AMD 페넘

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1. 개요
2. 역사적 배경
- 2.1. TLB 에러 (B2 스테핑)
3. 제품군
- 3.1. 페넘 X4 시리즈 (쿼드 코어)
  - 3.1.1. 아제나 (65 nm)
- 3.2. 페넘 X3 시리즈 (트리플 코어)
  - 3.2.1. 톨리만 (65 nm)
4. 모델명
5. 블랙 에디션 (Black Edition)
6. 차세대 페넘 (페넘 II)
참조

1. 개요

AMD 페넘은 AMD가 인텔 코어 2 쿼드에 대응하기 위해 출시한 쿼드 코어 CPU로, 최초의 "진정한" 쿼드 코어 설계를 표방했다. 2007년에 처음 출시되었으며, 쿼드 코어 페넘 X4, 트리플 코어 페넘 X3, 듀얼 코어 애슬론 X2 제품군으로 구성되었다. 초기 모델에서는 TLB 버그로 인한 성능 저하 문제가 있었으나, 이후 수정된 B3 스테핑 제품이 출시되었다. 페넘 프로세서는 65nm 공정, SSE4A 지원, 2MB의 L3 캐시를 특징으로 하며, 소켓 AM2+ 플랫폼을 사용했다. 블랙 에디션은 배수락이 해제된 오버클럭용 모델로 출시되었으며, 페넘 II로 후속되었다.

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AMD 페넘
일반 정보

제품 시작	2007년 11월 19일
최저 속도	1.8
최고 속도	2.6
HyperTransport 최저 속도	1.6 GHz
HyperTransport 최고 속도	2.0 GHz
판매자	AMD
설계 회사	AMD
제조사	GlobalFoundries
최소 공정 크기	65 nm
명령어 집합	MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, x86-64, 3DNow!
마이크로아키텍처	K10
소켓	AM2+
코어 수	2 – 4
이전 세대 프로세서	Athlon 64 X2
다음 세대 프로세서	Phenom II
상세 정보
아키텍처	AMD64, Extended 3DNow!, SSE3, SSE4a
코드네임	Agena, Toliman

2. 역사적 배경

AMD는 인텔의 코어 2 쿼드 시리즈에 대응하기 위해 쿼드 코어 페넘 프로세서를 개발했다. 페넘은 인텔 코어 2 쿼드와 달리 멀티칩 모듈 (MCM) 방식이 아닌, 모든 코어가 하나의 실리콘 다이에 집적된 모놀리식 멀티 코어, 즉 "진정한" 쿼드 코어 설계였다. 페넘은 소켓 AM2+ 플랫폼을 기반으로 했다.^[2]

인텔의 코어 2 쿼드가 쿼드 코어 시장을 주도하자, AMD는 페넘을 "진정한 쿼드 코어"로 홍보하며 경쟁에 나섰다. 인텔은 페넘을 "종이 쿼드"라고 비꼬기도 했다.

당초 AMD는 쿼드 코어 제품을 "페넘 X4", 듀얼 코어 제품을 "페넘 X2"로 출시할 계획이었다. 그러나 2007년 9월, 출시 직전에 트리플 코어 제품("페넘 8000")을 추가하고, 듀얼 코어 제품은 개발 중단하는 대신 "애슬론 X2 7x50"(쿠마)을 출시한다고 발표했다. 페넘 8000 시리즈는 페넘 9000 시리즈의 코어 하나를 비활성화한 제품으로, 가격과 소비 전력을 낮춘 것이 특징이었다.

AMD는 2007년과 2008년에 걸쳐 여러 페넘 프로세서 모델을 출시했으며, 2008년 말에는 개선된 페넘 II를 출시했다.^[8]^[9]^[10]^[11]

AMD 페넘 기반 프로세서 제품군
AMD K10	데스크톱 컴퓨터
AMD K10	쿼드 코어	트리플 코어	듀얼 코어
	AMD 페넘 로고 (2008년 기준)	AMD 페넘 로고 (2008년 기준)
코드명	아게나	톨리만	쿠마
코어	65nm	65nm	65nm
출시일	2007년 11월	2008년 3월	2008년 9월
AMD 페넘 프로세서 목록

2. 1. TLB 에러 (B2 스테핑)

초기 B2 스테핑의 페넘 및 3세대 옵테론 프로세서에서는 TLB 문제로 시스템 셧다운 에러가 발견되었다.^[3] 이는 가상화 환경과 같은 특수한 상황에서 발생했으며, 바이오스나 소프트웨어(AMD 오버드라이브)로 해결할 수 있었지만, 평균 20% 정도의 성능 하락을 유발했다.^[3] 인텔 코어2 제품군 콘로 B2 스테핑에서도 비슷한 TLB 에러가 있었지만, 페넘의 경우 성능 하락 폭이 커서 이슈가 되었다.

