이제 메모리도 속도로 선택한다. - DDR400
  2002.04.23 | |
| 작년 하반기 컴퓨터 시장의 화두는 급격히 올라버린 메모리라고 할 수 있을 것이다. 작년 9-10월 가장 낮은 값에 팔릴 때 PC-133 256MB SDRAM은 2만원 초반에 거래되기도 했다. MB당 100원이 안 되는 말도 안 되는 값이었다. 불과 얼마전 MB당 몇 만원을 호가하던 시절을 떠올리지 않더라도 메모리 값의 급속한 하락을 극적으로 느낄 수 있는 순간이었다. 그러다가 메모리 값은 반등에 반등을 거듭해서 주식시장의 그래프처럼 올라 10만원 수준을 훨씬 넘기고 있다. 무엇 때문에 이런 급격한 가격등락이 있었을까? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
이런 구조를 알기 위해서는 먼저 메모리의 역할과 종류를 이해하는 것이 중요하다. 메모리는 CPU가 처리하는 각종 데이터를 보관하는 그릇에 비유할 수 있다. 그릇이 넉넉하고 넣기 편하다면 쓰기 편하듯, 메모리 역시 종류와 속도에 따라 여러 종류로 나눌 수 있으며 PC에서 쓰는 메모리는 3가지로 구분할 수 있다.
가장 흔히 볼 수 있는 것은 기존 SDRAM이다. 이 제품은 오랫동안 써왔다는 안정감과 함께 상대적으로 값이 싸다는 장점 또한 함께 가지고 있다. 물론 최근에는 가격차이는 그리 크지는 않지만 그럼에도 불구하고 메모리하면 아직은 SDRAM을 먼저 떠올릴 정도의 대명사인 것은 분명한 사실이다. 각종 메모리 값의 기준 역시 아직은 SDRAM을 그 중심으로 하고 있을 정도이다. 이런 SDRAM은 올해를 기반으로 그 주인공의 자리를 물려줄 것으로 예상되고 있다. 바로 떠오르는 경쟁자 DDR 메모리가 그 후계자인 셈이다. 지금은 DDR시대 DDR 메모리 보다 정확히 DDR SDRAM은 Double Data Rate라는 이름에서도 알 수 있듯, 기존 SDRAM을 두 배로 뻥튀기한 것으로 이해하면 쉬운 메모리이다. 클럭속도를 높이지 않고 기존 SDRAM의 한번 동작에 한번 메모리 전송을, 한번 동작에 두 번 메모리 전송으로 부려먹는 제주를 부린다. 이런 특성 때문에 DDR메모리는 기존의 SDRAM 공정을 거의 그대로 쓸 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 메모리의 제작공정을 그대로 쓸 수 있다는 것은 비싼 공정 교환 비용을 들이지 않고도 비싼 제품을 만들어 높은 수익을 얻을 수 있다는 것이다. DDR메모리가 붐을 이루는 이유는 알고 보면 간단하다. 기존 SDRAM보다 넓은 메모리 대역폭을 가지는 DDR메모리는 넓은 메모리 대역폭으로 뛰어난 성능을 보여준다. 간단히 얘기하자면 2차선 도로보다 4차선 도로가 자동차들이 더 많이 다니는 것과 같은 이치라 할 수 있다. 다른 메모리와 달리 DDR메모리는 속도와 대역폭에 따라 확실히 구분되어 판매되고 있다. 가장 흔히 볼 수 있는 DDR SDRAM은 DDR266이라고 하며 대역폭을 기준으로 PC2100수준으로 2.1GB/s의 대역폭을 갖추고 있다. 기존 PC-133 SDRAM의 정확히 두 배인 셈으로 펜티엄4가 요구하는 3.2GB/s의 대역폭이나 애슬론XP의 2.1GB/s 대역폭에 크게 부족하지 않거나 정확히 맞아떨어지는 셈이다. 이런 DDR SDRAM은 그 동안 애슬론을 중심으로 쓰여 메인프레임이 되기에는 한계를 지니고 있었다는 지적을 받았다. 하지만 작년 말에 드디어 인텔이 845 B0스테핑 칩셋을 선보임으로써 펜티엄4에서도 인텔의 지원을 받는 DDR 메인보드가 탄생하게 되었다. 물론 이전에 비아나 SiS같은 호환칩셋업체에서도 펜티엄4용 DDR 칩셋을 선보이기는 했지만 인텔의 영향력과 비교하기는 어려운 수준이다. 그 후의 시장 판도는 DDR의 독무대라고 보아도 좋을 수준까지 영향력을 넓히고 있다. 이미 AMD 시장은 거의 100% DDR로 움직인다고 보아도 좋을 수준이며 인텔마저 공식적으로 DDR을 지원했기 때문이다. 