인텔 샌디브릿지 마이크로아키텍처

인텔 코어 i 시리즈 및 마이크로아키텍처
TICK 공정 미세화			TOCK 마이크로아키텍처 변경
0세대 ● 펜린 (2007)			1세대 ● 네할렘 (2008)
1세대 ● 웨스트미어 (2010)			2세대 ● 샌디브릿지 (2011)
3세대 ● 아이비브릿지 (2012)			4세대 ● 하스웰 (2013) 하스웰 리프레시 (2014) 데빌스캐년 (2014)
Process 공정 미세화		Architecture 마이크로아키텍처 변경		Optimization 최적화
5세대 ● 브로드웰 (2014)		6세대 ● 스카이레이크 (2015)		7세대 ● 카비레이크 (2016)
8세대 캐논레이크 (2017)
사용 모델 일람은 ●으로 표시

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i7 2600K의 박스 이미지.

1 개요

인텔이 남긴 신의 한 수
샌디브릿지(Sandybridge) 마이크로아키텍처

2011년 인텔에서 발표한 마이크로아키텍처.
인텔 네할렘 마이크로아키텍처의 후속 아키텍처로 설계되었으며, 개발을 담당한것은 인텔 이스라엘 연구소인 하이파 연구소. 초기 개발명은 히브리어로 교량을 의미하는 Gesher(히브리어: גשר)였다가 현재의 이름으로 변경되었다. CES2011 하루 전 인텔이 기자회견에서 발표하였고 2011년 1월부터 판매했다.

AVX 명령어 세트의 도입으로 폭발적인 성능 향상을 가능케 했다.

잘 알려져 있지 않지만, 인텔 코리아에서 채용한 광고모델은 소녀시대이다.

후속 아키텍처는 인텔 하스웰 마이크로아키텍처

1.1 아이비브릿지

이 문단은 아이비브리지 · 아이비브릿지(으)로 검색해도 들어올 수 있습니다.

코드네임 아이비브릿지(Ivybridge)

샌디브릿지의 공정 미세화판. 인텔의 틱톡 전략에 의해 나온 22nm 공정의 '틱' 제품으로, 2012년 4월 29일 출시되었다.

기존 샌디브릿지 대비 CPU 성능 향상이 5~15% 정도 이뤄진 관계로 아예 새로운 아키텍처 취급하는 경우도 많이 보이나, 구조가 크게 달라지지는 않았으며, 기존 모델과 비교 시 동 클럭의 모델인 경우 성능 차이는 미미한 수준이다.

출시 가격은 기존 2세대에 비해 낮게 잡혔지만, 대한민국에서의 초기 출시가 뻥튀기는 그대로였다.

아이비브릿지와 함께 나오는 칩셋(코드네임 Panther Point)은 B75, Z75, H77, Z77 등이 있으며 USB 3.0 지원, PCIe 3.0 지원 등이 특징이다. 샌디브릿지의 6 시리즈 칩셋(코드네임 Cougar Point)에서도 아이비브릿지의 사용이 가능하나, 메인보드 제조사가 업데이트된 바이오스를 제공해 주어야 하며, PCIe 3.0 지원등 몇몇을 제외하면 7 시리즈 칩셋에서 추가된 기능은 사용할 수 없다.

샌디브릿지에 비해 발열이 많이 발생하여 오버클럭에 제한을 받는다. 칩셋 구조상에 문제가 있는 것이 아니고, 히트스프레더와 코어 사이에 채워넣은 열 전도체가 샌디브릿지는 솔더링이라 끝내주는 열 전달을 보여주나, 아이비브릿지는 열 전달 효율이 떨어지는 평범한 써멀 제품을 사용한 것이 원인이다. 이 때문에 뚜껑 따서 오버클럭 하는 사용자들도 종종 발견된다. 물론 오버클럭에 관심 없는 사용자들에게는 해당되지 않는 이야기이다.

잘 알려져 있진 않지만 광고 모델이 2NE1이다.

2 특징

• 하이파 연구소에서 개발한 아키텍처로써는 초대 센트리노 플랫폼에 사용된 배니어스 이후 두번째.
• MCH 역할을 하는 System Agent가 하나의 다이에 집약되었다.
• LLC(Last Level Cache)가 복수로 분할 되어 모든 CPU, GPU가 공유한다.
• CPU, LLC, GPU가 양방향 링 버스 구조로 연결되었다.
• AVX(Advanced Vector eXtension)라는 연산 유닛의 추가로 부동소수점 연산 능력의 대폭적 향상이 이뤄졌다. (SSE 대비 2배가량)
• AES-NI 명령어 세트 - AES 암호화/복호화 성능이 향상되었다.
• 더욱 개선된 인텔 스피드스텝 기술
• 인텔 퀵 싱크 비디오라는 하드웨어 비디오 디코더가 추가되었다.
• 샌디브릿지부터는 그래픽 칩셋 내장이 기본.

