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| 펜티엄 II CPU[1] | |
1. 개요
- 프로모션 기간: 1997년 8월 24일 ~ 1998년 3월 31일
- 프로모션 기간: 1998년 10월 13일 ~ 1999년 1월 20일
1997년 5월 인텔에서 출시된 인텔 펜티엄 및 인텔 펜티엄 프로의 후속 모델. 인텔 펜티엄 프로에서 높은 성능향상을 보여주었던 P6 아키텍처를 기반으로 하여 펜티엄 MMX부터 선보였던 MMX 명령어를 추가하고 펜티엄 프로의 약점이었던 16비트 성능을 개선하는 등 많은 개선 사항이 있었다.
후속 제품은 인텔 펜티엄III 시리즈.
2. 상세
인텔 펜티엄 프로의 구조를 계승하고 있는 인텔 P6 마이크로아키텍처 기반의 x86(IA32) 프로세서이다. 펜티엄 프로는 기존 펜티엄I이 채용한 인텔 P5 마이크로아키텍처에 비해 큰 성능 향상을 이루어내어 엔터프라이즈 사용자들에게는 크게 호평을 받았지만 높은 가격과 함께 16비트 코드 실행 성능의 하락으로 레거시 코드를 돌릴 때는 오히려 기존의 펜티엄I/펜티엄 MMX보다 성능이 크게 떨어지는 문제점이 있어 일반 사용자들에게는 악평을 면치 못하고 있었다. 당시의 주류 운영체제였던 Windows 95는 기본적으로 32비트 운영체제였지만 레거시 호환성을 위해 16비트 코드가 혼재되어있었고 아직 Windows 3.1, MS-DOS 시절 만들어진 16비트 응용 프로그램도 많이 사용되고 있던 시절이었기 때문에 저조한 16비트 코드 처리 성능은 치명적인 문제였다. Windows NT 같은 완전한 32비트 운영체제를 사용해야 펜티엄 프로의 성능을 충분히 끌어낼 수 있었으나 당시 NT는 레거시 호환성 문제와 요구사양 문제로 기업, 학술같은 전문적인 목적으로나 사용되고 있었다. 이러한 시장 상황 때문에 펜티엄 II는 펜티엄 프로의 고성능을 이어받음과 동시에 16비트 코드 처리 속도도 끌어올리는 것을 목표로 했고 덕분에 일반 사용자 시장에서도 환영받을 수 있었다. 16비트 성능 개선과 멀티미디어 성능을 향상시켜 주는 MMX 추가라는 특성 때문에 펜티엄 II를 (기업 소비자 지향의 설계였던) 펜티엄 프로를 일반 소비자 지향으로 재설계한 CPU로 보는 관점도 있는 모양.기존의 CPU와 펜티엄 II가 가장 다르게 보였던 부분은 독특한 CPU 인터페이스였다. 기존의 소켓 방식을 버리고서 전무 후무한 슬롯 방식 인터페이스인 '슬롯 1'을 채택한 것이다. 쿨러까지 포함된 CPU 패키지를 무슨 그래픽 카드나 게임팩 꽂듯이 CPU 슬롯에 장착하는 형태인데, 크기는 커졌지만 소켓 핀 손상을 걱정할 필요가 없고 초보자도 장착이 쉽다는 의외의 장점이 있었다.L2 캐시 메모리는 CPU 밖에 장착했고 속도를 코어 클럭의 절반으로 동작하게 하는 대신 펜티엄 프로(최소 옵션 기준) 대비 용량을 2배로 늘린 512KB를 장착하고 Associativity도 펜티엄 프로의 4-way에서 16-way로 늘렸다. 슬롯 방식을 채택한 이유는 어느 정도는 경쟁사에 대한 견제를 포함한 설계로 보기도 하지만 근본적으로는 이 외부에 장착한 L2 캐시 때문이다. 인텔 80486 시절부터 L2 캐시 메모리 모듈을 메인보드에 옵션으로 장착할 수 있었는데, 이게 메인보드에 붙어있는 것이다보니 이 시절에는 FSB(Front Side Bus) 클럭에 동기화되어 돌아갔기도 하고 제법 가격이 비싼 옵션이라 사용하지 않는 사람이 많았다. 