펜티엄 D

3. 기술적 특징

펜티엄 D는 넷버스트 마이크로아키텍처를 기반으로 하며, 하나의 프로세서 패키지에 두 개의 CPU 다이를 구현한 듀얼 코어 CPU이다.

듀얼 코어 CPU는 다중 스레드 응용 프로그램(특히 사진 및 영상 편집, 랜더링, 영상 및 데이터 압축 등)에서 뛰어난 성능을 발휘한다. 대부분의 게임을 포함한 일반 스레드 응용 프로그램들은 동등 클럭의 싱글 코어 CPU를 넘어서는 듀얼 코어 CPU의 두 번째 코어로부터의 이득을 얻지 못한다. 그럼에도 불구하고 듀얼 코어 CPU는 각 프로그램 프로세스가 다른 코어에서 실행될 수 있기 때문에 눈에 띄는 렉이 없는 게임 클라이언트와 서버 프로세스를 실현하기 좋다. 그뿐 아니라 다중 스레드 게임은 듀얼 코어 CPU의 이점을 활용할 수 있다.

2008년 기준으로 수많은 비즈니스와 게임 응용 프로그램은 다중 코어에 최적화되어 있다. 멀티태스킹 환경에서 바이러스 검사 소프트웨어가 다른 프로그램의 백그라운드에서 실행 중이거나 CPU에 부담을 많이 주는 여러 개의 응용 프로그램이 동시에 실행될 경우, 펜티엄 D 프로세서의 각 코어는 다른 프로그램을 다룰 수 있어서 싱글 코어인 펜티엄 4보다 높은 성능을 낼 수 있다.

펜티엄 4의 CPU 코어를 유용했지만, 펜티엄 익스트림 에디션과의 차별화를 위해 "하이퍼 스레딩 기술(HT)"은 비활성화되었다. 소비 전력과 발열 측면에서 NetBurst 마이크로아키텍처로 하나의 CPU 코어 성능 향상이 어려워지면서 두 개의 CPU 다이를 하나의 패키지에 담아 열 문제를 회피하고, 동시기에 출시된 AMD의 듀얼 코어 프로세서 제품에 대항하려는 상품화 의도가 있었다.

2006년 여름에는 소비 전력과 발열 문제를 해결하고, 성능도 충분히 높은 인텔 코어 2가 출시되어 메인스트림으로서의 역할을 마쳤지만 생산은 지속되었다. 그러나 2007년 12월 7일을 기점으로 수요 감소로 인해 주문이 종료되었고, 이후에는 제조되지 않았다. 시장에서는 후속 모델이 된 코어 2 듀오 등 듀얼 코어화를 선도한 CPU로 긍정적으로 평가받았다.

인텔 코어, 인텔 코어 2의 등장으로 펜티엄 D는 펜티엄 시리즈의 마지막 모델이 될 것이라고 여겨졌지만, 코어 마이크로 아키텍처를 채용한 코어 2 듀오 시리즈의 저가형인 듀얼 코어 "펜티엄 듀얼 코어"(구 펜티엄 E, 현 펜티엄)가 2007년 2분기에 등장하면서 펜티엄 브랜드의 연명이 이루어졌다. 셀러론 듀얼 코어와 코어 2 듀오 사이를 메우는 제품이다.

대응하는 인텔 칩셋은 다음과 같다.

• Intel 955X
• Intel 945 시리즈
• Intel 975X

3. 1. 멀티 코어 아키텍처

3. 2. 넷버스트 마이크로아키텍처

3. 3. 프론트 사이드 버스 (FSB)

3. 4. 캐시 메모리

3. 5. 기타 기술

4. 한계점 및 비판

펜티엄 D는 싱글 코어 성능이 낮았고, 두 개의 코어가 MCM(multi-chip module) 구조로 L2 캐시를 공유하지 못해 코어 간 통신에 병목 현상이 발생했다.^[11] 넷버스트 아키텍처의 고질적인 문제인 높은 발열도 듀얼 코어 구조에서 더욱 심화되어, 무늬만 듀얼 코어라는 비판을 받았다.

경쟁 제품인 AMD의 애슬론 64 X2는 메모리 컨트롤러 통합, 고속 하이퍼트랜스포트 버스, 짧은 명령어 파이프라인(펜티엄 D의 31단계에 비해 12단계) 등 여러 장점을 바탕으로 펜티엄 D보다 우수한 성능을 보였다.^[11] 특히, 애슬론 64 X2는 멀티 코어 옵테론에서 성숙된 멀티 코어 제어 로직을 물려받은 반면, 펜티엄 D는 급하게 출시되어 두 개의 CPU를 하나의 패키지에 넣은 것에 불과하다는 평가를 받았다.^[12][13]

펜티엄 4와 마찬가지로 NetBurst 마이크로아키텍처의 누설 전류 문제와 90nm 공정의 한계로 인해 발열과 소비 전력이 매우 컸다. 초기 800 시리즈는 펜티엄 4보다 낮은 클럭으로 출시되었고, 특히 830과 840은 열 보호 기능인 TM2가 자주 작동하여 820과 동일한 클럭으로 낮춰지는 문제가 발생했다.

