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Intel CPU 로드맵의 비밀

기쁨조미료25 2007. 11. 24. 00:45
 

■고토 히로시게의Weekly해외 뉴스■

2008년중에  95%를 듀얼 코어로 출하 한다
Intel CPU 로드맵의 비밀




●1세대 2년 마다 진전하는 멀티 코어CPU

 Intel CPU의2008년 로드맵에서는, 듀얼 코어화가 한층 더 진전한다.Celeron브랜드에도 듀얼 코어를 투입하는 것으로, 전데스크탑CPU 중95%가까이가 듀얼 코어 또는 쿠아드 코어CPU(으)로 이행 한다.

 Intel CPU의 듀얼 코어화가 급진전 하고 있는 이유는 명료하다.그것은 듀얼 코어의 die size(반도체 본체의 면적)가 ,45nm프로세스에서는 밸류CPU의 레인지에 들어가기 때문이다.그리고32nm프로세스에서는 쿠아드 코어가 메인 스트림CPU의 die size가 되어,22nm에선  계산상은 옥타(8)코어가 메인 스트림 클래스가 된다.무엇보다, 실제의 제품으로서는GPU통합판의 듀얼 코어CPU하지만 메인 스트림으로부터 밸류를 차지하게 될 것이다.GPU통합 듀얼 코어도32~22nm그럼 밸류 시장에 침투할 수 있는 die size가 된다.

Intel 데스크탑CPU의 이행 예상
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Intel 모바일CPU의 이행 예상
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 CPU의 die size는 제조 코스트와 밀접하게 관련되어, die size는 타겟으로 하는 시장의 기준이 된다.Intel의 전통적인 패턴은, 신마이크로 아키텍쳐CPU하지만300평방mm정도의 다이로 고급 지향으로서 등장해,200평방mm전후로 퍼포먼스 세그먼트(segment)에 침투해 메인 스트림 시장에 들어가기 시작해140평방mm전후로 메인 스트림 시장을 눌러 밸류 시장에 침투하기 시작해100평방mm전후로 밸류 세그먼트(segment)에 널리 퍼진다고 하는 것이다.1세대에 약70%두개다이를 축소한다.




이것을Intel의 듀얼 코어CPU에 적용시키면, 거의 시어리 대로가 되고 있다.90nm프로세스에서는, 듀얼 코어CPU(은)는 퍼포먼스CPU의 die size였다.65nm프로세스에서는, 풀 스펙의 듀얼 코어CPU하지만 메인 스트림CPU에 최적인 die size가 되었다.45nm프로세스에서는, 컷 아웃(소용량 캐쉬)판 듀얼 코어CPU하지만 밸류CPU의 die size가 된다.숫자로 나타내 보이면,200평방mm대(2MB L2,90nm)→140평방mm대(4MB L2,65nm)→80평방mm대(3MB L2,45nm)라고Intel듀얼 코어CPU의 다이는 작아져,1세그먼트(segment)씩 아래에 내려 오고 있다.

 45nm듀얼 코어로의 로앤드가 된다3MB L2캐쉬의Penryn 3M의 다이(81평방mm)(은)는,65nm의 싱글 코어CPU인 「CedarMill(삼나무 밀)」 「Merom(멜론)-L」라고 거의 동사이즈.이 사이즈는,Intel CPU의 전통적인 보텀의 사이즈로, 밸류CPU의 가격대에 떨어뜨릴 때에는, 이 사이즈를 기준으로 하고 있다.

 팁 제조 코스트도80평방mm정도의 die size가 되면30~40달러 정도로 수습된다고 한다.그 때문에,Intel하60달러 이하의 밸류 가격으로 팔아도 페이 하게 된다.Intel(은)는 그것을 예측하고, 데스크탑CPU(을)를 밸류 세그먼트(segment)까지 듀얼 코어화하려 하고 있다.우선, 시들어 일드(제품 비율)하지만 올랐다65nm프로세스의 듀얼 코어CPU(을)를 밸류에 침투시켜.45nm하지만 성숙해 제조 캐파시티가 증가했더니, 보다 저비용인80평방mm의45nm듀얼 코어로 이행 시킨다고 보여진다.