그러다가 펜티엄 프로에서는 FSB의 n배수로 훨씬 빠른 코어 클럭에 동기화시켜 캐시 성능을 올리기 위해 L2 캐시를 CPU에 온다이 캐시(on-die cache)로 내장시켰다. 그러나 당시의 공정으로는 온다이 L2 캐시가 CPU의 수율과 단가에 악영향을 끼쳤기 때문에 펜티엄 II로 오면서 캐시를 다이 바깥으로 빼서 CPU 수율을 확보하되, L2 캐시는 코어와 함께 패키징하기 위해서 CPU 코어와 L2 캐시를 하나의 보드 위에 장착하고 이것을 슬롯에 꽂을 수 있는 형태의 패키지로 구성한 것. CPU 패키지의 덮개를 벗기면 중간에 있는 칩이 코어 칩이며 이를 제외한 나머지 칩들이 죄다 L2 캐시 메모리이다. 이렇게
당시 인텔에서는 이 슬롯 1 특허를 다른 회사에 라이선스하지 않았는데, 이는 그 전까지 소켓 7을 쓰는 보드에서는 다른 회사의 CPU 역시 사용될 수 있었던 경쟁사들 역시 자신들의 CPU에 맞는 소켓을 독자적으로 개발해야 한다는 것을 의미했다. 다만 기존의 소켓 7 자체는 그대로 사용하는 것이 가능했고, 이 때문에 슬롯 1이 나온 뒤에도 소켓 7의 기능을 확장하여 슈퍼 소켓 7이라 이름 붙이고 AMD가 한동안 주욱 우려먹었다. 다만 이것도 결국 한계에 부딪히게 되면서 AMD가 본래 DEC의 알파 시리즈를 위해서 개발된 EV6 버스를 이용하여 슬롯 A를 사용하게 된다. 이 때문인지 칩셋이 알파 시리즈와 호환된다. 물론 알파 시리즈와 애슬론은 서로 소켓이 다르므로 한 보드에서 같이 사용할 수는 없지만. 그리고 AMD도 인텔처럼 슬롯 A를 얼마 안 가서 버리고 소켓 A로 넘어가게 된다.
3. 역대 모델
3.1. 1세대 (Klamath)
1세대 펜티엄 II는 1997년 5월 7일에 출시되었다. 제조 공정은 0.35μm(=350nm). 코드네임은 '클라매스'(Klamath)로 오리건주에 소재한 클라매스 카운티(Klamath County), 혹은 클라매스 강(Klamath River)에서 따왔다고 한다.출시 당시에는 펜티엄 프로 MMX라고도 불렸고 출시 초기 로고가 펜티엄 MMX과 같이 좌측 상단부에 MMX 마크가 동일하게 찍혀 나왔는데 로마 숫자 II를 제외하고는 펜티엄 MMX 로고와 싱크로율이 높아서 일반 소비자들의 혼동이 오는 경우도 꽤 많았던 듯 하다. 실제 펜티엄 II 초기 모델의 클럭 스피드가 펜티엄 MMX 고성능 라인업과 거의 비슷한 233~266MHz 대역이라 차별화를 꾀하기 힘든 것도 한몫을 했다. 물론 같은 클럭이라고 해도 P5에 비해 P6 아키텍처에서 IPC 향상이 컸기 때문에 성능면에서는 차이가 있었지만 당시 일반 소비자들에게 있어서는 클럭=성능이라는 인식이 강했던 관계로 소비자들은 'CPU 클럭 속도도 같은데 왜 펜티엄 MMX보다 펜티엄 II가 훨씬 비싼가?'라는 불만을 가지는 경우가 많았다.[2] 실제로 출시 중반기에 접어 들어서도 펜티엄 II 대신 클럭이 비슷한 고클럭 펜티엄 MMX를 구매하는 소비자들이 상당히 많았던 것이 이를 방증한다. 문제는 펜티엄 II가 비싼 가격 때문에 시장 진입 속도가 늦어짐에 따라 전작인 펜티엄 MMX이 얼떨결에 대체 모델로 인기를 얻으며[3] 장수 모델이 되는 바람에 이 로고 혼동 사태가 장기화 되었고, 결국 인텔 측에서는 두 시리즈를 구별하기 위해 펜티엄 II 시리즈 로고에 MMX라는 문자를 삭제하고 좌측 상단 마크의 색상 배열도 로마자 숫자 II에 적용된 것과 통일시켰다.