점점 빠르고 넉넉한 메모리를 필요로 하는 추세 이런 DDR의 주류는 지금 현재는 PC2100 수준 DDR266이다. 말 그대로 266MHz클럭으로 움직이며 (실제로는 133MHz이나 DDR효과로 두 배로 작동하는 셈이다.) 2.1GB/s의 대역폭을 갖추고 있는 제품이다. 이런 DDR에도 성능 개선 바람이 불고 있는데 그 대표주자가 DDR333이다. 이 제품은 클럭을 333MHz (실제로는 166MHz)로 높여 2.7GB/s라는 보다 넉넉한 대역폭을 갖추고 있기 때문이다. 이미 SiS와 비아에서 관련 칩셋을 선보이고 있다. 심지어 엔비디아의 엔포스 등 여러 칩셋 역시 DDR333을 지원할 예정이다. DDR400은 이런 DDR SDRAM의 속도를 올린 제품이다. 하지만 이 제품은 DDR333보다 더욱 크게 주목할만한 몇 가지 이유가 있다. DDR400 수준에서는 펜티엄4의 메모리 요구량을 충족시켜 DDR400에 주목하는 가장 큰 이유는 물론 대역폭 때문이다. 메모리 대역폭이란 메모리가 메인보드의 노스브리지 또는 MCH(Memory Controller Hub)와 데이터를 주고받는 폭을 말한다. 당연히 대역폭이 늘어나면 성능 향상에 도움이 되고 더욱 여유 있는 작업을 할 수 있다. 마치 차선이 넓으면 차량 소통이 원활해지는 것과 비슷한 이치이다.
인텔이 펜티엄4와 처음 궁합을 맞춘 메모리는 램버스램이다. 그것도 듀얼채널로 구성을 했다. 다이어그램에서 볼 수 있듯 CPU와 MCH의 대역폭인 3.2GB/s를 충족시키는 메모리는 램버스램을 듀얼로 구성해야만 얻을 수 있기 때문이었다. 만약 싱글채널로 구성한다면 그 절반인 1.6GB/s밖에 되지 않는다. 굳이 듀얼채널로 PC-800 램버스램을 쓰는 것도, 아직은 인텔이 램버스램을 최고 성능으로 치는 것도 이런 이유 때문이다. PC-133 SDRAM의 병목현상은 굳이 말할 필요도 없을 것이다. 펜티엄4 메모리 대역폭의 1/3수준이기 때문이다. 가장 흔히 쓰는 DDR266의 경우에도 2.1GB/s로 SDRAM에 비해서는 사정이 낫기는 하지만 여전히 요구량에는 부족한 수준이다. DDR333의 경우 2.7GB/s로 메모리 대역폭에 엇비슷하게 맞춰간다. 그럼에도 불구하고 아직은 부족하다. DDR400에 주목하는 이유는 램버스램말고 처음으로 펜티엄4가 요구하는 메모리 대역폭을 맞추고 있기 때문이다. DDR400의 경우 3.2GB/s라는 대역폭을 보이기 때문이다. 램버스램조차도 듀얼채널로만 이룰 수 있었던 대역폭을 DDR SDRAM으로 보여준다는 것은 의미하는 바가 크다. 램버스램과는 달리 데스크탑은 물론 노트북에도 쉽게 적용할 수 있음은 물론이다. 반면 애슬론XP의 경우 CPU와 노스브리지 사이의 대역폭이 2.1GB/s로 펜티엄4에 비해 적다. 따라서 애슬론XP의 경우 DDR266 수준으로도 이론적으로는 충분히 커버할 수 있는 셈이다. 애슬론XP의 신형 칩셋인 KT333 등에서 새로운 DDR333을 쓸 수는 있지만 뚜렷한 성능 향상을 기대하기 힘든 것도 이런 대역폭과 밀접한 관련이 있다. DDR II로 넘어가는 과도기적 제품 DDR400에 주목하는 또 다른 이유는 지금의 DDR 모듈로는 마지막 제품이기 때문이다. 지금의 DDR 메모리 규격은 모든 메모리 관련 규격을 관장하는 JEDEC에서 정의한다. 문제는 지금의 방식으로는 속도를 높이는데 한계가 있다는 지적을 받고 있다는 것이다. 따라서 새로운 규격에 의한 메모리가 필요하게 되었는데 이를 DDR 메모리에 적용한 것이 DDR II이다. 본디 DDR400 역시 DDR II에서나 선보일 것으로 예상되었던 제품이다. 따라서 지금 선보이는 DDR400은 기존 DDR333의 속도만 높인 것으로 보아도 크게 틀림이 없다. DDR II에서 크게 달라지는 점은 속도뿐만이 아니다. 단위 역시 최소 256MB정도가 될 것으로 예상되고 있다. 기본으로 BGA타입으로 달라진 것도 큰 변화가운데 하나이다.