65nm 공정의 900 시리즈는 소비 전력 감소가 기대되었으나, 초기 리비전에서는 에라타로 인해 절전 기능이 작동하지 않아 큰 개선이 없었다. 이후 리비전에서 소비 전력이 감소했지만, 클럭은 3.6GHz(펜티엄 XE에서는 3.73GHz)로 제한되었다.

인텔은 AMD와 달리 펜티엄 D의 가격을 펜티엄 4와 거의 동일하게 설정하여 가성비를 높이는 전략을 취했다. 이는 판매 부진과 Core 2 Duo 출시를 앞둔 상황에서 과감한 가격 설정을 통해 재고를 소진하려는 의도로 해석된다.

펜티엄 4와 마찬가지로 NetBurst 마이크로아키텍처에서 트랜지스터가 대폭 증가한 Prescott 계열과 누설 전류가 큰 90nm 공정 규칙을 채용했기 때문에 발열과 소비 전력이 상당히 크다. 초기 800 시리즈에서는 싱글 코어 제품인 펜티엄 4와 비교하여, 최고 사양 제품도 600MHz나 낮은 클럭으로 신제품을 발표하게 되었다.

65nm 공정으로 제조되는 900 시리즈에서는 소비 전력 감소가 기대되었지만, 처음 출시된 리비전에서는 C1E와 EIST라는 두 가지 절전 기능이 에라타로 인해 사용할 수 없어, 그다지 큰 차이는 나타나지 않았다. 그럼에도 상위 모델에서는 TDP가 낮아지고, 800 시리즈에서는 실현하지 못했던 3.4GHz 동작의 제품이 출시되었다. 이러한 에라타를 수정한 후기 리비전에서는 소비 전력이 크게 감소했지만, 마케팅적인 이유도 있어 클럭은 3.6GHz(펜티엄 XE에서는 3.73GHz)가 가장 높은 제품이 되었다.

펜티엄 D는 출시 초기, 일부 마더보드 칩셋과의 호환성 문제가 발생하기도 했다. 인텔은 펜티엄 D에 디지털 권한 관리 (DRM) 기능을 비밀리에 포함시켰다는 의혹을 받기도 했다. 스미스필드는 프레스캇 코어 2개를, 프레슬러는 시더밀 코어 2개를 내장했을 뿐 특별한 변화가 없었기 때문에 외면받았다. 두 개의 코어가 MCM(multi-chip module) 구조여서 L2 캐시를 공유하지 못하고 (4MB의 L2 캐시를 2MB씩 나눠 가졌다) 코어 간 병목 현상이 발생했다. 넷버스트 아키텍처로 제작되어 발열도 심해 무늬만 듀얼코어라는 비난을 많이 받았다. 이후 발열 문제를 개선하고 L2 캐시를 공유하게 만들어진 코어2 듀오 (또는 쿼드, 익스트림)로 대체되었다.

4. 1. 성능 문제

4. 2. 발열 및 전력 소비 문제

4. 3. 기타 문제점

5. 후속 모델 및 영향

펜티엄 D 브랜드는 펜티엄 4 브랜드와 병합되었으며, 2006년 7월 27일 코어 마이크로아키텍처를 기반으로 하는 듀얼 코어 및 쿼드 코어 프로세서인 듀오, 쿼드, 익스트림 브랜드의 코어 2 프로세서 라인으로 대체되었다.

2006년 7월 27일, 인텔은 펜티엄 D를 펜티엄 4 브랜드와 병합하고, 코어 마이크로아키텍처 기반의 듀얼 코어 및 쿼드 코어 프로세서인 코어 2 듀오, 쿼드, 익스트림 브랜드로 대체하였다. 코어 2 듀오는 펜티엄 D의 문제점을 개선하고 성능과 전력 효율성을 크게 향상시켰다. 코어 2 듀오는 펜티엄 D를 빠르게 대체하며, 인텔이 프로세서 시장에서 다시 경쟁 우위를 확보하는 데 결정적인 역할을 했다.

2007년, 인텔은 코어 마이크로아키텍처를 사용한 새로운 데스크톱 프로세서 라인인 펜티엄 듀얼 코어를 출시했다. 펜티엄 듀얼 코어 프로세서는 펜티엄 D(최대 95 또는 130 와트)보다 훨씬 적은 열(최대 65 와트)을 발생시킨다. 또한 클럭 속도가 낮고, 최대 2MB의 L2 캐시 메모리를 갖는 반면 펜티엄 D는 최대 2×2MB를 가지며, 하이퍼 스레딩이 없다.