FSB는 66MHz로, 클럭은 233MHz부터 300MHz까지 나왔다.
3.2. 2세대 (Deschutes)
2세대 펜티엄 II는 1998년 1월 26일 출시되었다. 제조 공정이 0.25μm(=250nm) 공정으로 개선되었으며 코드네임은 '데슈츠'(Deschutes)로 클라매스와 마찬가지로 오리건주 소재의 데슈츠 카운티(Deschutes County)내지는 데슈츠 강(Deschutes River)에서 따왔다고 한다.2세대 펜티엄 II도 역시 슬롯 1으로 출시되었다. 공정의 개선으로 클럭이 크게 향상되어 266MHz부터 450MHz 모델까지 나왔다. 최대 1.5배까지 클럭 향상이 있었던 것. TDP도 크게 떨어져 같은 클럭에서 TDP가 1/2이하로 줄어들었다. 예를 들어 클라매스의 최상위 모델인 펜티엄 II 300MHz는 43W지만 데슈츠는 동클럭에서 18.6W다.
그럼에도 불구하고 펜티엄 II의 가격은 여전히 부담스러울만큼 비쌌기 때문에 중저가 시장에서는 여전히 대안으로 구형 펜티엄 MMX를 찾는 사람들이 많았고 가성비를 무기로 치고 올라오는 AMD K6 시리즈, Cyrix 6x86 시리즈 같은 x86 호환 CPU 제조사들의 도전도 무시할수 없는 상황이 되었기 때문에 결국 인텔도 보급형 브랜드인 셀러론(Celeron)을 내놓기에 이른다.
1998년 8월에는 데슈츠 기반으로 펜티엄 프로 전용 보드인 소켓 8 보드에 설치할 수 있는 펜티엄 II 오버드라이브도 발매되었다. 클럭은 300~333MHz. 데슈츠 코어 플립칩과 함께 512KB 풀 스피드 캐시 메모리, 오버드라이브 라인업의 특성상 전 세대 보드에 넣고도 호환성을 확보해야 해서 들어가야 하는 전압 레귤레이터까지 한데 합쳐서 한 패키징으로 소켓 8에 들어가게 내놓은 것이다.
3.3. 모바일 펜티엄 II
클라매스 발매 후 1년 가까이 흐른 1998년 4월에 모바일용 펜티엄 II 프로세서가 출시되었다. 코드네임은 통가(Tonga). 그 섬나라 통가 맞다. 제조공정은 데슈츠와 동일한 0.25μm이고 낮은 소비 전력을 위해 CPU 인가 전압을 2V에서 1.6V로 낮춰 동작했다. 기본적으로 펜티엄 II의 성능을 모두 제공하면서 전력소모를 크게 줄여서 TDP가 데슈츠의 1/2이하였다. 소켓은 모바일 전용 소켓인 MMC-1/2를 사용했다. 물론 클라매스 시절에 비해 제조공정 자체의 향상도 있었긴 했지만 그럼에도 불구하고 이런 작은 패키지로도 충분히 슬롯 1 모델과 동일한 오프다이 512KB 하프 스피드 L2 캐시를 제공할 수 있었다는 점에서 사용자나 경쟁업계에서 슬롯 1은 기술적인 문제보다 경쟁사(특히 AMD) 엿먹이려고 만든 것 아니냐 하는 의심의 눈초리를 보내기도 했다.데스크톱 펜티엄 III 발매 직전인 1999년 1월 25일 성능 개선 버전인 코드네임 딕슨(Dixon)이 출시되었다. 256KB 풀스피드 L2 캐시를 온다이로 내장한 것이 특징. L2 캐시 메모리를 코어칩에 내장했고 클럭 속도를 데스크톱과 같이 동작하게 만들었으나 낮은 소비 전력을 위해 용량을 통가에 비해 절반으로 줄였다. 제조공정은 통가와 동일한 0.25μm지만 400MHz 모델의 mqbA1 스테핑은 0.18μm.