윈도우 비스타 SP1에서는 이 문제가 해결되었지만, 마찬가지로 성능 하락이 있었다.^[3] 리눅스는 커널 패치를 통해 1% 정도의 성능 하락으로 문제를 해결했다.^[23] AMD는 접근된 비트와 더티 비트의 소프트웨어 에뮬레이션을 통해 이 버그를 해결하기 위해 리눅스 커널 패치를 출시했다.^[5] 이 패치는 2007년 12월에 "최소한의 기능 테스트"를 거쳤다고 한다.^[6]^[7]

AMD는 B3 스테핑에서 성능 저하 없이 오류를 해결했다.^[3] B3 스테핑 페넘 프로세서는 2008년 3월 27일에 TLB 버그 없이 "xx50" 모델 번호로 출시되었다.^[4]

3. 제품군

AMD 페넘 프로세서는 65nm 공정, SSE4A 지원, 2MB의 L3 캐시, 코어당 128KB의 L1 캐시와 512KB의 L2 캐시를 공통적으로 갖추고 있다.^[14] 소켓 AM2+ 형식으로 출시되었으며, 바이오스 업데이트를 통해 소켓 AM2 메인보드에서도 사용할 수 있지만 일부 메인보드만 지원한다. 쿠마는 애슬론 X2로 확인되었다.

페넘 프로세서는 쿼드 코어 제품군인 페넘 X4 시리즈와 트리플 코어 제품군인 페넘 X3 시리즈로 구성된다.

3. 1. 페넘 X4 시리즈 (쿼드 코어)

페넘 X4 시리즈는 4개의 AMD K10 코어를 기반으로 한 쿼드 코어 프로세서이다. 주요 특징은 다음과 같다.

L1 캐시: 코어당 64 KB + 64 KB^[14] (데이터 + 명령어)
L2 캐시: 코어당 512 KB, 풀 스피드
L3 캐시: 모든 코어가 공유하는 2 MB
메모리 컨트롤러: 듀얼 채널 DDR2-1066 MHz, 언갱깅(unganging) 옵션
지원 명령어 집합: MMX, 확장 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, AMD64, Cool'n'Quiet, NX 비트, AMD-V
소켓 AM2+, 1600 ~ 2000 MHz HyperTransport
소비 전력 (TDP): 65, 95, 125, 140 와트
최초 출시
* 2007년 11월 19일 (B2 스테핑)
* 2008년 3월 27일 (B3 스테핑)
클럭 속도: 1800 ~ 2600 MHz
모델: Phenom X4 9100e ~ 9950

3. 1. 1. 아제나 (65 nm)

4개의 AMD K10 코어
L1 캐시: 코어당 64 KB + 64 KB^[14] (데이터 + 명령어)
L2 캐시: 코어당 512 KB, 풀 스피드
L3 캐시: 모든 코어가 공유하는 2 MB
메모리 컨트롤러: 듀얼 채널 DDR2-1066 MHz, 언갱깅(unganging) 옵션
MMX, 확장 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, AMD64, Cool'n'Quiet, NX 비트, AMD-V
소켓 AM2+, 1600 ~ 2000 MHz HyperTransport
소비 전력 (TDP): 65, 95, 125, 140 와트
최초 출시
* 2007년 11월 19일 (B2 스테핑)
* 2008년 3월 27일 (B3 스테핑)
클럭 속도: 1800 ~ 2600 MHz
모델: Phenom X4 9100e ~ 9950

3. 2. 페넘 X3 시리즈 (트리플 코어)

페넘 X3 시리즈는 AMD K10 코어 3개를 기반으로 하며, 아게나에서 코어 1개가 비활성화된 칩을 사용한다.^[15] 각 코어는 독립적인 L1 캐시(데이터 64KB, 명령어 64KB)와 L2 캐시(512KB)를 가지며, 모든 코어가 2MB의 L3 캐시를 공유한다. 메모리 컨트롤러는 듀얼 채널 DDR2-1066 MHz를 지원하며, 언갱깅 옵션을 제공한다.

MMX, 확장된 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, AMD64, Cool'n'Quiet, NX 비트, AMD-V 등의 기술을 지원한다. 소켓 AM2+를 사용하며, 하이퍼트랜스포트는 1600~1800 MHz이다. TDP는 65W 또는 95W이다.

2008년 3월 27일에 B2 스테핑으로 처음 출시되었고, 2008년 4월 23일에 B3 스테핑이 출시되었다. 클럭 속도는 2100~2500 MHz이며, 모델은 페넘 X3 8250e~8850까지 있다.

3. 2. 1. 톨리만 (65 nm)

AMD K10 코어 3개를 가지며, 아제나에서 하나의 코어를 비활성화한 칩이다.^[15]
L1 캐시: 코어당 64 KB 데이터 및 64 KB 명령어 캐시
L2 캐시: 코어당 512 KB, 풀 스피드
L3 캐시: 모든 코어 간 공유 2 MB
메모리 컨트롤러: 듀얼 채널 DDR2-1066 MHz, 언갱깅 옵션
MMX, 확장된 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, AMD64, Cool'n'Quiet, NX 비트, AMD-V
소켓 AM2+, 하이퍼트랜스포트 1600~1800 MHz
전력 소비 (TDP): 65W 및 95W
최초 출시
* 2008년 3월 27일 (B2 스테핑)
* 2008년 4월 23일 (B3 스테핑)
클럭 속도: 2100~2500 MHz
모델: 페넘 X3 8250e~8850
L1 캐시는 각 코어 독립으로 64 + 64 KiB 이며, L2 캐시는 각 코어 독립 512 KiB 이고, L3 캐시는 전 코어 공유 2048 KiB 이다.
지원 소켓: Socket AM2+