물론 시장변화속도는 규격보다는 조금 느리기 때문에 DDR II의 시장의 본격적인 개막은 1-2년 정도 시간이 필요하다. 처음 선보이는 DDR II 제품은 DDR 400이나 DDR 533이 될 전망이다.
킹맥스 DDR400 국내에서 처음 선보이는 DDR400 제품은 대만 킹맥스사의 제품이다. 물론 삼성 역시 시제품을 선보인 상태이다.
하나 달라진 것은 구성하는 컴포넌트가 5ns로 빨라졌다는 것이다. 덕분에 200MHz, DDR400을 거뜬히 소화한다.
아직 JEDEC에서는 DDR400에 대한 정의가 조금은 혼란스럽다. 지금으로서는 200MHz의 동작속도를 갖으며 3.2GB/s의 대역폭을 보이는 DDR SDRAM으로 정의할 수 있을 듯 싶다. 이 제품에서 킹맥스 고유의 Tiny BGA방식은 그대로 볼 수 있다. BGA(Ball Grid Assay)란 기존의 TSOP방식과는 달리 메모리를 컴포넌트에 직접 끼우는 방식이다. 흔히 메인보드칩셋이나 그래픽카드에도 적용이 되는 메모리관련기술의 하나이다. 최근에는 모바일CPU 역시 BGA방식으로 만들어지고 있다. BGA방식의 장점에 크기를 더욱 줄인 것이 바로 킹맥스의 TinyBGA이다. 상대적으로 크기가 작아 서버 등 공간이 좁은 곳에도 쉽게 응용할 수 있고 제조비용도 줄일 수 있다는 장점이 있다. 이름 그대로 핀이나 선 대신 동그란 볼을 이용해서 칩과 기판을 붙이는 방식으로 클럭을 높이는데 유리한 방식이다. DDR II의 경우 모두 BGA방식이며 얼마전 선보인 지포스4에서도 이런 메모리를 볼 수 있다.
DDR400을 쓸 수 있는 SiS645DX 지금 당장 DDR400이 선보여도 이를 쓸 수 없다면 오버클러커들의 전유물로 생각되기 십상이다. DDR400과 발 맞춰 선보인 시스템이 바로 SiS645DX이다. 기존 SiS645를 개량한 것이다. 비공식적으로 SiS645DX는 DDR400을 쓸 수 있다.
그밖에 FSB 533MHz까지 쓸 수 있다는 것도 눈에 들어오는 장점이다. 아직은 공식적으로 FSB 533MHz의 펜티엄4가 선보인 상황이 아니므로 지금 당장은 노스우드 펜티엄4를 오버클럭한다던가, 아니면 지금은 FSB 400MHz 펜티엄4를 쓰다가 나중에 FSB 533MHz의 펜티엄4가 나와도 문제없이 쓸 수 있다는 것이 장점이다. 사우스브리지 역시 최신 ATA133까지 쓸 수 있는 등 한마디로 모든 기술이 최신 사양으로 똘똘 뭉쳐있다는 느낌을 준다. DDR400. 과연 성능은 어느 정도일까? 아마도 가장 궁금한 것은 과연 DDR400의 성능이 어느 정도인가 하는 점이다. 이를 위해 기존에 펜티엄4와 가장 좋은 궁합을 보인다고 하는 램버스램과 850보드와 비교하기로 했다. 여기에 DDR333과도 실험을 통해 과연 어느 정도 성능 향상을 보이는지 알아보도록 했다. 칩셋이 다른 점을 고려해서 스카시 시스템을 썼으며 메인보드와 메모리말고는 공통의 시스템을 이용했다.