일반 시장용 모델들의 경우, 시스템 버스 베이스 클럭(BCLK)이 133MHz에서 100MHz로 변경되었으며 이로 인해 핀 배열의 수정이 불가피하다며 소켓이 1156에서 1155로 변경되었다.

기타 기술면에선 더 진보한 터보부스트 기능이 추가되었다. 최상위 제품인 Core i7 - 2600K의 경우 기본 클럭이 3.4GHz이나 터보부스트 기능 사용 시 3.8GHz 까지 터보부스트가 가능해진다. 또한 AVX(Advanced Vector Extension)이라는 연산 유닛이 추가됐는데 기존 명령어인 SSE의 약 2배 이상의 부동소수점 연산 능력을 갖추게 되었다. 덕분에 AVX를 지원하는 PCSX2 0.9.8 에선 엄청나게 속도가 올랐다! 참고로 AVX는 Windows 7 SP1부터 지원한다고 하니 운영체제도 맞춰야 한다. (다른 운영체제는 Mac OS X 10.6.8 이후, 리눅스 커널 2.6.30 이후, 윈도 서버 2008 R2 SP1 이후에서 지원)

2.1 아이비브릿지에서의 개선점

• 3-D (Tri-gate) 트랜지스터 기술로 50%정도 저전력화
• PCIe 3.0 지원
• CPU 배수를 63x까지 지원 (기존 샌디브릿지는 57x)
• 메모리 동작 속도 향상, 저전력(Low-Profile)메모리 지원 확대
• 내장 GPU 속도 향상 (연산 유닛 숫자 증대. 25~68%의 성능 증대가 있다고 발표. )
• 인텔 퀵 싱크 비디오 2.0 명령어 세트 추가
• SAS 6G/USB 3.0 인터페이스 카드 성능 향상.

2.2 링 버스 구조

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출처(DGLee)

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샌디브릿지 4코어의 링 버스 구조 도식화.

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아이비브릿지-EP 15코어 링 버스 구조 도식화.

참고로 인텔이 링 버스 구조를 도입한 것이 이게 처음이 아니다. 제온MP와 네할렘-EX에서도 링 버스 구조가 쓰였다. 이미 검증이 된 상태에서 도입한 것.
링 버스 구조는 링 버스와 링 스톱으로 구성되어있다. 참고로 GPU가 메모리 컨트롤러에서 가장 먼 곳에 위치한다.
CPU 코어는 캐시 슬라이드와 1:1 대응되어있던 왼쪽 구조에서 벗어나 오른쪽 그림처럼 말 그대로 링 버스 모양으로 바뀌었다. 링 버스 구조를 도입함에 따라 더 많은 CPU 코어를 집적할 수 있게 되었고 그 결과물이 EP 제품군들이다. 링 버스 구조는 10코어 샌디브릿지-EP와 12코어 아이비브릿지-EP, 15코어 아이비타운(아이비브릿지-EX)그리고 하스웰에 와서는 16코어 CPU가 나올 수 있게 된 발판이 되었다.

3 기타

2011년 1월 31일(미국시간 기준)에 샌디브릿지와 함께 출하된 6시리즈 칩셋의 결함이 발견되어 리콜을 실시하였었다. 프로세서 자체는 문제가 없지만 칩셋의 SATA 컨트롤러의 결함으로 인하여 I/O를 하면 할수록 I/O 성능이 저하되는 문제가 발견되었으며 현재 H67과 P67을 포함한 모든 6시리즈 칩셋의 선적이 중단되고 이미 출하된 메인보드는 전량 리콜을 진행하고 있다. 인텔이 추정한 손실액은 약 7억 달러. 덤으로 인텔 주가는 개장하자마자 폭락. 더군다나 신소켓이라 메인보드 칩셋이 전멸했으니 멀쩡한 CPU 또한 판매가 막혔다. 미국에선 샌디브릿지 CPU 와 메인보드가 아예 쇼핑몰에서 전부 자취를 감췄었다. 이후 버그를 잡은 B3 스테핑 칩셋이 발매되어 해결되었다.

4 사용 모델 일람

인텔 샌디브릿지 마이크로아키텍처/사용 모델 일람 문서 참조.

5 관련 문서

• 마이크로아키텍처
• 인텔 네할렘 마이크로아키텍처
• 인텔 하스웰 마이크로아키텍처
• 인텔 코어 i 시리즈(2세대)
• 인텔 코어 i 시리즈(3세대)