4. 모델명

페넘 프로세서 라인의 모델 번호는 이전 제품인 AMD 애슬론 64 프로세서 제품군에서 사용되던 PR 시스템에서 변경되었다. 페넘 모델 번호 체계는 이후 출시된 애슬론 X2 프로세서의 경우 4자리 모델 번호를 사용하며, 첫 번째 숫자는 제품군 지표이다.^[12] 에너지 효율 제품은 "e" 접미사로 끝난다(예: "Phenom 9350e"). 일부 셈프론 프로세서는 LE 접두사를 사용한다(예: "Sempron LE-1200").

프로세서 시리즈	제품군 지표
페넘 X4 쿼드 코어 (Agena)	X4 9xxx
페넘 X3 트리플 코어 (Toliman)	X3 8xxx
애슬론 듀얼 코어 (Kuma)	X2 7xxx /6xxx
애슬론 싱글 코어 (Lima)	1
셈프론 싱글 코어 (Sparta)	1

^[13]

5. 블랙 에디션 (Black Edition)

블랙 에디션은 CPU에 걸려 있는 상향 배수 조절 제한(배수락)을 제거한 모델이다. 일반 모델과 다른 박스에 담겨 있다. 90nm 윈저 코어의 애슬론 64 X2 6400+에서 처음으로 출시된 바 있으며, 페넘 쿼드코어 제품군으로는 X4 9950과 9850, 9600, 트리플 코어 제품군으로는 X3 8750이 있다.

6. 차세대 페넘 (페넘 II)

K10.5 아키텍처로 개발되었으며, 공식적으로 페넘 II로 명명되었다.

참조

_[1] 웹사이트 AMD to Drop "Athlon" Moniker on the High End https://web.archive.[...] DailyTech 2007-05-02
_[2] 웹사이트 More Details on AMD "Stars" Chipsets https://web.archive.[...] DailyTech 2007-05-03
_[3] 웹사이트 Phenom TLB patch benchmarked: A look at how AMD's BIOS workaround impacts Phenom performance http://techreport.co[...] techreport.com 2008-02-16
_[4] 웹사이트 High Performance AMD Phenom X4 Processors Lead the Charge to HD Desktop Gaming and Video https://www.amd.com/[...] AMD 2008-03-27
_[5] 웹사이트 AMD Family 10h revision B2 Erratum 298 and L2 Eviction Bug Workaround https://web.archive.[...] AMD 2007-12-07
_[6] 뉴스 Linux kernel patch reveals TLB bug's workings http://techreport.co[...] The Tech Report 2007-12-05
_[7] 뉴스 Phenom TLB patch benchmarked http://techreport.co[...] The Tech Report 2007-12-06
_[8] 웹사이트 Final AMD "Stars" Models Unveiled https://web.archive.[...] DailyTech 2007-05-07
_[9] 웹사이트 AMD Expands Upcoming Processor Branding https://web.archive.[...] DailyTech 2007-08-08
_[10] 뉴스 How to decipher AMD's new CPU naming code https://web.archive.[...] Gadget Lab 2007-06-04
_[11] 웹사이트 Model Number and Feature Comparisons AMD Athlon 64 X2 Dual-Core and AMD Athlon X2 Dual-Core Processors https://www.amd.com/[...] 2007-08-08
_[12] 웹사이트 AMD Revised Desktop Model Number Structure https://web.archive.[...] VR-Zone 2007-10-09
_[13] 웹사이트 VR-Zone report http://www.vr-zone.c[...] 2007-10-11
_[14] 문서
_[15] 웹사이트 List of Unlockable AMD CPUs https://docs.google.[...]
_[16] 웹사이트 ペノム【ぺのむ】 https://www.itmedia.[...]
_[17] 웹사이트 “神様”切り返し、AMDクアッドコアは「張子のクアッドだ」 https://akiba-pc.wat[...] Impress Watch 2008-10-23
_[18] 웹사이트 Phenomロゴが秋葉原をジャック「Are you“ネイティブ”?」 https://akiba-pc.wat[...] Impress Watch 2008-10-23
_[19] 웹사이트 4コア化したPhenom II X3が店頭デモ製品パッケージでも機能解説、“コア復活”もメジャー化？ https://akiba-pc.wat[...] 2022-08-16
_[20] 웹사이트 Phenom徹底分析（前）：ネイティブクアッドコアに意味はないのか？ https://www.4gamer.n[...] 4Gamer.net 2008-12-22
_[21] 웹사이트 Vista SP1でCPUの速度低下についてAMDがコメント：ニュース http://pc.nikkeibp.c[...] PC Online 2008-10-23
_[22] 웹아카이브 VR-Zone report http://www.vr-zone.c[...] 2007-10-11
_[23] 웹사이트 Linux kernel patch reveals TLB bug's workings - The Tech Report http://techreport.co[...]

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