Intel CPU die size와 아키텍쳐
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●45nm그리고 코스트가 내린다Core MA의 쿠아드 코어CPU

 Intel(은)는 듀얼 코어CPU(을)를 밸류 세그먼트(segment)까지 침투시키는 것과는 대조적으로, 쿠아드 코어CPU의 비율을 일정 수준에 둔다.Intel의 데스크탑CPU의 출하 계획 전체로 보면, 쿠아드 코어는2008연말이라도 전체의7~8%정도다.이 이유도 명백하다.그것은, 쿠아드 코어CPU의 제조 코스트가 여전히 퍼포먼스CPU의 레인지에 머물기 때문이다.

 좀 더 자세하게 설명하면,Intel하지만 쿠아드 코어CPU(을)를, 현재의Core MA그리고 계속 만든다면, 쿠아드 코어의 제조 코스트를 메인 스트림 시장 레벨에까지 내릴 수 있다.그러나,Intel(은)는 쿠아드 코어를Nehalem마이크로 아키텍쳐에 이행 시킬 생각이어, 쿠아드 코어Nehalem의 코스트는 내리기 어렵다.그 때문에, 안이하게 쿠아드 코어CPU의 비율을 높일 수 없다고 추측된다.

 Core MA의65nm판 쿠아드 코어CPU「Kentsfield(켄트피르드)」(은)는, 실제로는Core 2 Duo(Conroe:풍로-) 2다이를 원 패키지에 봉지했다MCM(Multi-Chip Module)(이)다.이전의MCM(은)는, 패키지에 봉지하지 않으면 엄밀한 테스트를 할 수 없었다.테스트의 결과, 봉지한 다이의 어느 쪽인지가 불량이 되면 팁 자체를 파기해야 했다.그 때문에,MCM의 제품 비율은 싱글 팁의 경우와 같게 나빴다.그러나,Intel(은)는,Pentium D듀얼 다이 도입 시에, 검사 기술이 진행된 현재는 우량품 다이(KGD: Known Good Die)(을)를2개선별해 조합할 수 있기 위해,MCM(은)는 반대로 제품 비율면에서 유리하게 된다고 설명했다.

 싱글 다이의 팁의 경우, die size가2배가 되면 결함이 다이상에 있는 확률이 증가한다.그 때문에, 제품 비율이 훨씬 내려,1매의 웨이퍼로부터 얻는 팁수가 줄어 들어, 제조 코스트가 오른다.그에 대하고,KGD(을)를2개 조합하는 경우는, 제품 비율의 비율은, 반의 사이즈의 다이의 제품 비율과 같게된다.그 만큼, 코스트로는 유리하다고 된다.

팁의 die size와 제품 비율
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 물론,MCM그럼,KGD검사 코스트와MCM화의 코스트가 더해질 뿐만 아니라,MCM의 제품 비율도 코스트에 영향을 준다.그러나,Intel의 주장대로라면, 그런데도,Kentsfield의 제조 코스트는 싱글 다이로 동면적의 팁보다 낮다고 생각할 수 있다.

 Kentsfield(은)는,143평방mm의Conroe의 다이가2개이므로, 합계의 die size는286평방mm.이것은, 정확히Nehalem의 쿠아드 코어 「Bloomfield(개화 필드)」라고 동일한 정도의 사이즈다.그러나, 코스트로 보면,Kentsfield하Bloomfield보다 낮다고 추측된다.Intel하지만KGD(을)를 저비용에 검사할 수 있다면,200평방mm클래스의 다이의CPU(와)과 동일한 정도의 코스트의 가능성도 있다.

