 소켓 AM2+ 기반의 65nm 쿼드 코어 옵테론(Budapest) 3종을 출시했다. 모델 번호는 1352(2.10 GHz), 1354(2.20 GHz), 1356(2.30 GHz)이다.

AMD는 2009년에 싱글 CPU 서버용으로 소켓 AM3 기반의 45nm 쿼드 코어 옵테론(Suzuka) 3종을 출시했다. 모델 번호는 1381(2.50 GHz), 1385(2.70 GHz) 및 1389(2.90 GHz)이다.

소켓 AM3+는 2011년에 도입되었으며, 32nm 쿼드/8 코어 옵테론(Zurich/Delhi)을 지원한다.

소켓 G34(LGA 1944 접점)는 3세대 옵테론 소켓 중 하나이다. 45nm 8/12 코어 옵테론(Magny-Cours), 32nm 4/8/12/16 코어 옵테론(Interlagos/Abu Dhabi)을 지원한다.

소켓 C32(LGA 1207 접점)는 3세대 옵테론 소켓의 다른 구성 요소이다. 45nm 4/6 코어 옵테론(Lisbon), 32nm 4/6/8 코어 옵테론(Valencia/Seoul)을 지원한다.

옵테론 X1150 및 옵테론 X2150 APU는 28nm 쿼드 코어 APU(Kyoto)로서 소켓 FT3과 함께 사용된다.[8]

5. 슈퍼컴퓨터

옵테론 프로세서는 2000년대 초반 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 목록에 등장하기 시작했다.[14][15] 2006년 여름까지 상위 100개 시스템 중 21개가 옵테론 프로세서를 사용했으며, 2010년 11월과 2011년 6월 목록에서는 상위 100개 시스템 중 33개로 최대 점유율을 기록했다.[14][15] 이후 옵테론 기반 시스템의 수는 감소하여, 2017년 11월에는 옵테론 기반 시스템이 단 하나만 남게 되었다.[14][15]

2003년부터 2015년 사이에 옵테론 프로세서만 사용하는 몇몇 슈퍼컴퓨터가 상위 10위권에 랭크되었다. 샌디아 국립 연구소의 레드 스톰(Red Storm)은 2006년 11월 2위를 기록했다.[26] 오크리지 국립 연구소의 재규어(Jaguar)는 2005년부터 2011년까지 상위 10위권에 랭크되었고, 2009년 11월과 2010년 6월에는 1위를 차지했다.

옵테론 프로세서와 컴퓨팅 가속기를 함께 사용한 슈퍼컴퓨터도 상위 10위권에 포함되었다. IBM 로드러너는 2008년에 1위 시스템으로, IBM PowerXCell 8i 코프로세서와 함께 옵테론 프로세서를 사용했다. 2017년 11월 기준으로, 오크리지 국립 연구소의 타이탄 (슈퍼컴퓨터)은 옵테론 프로세서와 Nvidia 페르미 (마이크로아키텍처) GPU 기반 가속기를 함께 사용하여 5위를 기록했다.

슈퍼컴퓨터 분야에서 옵테론의 채택은 2003년 11월 TOP500에서 로스 알라모스의 Lightning 시스템이 처음으로 5위와 10위 안에 랭크되면서 시작되었다.[24] 2005년 11월에는 55개 시스템에서 옵테론이 채택되어 IBM의 Power 프로세서에 이어 3번째로 많이 사용되는 프로세서가 되었다.[25] 2006년 11월에는 113개 시스템에서 채택되어 Power 프로세서를 능가하고 인텔에 이어 2위를 차지했다.[26] 2006년 11월 22.6%를 정점으로 점유율은 감소했지만, 2013년 11월까지 10% 이상의 점유율을 유지했다. 그러나 2014년부터 점유율이 급감하여 슈퍼컴퓨터 분야에서 존재감이 약해졌다.