3.4. 셀러론
처음 나온 1998년부터 2022년 현재까지 인텔의 보급형 CPU 브랜드로 사용되는 '셀러론'은 원래 펜티엄 II의 염가형 버전에서 시작했다. 인텔 80386, 인텔 80486 시절까지만 해도 상위라인인 DX와 하위라인인 SX로 이원화해서 팔았던 것을 펜티엄에 들어오면서전술했듯 인텔의 고가 정책은 높은 이윤을 보장했지만 한편으로는 중저가 시장에서 AMD, Cyrix와 같은 x86 호환 CPU 제조사에게 도전을 받게 되는 원인이기도 했다. 인텔의 전략은 중저가 시장을 기존의 펜티엄 MMX로, 프리미엄 시장을 펜티엄 II로 양분하는 것이었겠지만 점점 경쟁사들에게 시장이 잠식되어가자 인텔은 펜티엄 MMX만으로는 중저가 시장을 지켜낼 수 없다는 것을 깨닫게 되었다. 그렇게 해서 나온 것이 펜티엄 II의 염가형인 '셀러론'으로 제품명인 '셀러론'은 '펜티엄'의 브랜딩을 담당했던 마케팅 회사 렉시콘 브랜딩(Lexicon Branding)이 지은 것이다. 라틴어 'Celer'(빠른)에 전치사 'on'을 붙여 만들었으며 'Pentium'과 마찬가지로 7글자, 3음절의 운율을 맞추어 지은 이름이라고 한다.
1998년 4월에 나온 첫 셀러론 모델, 코드네임 '코빙턴'(Covington)은 3개월여 앞서 나온 2세대 펜티엄 II를 베이스로 L2 캐시를 완전히 제거하여 나온 모델이었다. 펜티엄 II와 마찬가지로 P6 베이스에 MMX 명령을 사용할 수 있으며 인터페이스는 똑같이 슬롯 1을 사용하여 펜티엄 II와 동일한 메인보드에 장착이 가능하긴 했으나[4] L2 캐시 제거로 인한 성능 저하가 너무 커서 소비자와 시장에서 가루가 되게 까였다. 싼 것까지는 좋았지만 성능이 너무 떨어지는 바람에 말 그대로 싼 게 비지떡이 되어버려 호응을 얻지 못한 것. 다만 L2 캐시가 없어 오버클럭은 잘되었던 모양이다.
저조한 판매로 인해 결국 인텔은 4개월만인 8월 24일, 개선버전인 코드네임 '멘도시노'(Mendocino), 일명 셀러론A[5]를 출시하였다. 멘도시노의 특징은 128KB 풀스피드 L2 캐시를 온다이로 내장했다는 것. 데슈츠와 비교하면 L2 캐시 용량은 1/4이지만 속도는 2배라 산술적으로 펜티엄 II 대비 50% 가량의 캐시 성능을 가지고 있었는데 이것만으로도 욕을 바가지로 먹던 코빙턴과는 비교도 할 수 없을 만큼 성능이 개선되어 중저가 시장에서 좋은 반응을 얻었다. 이후 인텔의 하위 브랜드로 '셀러론'이 20년 넘게 자리잡게 한 첫걸음이 바로 이 멘도시노 셀러론의 성공이었다. L2 캐시가 풀스피드인지라 하프 스피드 L2 캐시를 단 펜티엄 II보다 오버클럭을 잘 먹어서 기본 66MHz인 FSB를 100MHz로 먹여 돌리는 사용자가 많았는데 성공만 하면 무려 50%가 뻥튀기된 클럭빨로 한단계 낮은 클럭의 펜티엄 II 모델의 성능을 위협하는 수준의 성능이 나오다보니 저렴한 셀러론으로 오버클러킹을 시도하는 사용자가 많았다.[6] 코빙턴의 실패와 멘도시노의 성공을 거울삼아 인텔은 이후에도 최하급 제품이라고 해도 최소한의 L2 캐시를 넣는 정책을 유지한다.