 같이45nm프로세스의 쿠아드 코어 「Yorkfield(요크 필드)」(은)는,45nm의6MB L2판Core 2 Duo(Penryn:펜 인)의 다이(107평방mm)2개로 구성되어 있다.2개의 다이의 합계는214평방mm그리고, 제조 코스트는200평방mm의 싱글 다이CPU보다 낮다고 생각할 수 있다.Intel(은)는 게다가3MB L2판의Penryn 3M(을)를 듀얼 구성으로 한 염가판의 쿠아드 코어(Q9300)도 투입한다.Penryn 3M의 다이는81평방mm이기 위해, 제조 코스트는 한층 더 감소한다.개개의 다이 자체는 제조 코스트30달러대의CPU의 사이즈이므로,Intel유행하려고 하면 쿠아드 코어CPU(을)를100달러대의 메인 스트림 가격대에 밀어넣을 수 있을 것이다.

●die size가 한층 커진다Nehalem

 이렇게 해 보면,Intel의MCM판CPU(은)는, 일단하의 싱글 다이CPU(와)과 동레벨의 코스트가 된다고 생각할 수 있다.이러한 제조상의 포인트를 고려해MCM판CPU의 위치를 늦춘 것이 아래의 그림이다.Kentsfield(이)나Yorkfield(은)는, 실제의 die size보다 아래의, 제조 코스트적으로 알맞는다고 생각되는 위치에 늦추어 있다.

Intel CPU die size와 제조 코스트
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 초록의 화살표가 싱글 코어CPU, 파랑이 듀얼 코어CPU, 핀크가 쿠아드 코어CPU(을)를 나타내고 있다.이렇게 해 보면 흐름은 명료하다.Core MA(와)과NetBurst의 듀얼 코어CPU(은)는,90nm그리고 퍼포먼스CPU,65nm그리고 메인 스트림CPU,45nm프로세스로 밸류CPU에 향한 제조 코스트가 된다.NetBurst(와)과Core MA의 파랑의 화살표는, 오른쪽 밑에3세대에 톱으로부터 보텀으로 내려 오고 있다.

 한편, 핀크의 쿠아드 코어의 화살표는,65nm그리고 퍼포먼스CPU,45nm그리고 메인 스트림CPU의 코스트에 내려 오지만,Nehalem그리고 리셋트 된다.Nehalem의 쿠아드 코어는,45nm프로세스로 퍼포먼스CPU레인지이기 때문이다.위의 그림에 있도록(듯이),Nehalem그리고 쿠아드 코어는 다시 퍼포먼스 레인지로 돌아와 버린다.

 그 때문에,Intel에는 선택사항이2개 있다.1개는,Nehalem의 쿠아드 코어를 퍼포먼스PC에,Core MA의 쿠아드 코어를 메인 스트림PC에 가져 오는 것이다.그러나,Intel(은)는 아마 그렇게는 하지 않을 것이다.Nehalem의 듀얼 코어에의 이행이 저해되기 때문이다.

 명령 세트 아키텍쳐와 특별은 가능한 한 통일하는 것이Intel의 유파의 의식이므로,2009해부터 앞은 메인 스트림도Nehalem(으)로 시프트를 진행시킬 것이다.Nehalem에의 시프트를 진행시키기 위해서는,Intel하Core MA에 대해서의Nehalem의 우위성을 명확하게 할 필요가 있다.그 경우, 구세대의Core MA의 쿠아드 코어가 메인 스트림의 부분에 존재하면 사정이 좋지 않을 것이다.아키텍쳐의 시프트를 촉진하기 위해서는,Core MA(을)를Nehalem의 아래, 듀얼 코어로 밸류PC클래스를 차지한다CPU(이)라고 자리 매김을 할 것이다.그 때문에,Intel(은)는 쿠아드 코어는Core MA계로부터Nehalem계에 완전하게 이행 시킨다고 추측된다.