참조

[1] 웹사이트 The Silver Lining of the Late AMD Opteron A1100 Arrival https://www.anandtec[...] AnandTech 2020-09-05
[2] 웹사이트 SPECint2006 Rate Results for multiprocessor systems http://www.spec.org/[...] 2008-12-27
[3] 뉴스 AMD Introduces the World's Most Advanced x86 Processor, Designed for the Demanding Datacenter https://www.amd.com/[...] AMD 2014-01-06
[4] 웹사이트 The Inner circuitry of the powerful quad-core AMD processor https://web.archive.[...] AMD 2011-01-06
[5] 웹사이트 Quad-Core Upgradeability https://www.amd.com/[...] 2007-03-06
[6] 웹사이트 "HT Assist": What is it, and how does it help? https://www.amd.com/[...] 2013-01-02
[7] 뉴스 AMD tips quad-core performance http://www.eetimes.c[...] EETimes.com 2007-03-16
[8] 웹사이트 AMD Opteron X2150 APU https://www.amd.com/[...] 2014-10-19
[9] 보도자료 AMD Transforms Enterprise Computing With AMD Opteron Processor, Eliminating Barriers To 64-Bit Computing https://www.amd.com/[...] AMD 2003-04-22
[10] 웹사이트 AMD talks Shanghai performance, features, roadmap to 2010 https://arstechnica.[...] 2008-05-07
[11] 문서 Fast Facts AMD https://www.amd.com/[...] 2023-02-00
[12] 웹사이트 Opteron A series https://www.amd.com/[...] 2023-09-11
[13] 웹사이트 AMD's first ARM-based processor, the Opteron A1100, is finally here http://www.extremete[...] ExtremeTech 2016-08-14
[14] 웹사이트 TOP500 List – November 2016 https://www.top500.o[...] TOP500 2017-02-21
[15] 웹사이트 TOP500 List – November 2017 https://web.archive.[...] TOP500 2018-01-09
[16] 보도자료 AMD Opteron Processor Models ×52 and ×54 Production Notice https://www.amd.com/[...] Advanced Micro Devices 2006-11-30
[17] 웹사이트 AMD Opteron™ Aシリーズ・プロセッサー http://www.amd.com/j[...] Advanced Micro Devices, Inc 2015-11-17
[18] 웹사이트 AMD Opteron™ Xプロセッサー http://www.amd.com/j[...] Advanced Micro Devices, Inc 2015-11-17
[19] 문서 Athlon 64系でも上位のFXシリーズは当初Socket 940対応であり、後に発表されたAthlon 64 FX-7xはSocket F対応でQuad FXを用いたデュアルプロセッサ構成が前提となっている。
[20] 문서 後にPC3200規格へも対応した。
[21] 문서 物理的なソケット形状を全面的に変更したマルチプロセッサ対応モデルのSocket Fだけでなく、ソケット形状が従来のものに近いユニプロセッサ対応モデルのSocket AM2においても電気的な仕様の改変が大きいため、ピン配列を意図的に変更することで従来のSocket 939対応製品との互換性を排除している。
[22] 문서 Microsoft社内ではWindows NTの生みの親であるデヴィッド・カトラーが開発段階よりAMD64を強く支持したとされる。
[23] 문서 Intelはこのアーキテクチャを当初EM64Tと名づけ、その後Intel 64と改称している。
[24] 웹사이트 November 2003 TOP500 Supercomputing Sites https://www.top500.o[...]
[25] 웹사이트 Highlights - November 2003 TOP500 Supercomputing Sites https://www.top500.o[...]
[26] 웹사이트 Highlights - November 2006 TOP500 Supercomputing Sites https://www.top500.o[...]
[27] 웹사이트 Athlon 64 processor - The Tech Report https://techreport.c[...] 2019-10-07
[28] 웹사이트 AMD Announces New AMD Opteron Processors, Adding More Choice And Flexibility For Leading 32- And 64-Bit Computing https://www.amd.com/[...] 2008-05-20
[29] 웹사이트 AMD Introduces New Players to the High-Performance 32- and 64-Bit AMD Opteron Processor Lineup https://www.amd.com/[...] 2008-05-20
[30] 웹사이트 AMD Delivers More Performance And Choice With New Additions To The AMD Opteron Processor Family https://www.amd.com/[...] 2008-05-20
[31] 웹사이트 AMD Transforms Enterprise Computing With AMD Opteron Processor, Eliminating Barriers To 64-Bit Computing https://www.amd.com/[...] 2008-05-19
[32] 웹사이트 AMD Delivers Increased Performance To Enterprise Customers with the AMD Opteron Processor Model 246 https://www.amd.com/[...] 2008-05-20
[33] 웹사이트 AMD Expands Options for 4-Way And 8-Way Enterprise Computing with the AMD Opteron Processor 800 Series https://www.amd.com/[...] 2008-05-19
[34] 웹사이트 AMD's dual core Opteron & Athlon 64 X2 - Server/Desktop Performance Preview https://www.anandtec[...] 2019-10-07
[35] 웹사이트 AMDがクアッドコア「Barcelona」の詳細を明らかに https://pc.watch.imp[...] 2019-10-08
[36] 뉴스 Magny-Coursとは何か? 「AMD Opteron 6000シリーズ」の概要と考察 (1) CPUパッケージ https://news.mynavi.[...] マイナビニュース
[37] 뉴스 AMD、最大12コア搭載の4P対応「Opteron 6100」シリーズ発表 (1/2) https://www.itmedia.[...] ITmedia +D PC USER
[38] 웹사이트 新プラットフォームは13年？ AMDサーバーCPUロードマップ https://ascii.jp/ele[...]


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