멘도시노 셀러론은 기존의 슬롯 1과 함께 슬롯 1과 전기적으로 완벽하게 호환되는 새로운 인터페이스인 소켓 370으로도 판매되었다. 생각해보면 온다이 캐시를 사용하는 이상 굳이 단가가 높은 슬롯 1 형태를 유지할 필요 없이 PGA 형태로 패키징하면 그만이기 때문에 염가형 CPU인 셀러론이 PGA 패키징을 사용하는 건 이상할 것은 없긴 하지만 어쨌거나 기존 슬롯 1 펜티엄 II를 가진 사용자들은 '인텔이 슬롯 1을 버리는 거 아니냐'는 의혹을 제기했고, 인텔은 그럴 리 없다고 잘라 말하며 펜티엄 III(카트마이)를 슬롯 1으로 출시하는 모양새를 보여줬으나 1년도 지나지 않아 펜티엄 III(코퍼마인)을 소켓 370으로 출시하며 소비자의 뒤통수를 후려 갈겼다(...). 그도 그럴 것이 슬롯 1보다는 소켓 370 쪽이 패키징 단가가 쌌고 코퍼마인에 와서는 펜티엄 라인도 온다이 L2 캐시가 기본이 되었으니 굳이 슬롯 1을 유지할 필요가 없었기 때문. 코퍼마인 펜티엄 III는 그래도 슬롯 1 모델을 병행 발매했지만[7] 셀러론 쪽은 가차없이 슬롯 1을 내다버렸다.
[1] 펜티엄 II 마킹 옆에 내부 구조가 보이는것 같지만 홀로그램 스티커이다.[2] AMD나 Cyrix가 90년대 중반부터 PR(Performance Rating)을 도입한 것도 클럭을 성능의 척도로 등치시키는 소비자 인식에 연유한다. 예를 들어 Cyrix 6x86MX-PR200은 실제로는 150MHz 클럭으로 동작했지만 마케팅 차원에서 "우리 제품은 (내부적으로는 150MHz이지만) 인텔 200MHz 제품과 비슷한 성능입니다"라고 어필한 것. 물론 실제로는 여러가지 이유로 그만한 성능을 보여주지 못해서 소비자들이 PR 마케팅에 호응하지 않았고 결국 PR을 내세우는 마케팅은 사장되었다.[3] 인텔 측에서도 기존 MMX가 잘팔리고 있었기 때문에 비싼 펜티엄 II로 프리미엄을 챙기면서 중저가 시장은 별도의 중저가 모델 없이 전세대 모델인 펜티엄 MMX로 대응하는 전략을 사용하고 있었다.[4] 펜티엄 II와 다른 점이 있다면 CPU 덮개(위 사진의 검은색 덮개)가 없어 내부 기판이 외부로 드러나있다.[5] 원래 동일한 300MHz 셀러론이 코빙턴과 멘도시노 두 종류로 나와있었기 때문에 기존의 코빙턴 '셀러론 300'과 구별하기 위해 멘도시노 쪽에 '셀러론 300A'라는 상품명을 붙였는데 이 때문에 사용자들이 멘도시노 셀러론을 셀러론A라고 부르기도 했다. 실제로는 300A외의 나머지 멘도시노 모델에는 A가 붙어있지 않다.[6] 덧붙여 당시에는 오버클러킹을 위해 BIOS에서 FSB를 1MHz 단위로 조정 가능한 메인보드도 꽤 있긴 했지만 PCI 슬롯의 클럭(33MHz)은 FSB의 1/2, 1/3로 동기화되었기 때문에 오버한다고 FSB에 비정규 클럭을 먹였다가 PCI 슬롯에 꽂아놓은 카드를 태워먹는 불상사가 종종 있었다. 66MHz 클럭이 인가되는 AGP 슬롯 역시 마찬가지. 이 때문에 PCI, AGP 슬롯 클럭을 FSB와 무관하게 고정인가할 수 있는 모델이 오버클러킹용으로 인기가 있었다. 100MHz는 정규클럭이라 메인보드가 PCI 고정클럭 인가기능을 제공하지 않아도 PCI 카드 태워먹을 일이 없다는 장점도 있었다.[7] 이 슬롯 1 코퍼마인은 단순히 호환을 위해 취한 형태라서 L2 캐시는 그대로 다이에 내장되어있고 패키지를 까보면 코빙턴 셀러론 마냥 CPU 코어만 달랑 들어있다. 두 세대마다 소켓 장난치는 요즘 인텔과 비교하면 격세지감이다