 Nehalem의 쿠아드 코어는,45nm그리고 퍼포먼스CPU,32nm그리고 메인 스트림CPU(으)로 이행 한다.Nehalem계의 뒤에 등장한다32nm프로세스CPU「Sandy Beach(산디 비치)」(은)는CPU코어가 작다고 말해지고 있기 때문에, 아마, 같은 페이스로 멀티 코어화가 진행될 것이다.그렇다면,22nm그럼 밸류CPU도 원리적으로는 가능해진다.그러나,Intel(은)는 밸류에는 쿠아드 코어CPU(이)가 아니고,GPU통합의 듀얼 코어CPU(을)를 가져올 것이다.

 GPU통합판에서는,GPU코어의 분 ,CPU옆의 die size가 증가해CPU의 제조 코스트는 증가한다.그러나,GPU통합에서는, 칩 세트수가1개로 감소하기 위해, 전체의 코스트는 줄어 드는지, 일정으로 유지된다고 추정된다.덧붙여서,Intel하지만 저비용에KGD(을)를 픽크압,GPU통합도MCM그리고 스타트할 가능성은 높다.벌써 설명한 이유로, 다이가 커지는 경우, 그 쪽이, 토탈의 코스트를 줄일 수 있기 때문이다.

 한편,Nehalem의 듀얼 코어CPU(은)는,45nm그리고 메인 스트림의 레인지가 되어,32nm의 「Westmere(웨스트미아)」세대에 die size가 밸류 레인지가 된다.32nm프로세스로, 보텀 엔드까지Nehalem계가Core MA(을)를 옮겨놓게 될 것이다.

●CPU코어 자체가Core MA보다 큰Nehalem

 Nehalem(이)가 되면,Core MA보다 다이가1세대분 커진다고 추정되는 것은, 복합한 이유에 의한다.이유의1개는, 노스 브릿지 기능의 통합에 의한다.Nehalem의 다이를 보면, 다이의 외관에 위치한다DRAM콘트롤러 부분이 전체의 면적의10%정도를 차지하고 있는 것을 알 수 있다.또, 다이의 중앙에 위치한다CPU코어간의 조정을 행하는 컨트롤 논리도 상당한 면적을 차지하고 있다.더하고, 다이의 양단의QuickPath Interconnect(QPI)링크가 있다.즉, 노스 브릿지의 분만큼 다이가 증가하고 있다.이 분의 비용 증가는, 시스템 전체로 보면, 칩 세트측의 코스트감인 정도 상쇄된다고 보여진다.

 그러나, 그것 만이 아니다.Nehalem아키텍쳐에서는CPU코어 자체가,Core MA세대와 비교하면 약1.5배로 크다.CPU코어가 대형화했기 때문에,Nehalem그럼 같다CPU코어수의Core MA보다 필연적으로CPU자체가 대형화한다.

Penryn(와)과Nehalem의 비교
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 무엇보다, 신CPU하지만 비대화 하는 것 자체는,2000해까지는 당연한 패턴이었다.새로운 마이크로 아키텍쳐의CPU코어는, 구마이크로 아키텍쳐CPU코어의2배의 사이즈라고 하는 것이 통례였다.예를 들면,180nm(와)과130nm프로세스의NetBurst(와)과P6(Pentium III)(을)를 비교하면, 같은 싱글 코어에서도NetBurst(분)편이 약2배의 사이즈다.

 예외는Core MA(이)다.싱글 코어로 비교했을 경우에,Core MA CPU의 die size는NetBurst(와)과 거의 다르지 않다.즉,P6→NetBurst그럼CPU의 다이 면적은2배로 증가했는데,NetBurst→Core MA그럼 거의 같았다.그 때문에,Core MA세대에 멀티 코어화가 급진전 했다.그에 대하고,Core MA→Nehalem그럼,CPU코어는1.5배로 증가한다.이전 정도는 아니지만,Core MA(와)과 같이CPU코어의 확대를 누른 어프로치와는 명료하게 다르다.