실험에 큰 영향을 미치는 메모리 설정값은 모두 기본값을 이용했다. CL=2.5와 SPD모드였다. 실험 #1. 메모리 성능 실험 (산드라 2002)
시스템의 정보를 보는데 쓰이는 프로그램중의 하나인 산드라2002를 이용하면 메모리 벤치마크 결과를 알 수 있다. 놀랍게도 SiS645DX와 DDR400의 경우 기존 최고봉이라 할 수 있는 850+RDRAM의 조합보다 앞서는 결과를 보여주고 있다. DDR333과 DDR400만을 나누어 생각한다면 그 차이 역시 상당하다. 비로소 DDR400수준에서 펜티엄4가 요구하는 메모리 대역폭을 만족시킨다는 것을 알 수 있다. 대역폭이 같다고 해도 SiS645DX+DDR400이 앞서는 결과를 보이는 것은 놀라운 일이 아닐 수 없다. 실험 #2. 시스템 성능의 영향 (산드라 2002)
메모리 성능은 CPU성능에도 큰 영향을 미친다. 실험에서 볼 수 있듯 전체적인 CPU성능과 멀티미디어 성능 역시 램버스램을 앞서는 것을 볼 수 있다. 실험 #3. 게임에서 메모리 영향실험 (퀘이크III)
퀘이크III는 그 어떤 게임보다도 메모리 의존도가 심하다. 이번 실험에서도 DDR400은 RDRAM을 능가하는 프레임수를 보이고 있다. 실험 #4. 전체적인 성능 (SYSMark 2001)
시스템 전체의 성능을 알아보는 시스마크2001에서도 DDR400은 RDRAM과 같은 점수를 보이고 있다. 다만 그 내용은 조금 다르다. RDRAM이 인터넷 관련 항목에서 앞서는 것에 비해 DDR400은 오피스 관련 항목에서 앞서는 결과를 보인다. 순간적인 스피드에서는 RDRAM이 앞서지만 꾸준함에서는 DDR400이 앞선다고 보아도 좋을 것이다. 실험 #5. 3D성능 (3DMark 2001SE)
다이렉트X를 쓰는 최신 그래픽소프트웨어인 3D마크2001SE에서도 전체적으로 RDRAM을 능가하는 수치를 보인다. 고정관념을 깨는 멋진 녀석 DDR400의 성능은 예상보다 충격적이다. 불변의 진리라고 생각되던 850+RDRAM보다 성능에서 앞선다는 것은 결과를 보고도 믿기 어려울 정도의 성능이다. SiS645DX의 성능이 좋아진 탓도 있지만 DDR333하고만 비교해도 상당한 수준의 성능 향상을 볼 수 있기 때문이다. 이 정도 성능이라면 굳이 RDRAM을 듀얼로 구성할 이유는 매우 적어 보인다. 같은 대역폭이라고 하더라도 듀얼채널이 상대적으로 앞서는 것이 사실이다. 하지만 직렬방식인 램버스램보다 병렬방식인 DDR이 지금의 PC수준에는 더 적합한 것이 아닌가 생각된다. 기술적인 면보다는 선호도에서는 더욱 그렇다. 호환성문제가 마음에 걸리기는 하지만 어차피 제품이 활성화되면 보완될 것으로 생각된다. 인텔의 행보는 일단 새로운 FSB 533MHz의 펜티엄4와 이를 쓸 수 있는 845E칩셋에 관심이 모아진다.
인텔은 845E에서도 DDR400은 물론 DDR333도 지원하지 않을 예정이다. 대신 하이엔드 시장에는 여전히 램버스램을 밀 것이다. DDR시장에서는 클럭을 올리는 대신 듀얼채널로 대역폭을 늘릴 예정이다. 지금의 DDR266수준으로는 새로운 펜티엄4에서는 메모리 대역폭 문제가 더욱 심각해지기 때문이다. DDR400은 지금의 DDR시스템으로서는 마지막 주자로서 그리고 기존 DDR이 아닌 진정으로 RDRAM과 경쟁하는 첫 번째 주자로서 기대를 모으는 제품이다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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