펜티엄 듀얼 코어는 더 넓은 실행 유닛(펜티엄 D의 3개에 비해 4개)을 가지고 있으며, 14단계 파이프라인은 펜티엄 D의 파이프라인 길이의 절반 이하이므로, 낮은 클럭 속도와 더 적은 L2 캐시 메모리에도 불구하고 대부분의 애플리케이션에서 펜티엄 D보다 성능이 뛰어나다. 코어 마이크로아키텍처는 펜티엄 M 아키텍처를 기반으로 하며, 이 아키텍처는 다시 펜티엄 III Tualatin을 기반으로 한다.

5. 1. 코어 2 듀오 (Core 2 Duo)

5. 2. 펜티엄 듀얼 코어 (Pentium Dual-Core)

6. 대한민국 시장에 끼친 영향

펜티엄 D는 대한민국 시장에서 큰 인기를 얻지 못했다. 높은 발열과 전력 소비, 경쟁 제품 대비 낮은 성능, 그리고 비싼 가격 등이 그 원인이었다.

경쟁 상대인 AMD의 애슬론 64 X2는 통합된 메모리 컨트롤러, 고속 하이퍼트랜스포트 버스, 더 짧은 명령어 파이프라인(펜티엄 D의 31단계에 비해 12단계), 그리고 더 나은 부동 소수점 성능 등 펜티엄 D보다 여러 장점을 가지고 있었다.^[11] 또한, 애슬론 64 X2는 멀티 코어 옵테론에서 성숙된 멀티 코어 제어 로직을 물려받은 반면, 펜티엄 D는 두 개의 CPU를 동일한 패키지에 포함하는 방식으로 급하게 출시되었다.^[12][13]

이러한 이유로, AMD는 한동안 미국 소매점에서 데스크톱 PC 판매에서 인텔을 능가했지만, 인텔은 델(Dell)과 같은 직접 판매업체와의 독점적인 관계 덕분에 전체 시장 점유율은 유지했다.^[14] 대한민국 소비자들은 펜티엄 D 대신 AMD의 애슬론 64 X2나, 이후 출시된 인텔의 코어 2 듀오를 선호하는 경향을 보였다. 펜티엄 D의 실패는 대한민국 PC 시장에서 인텔의 점유율 하락에 일정 부분 영향을 미쳤다.

참조

_[1] 웹사이트 Product Change Notification, 107779 - 00 https://qdms.intel.c[...] Intel
_[2] 웹사이트 The Pentium D: Intel's Dual Core Silver Bullet Previewed https://www.tomshard[...] Tom's Hardware 2007-07-08
_[3] 웹사이트 The 65 nm Pentium D 900's Coming Out Party: Test Setup http://www.tomshardw[...] Tom's Hardware 2007-07-04
_[4] 웹사이트 Intel Moves From Dual Core To Double Core: 65 nm Intel Double Core Preslers Forward https://www.tomshard[...] Tom's Hardware 2007-08-05
_[5] 웹사이트 The 65 nm Pentium D 900's Coming Out Party: The 65 nm NetBurst http://www.tomshardw[...] Tom's Hardware 2007-08-05
_[6] 웹사이트 The 65 nm Pentium D 900's Coming Out Party: Thermal Design Power Overview http://www.tomshardw[...] Tom's Hardware 2007-08-05
_[7] 웹사이트 Intel intros 3.0 GHz quad-core Xeon, drops Pentiums http://www.tgdaily.c[...] TG Daily 2007-08-14
_[8] 웹사이트 A 4.1 GHz Dual Core at $130 - Can it be True? http://www.tomshardw[...] 2007-07-30
_[9] 웹사이트 Intel quietly ships Pentium D with DRM http://www.computerw[...] Computer World Australia 2009-10-13
_[10] 웹사이트 The 65 nm Pentium D 900's Coming Out Party: Thermal Design Power Overview http://www.tomshardw[...] Tom's Hardware 2007-07-04
_[11] 문서 X87 Performance
_[12] 웹사이트 CNET Prizefight: AMD vs. Intel dual-core CPUs http://reviews.cnet.[...] 2005-11-23
_[13] 웹사이트 AMD's Dual Core Athlon 64 X2 Strikes Hard http://www.tomshardw[...] 2005-05-09
_[14] 웹사이트 AMD surpasses Intel in U.S. retail stores http://news.cnet.com[...] 2005-11-08
_[15] 웹사이트 S-spec가 SL94로 시작하는 것 http://download.inte[...]
_[16] 웹인용 Product Change Notification, 107779 - 00 https://qdms.intel.c[...] 인텔
_[17] 웹인용 The Pentium D: Intel's Dual Core Silver Bullet Previewed http://www.tomshardw[...] Tom's Hardware 2007-07-08