 어프로치의 차이는,CPU의 출발점의 차이에도 나타나고 있다.전통적으로,Intel CPU(은)는 본격적으로 양산에 들어가는 것은200평방mm의 다이로부터로,NetBurst도 초대의Willamette(위라멧트)하217평방mm(이었)였다.그에 대하고,Core MA(은)는 최초의Merom(멜론)하지만143평방mm라고 갑자기 메인 스트림의 다이로부터 스타트하고 있다.이것은,Core MA(을)를 개발한 것이, 모바일CPU(을)를 다루어 왔다Intel이스라엘 팀이라고 하는 사정이 관계하고 있다고 추측된다.원래, 모바일CPU(으)로서 설계되었기 때문에, 메인 스트림의 사이즈로부터 스타트한 가능성이 높다.

●포커스가 다르다Core MA(와)과Nehalem

 이것은,Core MA(와)과Nehalem그럼, 포커스 하는 타겟이 크게 다른 일도 나타내 보이고 있다.

 Core MA(은)는, 최초로 메인 스트림PC향해의 듀얼 코어CPU하지만 투입되어 퍼포먼스PC(이)나 볼륨 서버 전용의 쿠아드 코어는MCM그리고 만들어, 밸류 전용의 싱글 코어도 약간 늦어 파생시켰다.그리고,2해 늦게MP서버 전용으로 최적화 설계된 헤크사코아(6코어)의 「Dunnington(다닝톤)」(을)를 투입한다.

 그에 대하고,Nehalem(은)는 퍼포먼스PC&볼륨 서버 전용으로 최적화한 쿠아드 코어를 최초로 투입.늦어 메인 스트림PC향해의 듀얼 코어를 파생시켜,1해 늦게MP서버에 최적화한 오크타코아 「Beckton(베크 톤)」(을)를 투입한다.밸류 세그먼트(segment)에Nehalem아키텍쳐를 투입하는 것은, 아마32nm세대가 된다.

 Nehalem(은)는, 아키텍쳐적으로도CPU같은 종류를QPI그리고 직접 접속해,DRAM콘트롤러를 통합하는 것으로, 보다 대규모 서버 구성을 취하기 쉽게 하고 있다.또,SMT(Simultaneous Multithreading)(을)를 실장하는 것으로, 보다 스렛드 병렬성을 높이고 있다.메모리인타페이스도3채널DDR3라고 무리를 해도 확장하고 있다.

 이러한 특징을 가진다Nehalem의 포커스는, 분명하게 퍼포먼스PC(이)나 서버&워크스테이션에 있다.Core MA(와)과는 어프로치가 다르다, 오히려 전통적인Intel 데스크탑&서버CPU의 어프로치에 가깝다.

포커스가 다르다Core MA(와)과Nehalem
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 이러한 die size의 커브로부터,Intel의 제품 전략은 어느 정도 추측할 수 있다.아마,Intel하Core MA그렇지만 쿠아드 코어의 출하를 일정량에 억제해Nehalem의 쿠아드 코어에 바톤 터치.메인 스트림에는Nehalem의 듀얼 코어를 투입해, 밸류에Core MA의 듀얼 코어라고 하는 배치로 한다고 추정된다.

Intel Server & Workstation CPU Roadmap
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Intel Desktop CPU Roadmap
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Intel Mobile CPU Roadmap
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Intel Desktop Chipset Roadmap
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□관련 기사
【10월26일】【해외】Intel판 「8x4」(으)로 퍼진다2008해의CPU도로지도
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/1026/kaigai397.htm
【10월22일】【해외】8코어×8소켓으로64코어128스렛드의 「Beckton」
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/1022/kaigai395.htm
【10월2일】【해외】듀얼 코어로부터 오크타코아까지 측정할 수 있는Nehalem
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/1002/kaigai390.htm

백 넘버

(2007년11월9일)

[Reported by 고토 히로시게(Hiroshige Goto)]

 

출처 : http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/1109/kaigai399.htm