인텔 제온 시리즈

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1 개요

Intel Xeon Microprocessor.

인텔의 서버, 임베디드, 모바일, 워크스테이션용 CPU 시리즈. 98년 6월, "펜티엄 II 제온"이라는 명칭으로 펜티엄 프로의 후속 기종으로 등장했다.

2 특징

펜티엄 II 제온은 펜티엄 II의 코어를 그대로 사용하면서 "드레이크"라는 코드명으로 등장했다. 당시 펜티엄 II와 차이는 이렇다..

• 풀 스피드로 동작하는 L2 캐시
• 최대 1MB의 L2캐시 용량
• 거대한 크기
• 펜티엄 II 는 슬롯1을, 펜티엄 II 제온은 슬롯2를 이용한다.

펜티엄 III 기반 제온이 등장할 무렵에는 L2 캐시가 내장되기 시작하여, L2캐시 용량의 증가와 멀티 프로세서 구성에서 차별을 두기 시작한다. 코퍼마인 펜티엄 III는 최대 2개의 CPU를 꽂는 제한이 생겼고, 제온은 최대 쿼드(4개)구성이 가능하게 되었다.

펜티엄 4가 등장할 무렵에는 펜티엄과는 별개의 라인업으로 완전히 독립하게 된다.

소켓형으로 다시 바뀌면서 더 높은 집적도와 L2캐시의 대용량화, 메모리 지원 용량의 증가한다. PAE를 지원하는 보드와 조합하면 최대 1TB까지 구성할 수 있었다. "MP(Multi Processor)"라 불리는 모델들은 쿼드, 혹은 옥타, 그 이상의 구성까지(보드 중에 16Way 보드도 있었다.) 가능하였다. 그린 IT 붐으로 인해 저전력 프로세서가 요구되어, LV(Low Voltage)나 MV(Medium Voltage)같은 저전력형 프로세서가 중요 라인업이 된다.

넷버스트 기반의 듀얼코어 제온들은 상대적인 높은 전력 소모와 상대적으로 떨어지는 성능으로 시장 점유율을 그다지 높게 차지하지 못 한다. 이 시기에 L3 용량은 점점 커져서 16MB를 넘어선다.

하지만 인텔 코어 마이크로아키텍처 기반의 제품들이 등장하자, 상황은 달라진다. 인텔은 발 빠르게 싱글/듀얼/쿼드코어 제품들을 출시하며 시장을 빠른 속도로 되찾아갔다. AMD의 K10아키텍쳐의 TLB 버그로 인해 자잘한 버그도 용납되지 않는 엔터프라이즈 시장에서 치명타를 입는다.

그리고 2009년에 발표된 Nehalem-EX 시리즈는 8코어 4소켓 시스템, 즉 물리 코어가 32코어이다. 이는 하이퍼스레딩을 통해 64스레드로 동작한다. 인텔은 더 나아가서 이걸 8소켓으로 만든다는 계획을 세워, 이것이 완성되면 물리 코어로 64개, 논리 스레드 128스레드가 된다. AMD를 제대로 관광 태울 작정이었는 듯.

다만 아직 이를 단일 보드로 지원하기에는 CPU 면적 문제 등 넘어야 할 산이 많다. 실제 대부분 메인보드는 듀얼 CPU 정도까지만 지원한다. 이것만 해도 대부분 ATX 일반 케이스에는 아예 넣질 못하는 Extended-ATX 등의 크기를 자랑한다.

제온은 "도데카코어"(12코어, 24스레드)를 넘어 E5 2699 v3, E7 8895 v3에서 18코어 제품까지도 선보였다. 2016년 4월 기준 22코어 44스레드의 브로드웰-EP E5-2699 v4도 등장한 상태다.

771소켓의 제온은 스티커질만 하면 775보드에서도 쓸 수 있다. 추가로 메인보드 바이오스에서 제온 CPU에 대한 마이크로 코드를 강제로 넣어야 한다. 그래도 인식 못 하는 775보드가 많으니 잘 확인해야 한다. 비싼 요크필드 뺨치는 성능에 적절한 전력소모까지 보여주니 775보드의 마지막 보루라고 불릴 만 하다. 일부 명령어가 지원되지 않을 수도 있지만 일상에서 쓰기엔 지장 없다. 특히 L5430 같은 하퍼타운 제온은 성능과 저전력의 두 마리 토끼를 잡을 수 있다. 2.66GHz에 12MB라는 깡패스러운 캐시인데도 불구하고 TDP가 50W다. 역시 성공률은 100%가 아니고 오버클럭은 절대 금물이다. P계열 칩셋, 특히 기가바이트 P35, P45 보드가 개조확률이 매우 높다. 하지만 하퍼타운 제온 중에서도 오버클럭이 잘 되는 물건이 아주 가끔 나와서 제대로 땡잡기도 한다.

3 제온 시리즈의 분류

2015년 현재 제온 프로세서는 D/E3/E5/E7으로 나뉜다.

E3은 인텔 코어 i 시리즈와 동일한 소켓을 사용한다. 하스웰 리프레시까지는 i 시리즈용 보드를 사용할 수 있었다. 스카이레이크부터는 i7 팀킬을 막고 원래 목적에 맞게 사용되도록 Xeon 보드를 구입하도록 변경되었다. 서버용 제온 메인보드는 매우 비싸 더는 제온을 이용한 PC 견적은 어려워지는 듯 했지만, 일부 제조사에서 15만원 안팎에 쓸 수 있는 제온용 메인보드를 다시 발매하면서 명맥은 잇고 있다.

스카이레이크 제온으로 PC를 맞춘다면, X150 C232나 C236칩셋을 지원하는 메인보드를 한번 더 확인하면 된다.

제온 프로세서의 모델명은 일반적으로 Eⓐ-ⓑⓒⓓⓔ vⓕ 로 나타낼 수 있다.
[ⓐ]가 높을수록(즉, E3<E5<E7),
[ⓑⓒⓓ]값이 클수록(ex. E5-2680 v2<E5-2690 v2),
그리고 [ⓕ]값이 클수록(ex. E5-2690 v2<E5-2690 v3) 성능이 좋다.
여기서 v2, v3 이런건 i 제품군의 샌디브릿지, 하스웰과 비슷하게 버전이라고 생각하면 된다.
그리고 [ⓔ]값에 대한 내용은 아래에 언급되어 있으므로, 그것을 참조하자.
[ⓑ]값은 한번에 구성할 수 있는 최대 멀티 CPU의 수이다. 예를 들어 E7-8890v3은 한번에 8개의 CPU를 동시에 구성할 수 있다.

E3은 소형 서버와 개인 워크스테이션 용, E5는 중대형 서버와 그래픽 워크스테이션 용, E7는 데이터센터와 같은 극대형 서버와 메인프레임용이다.

3.1 D 시리즈

저전력 SoC 제품군이다. 주로 네트워크, 스토리지를 대상으로 하며, 저전력 고성능을 표방한다.

3.2 E3 시리즈

이 문단은 짭제온(으)로 검색해도 들어올 수 있습니다.

소규모 웹 서버를 비롯한 보급형 서버용 CPU. 모델에 따라서는 코어 i3에 기반부터 코어 i7에 기반까지 다양하다. 데스크탑 PC용 코어 i 시리즈와 같은 기술을 기반으로 만들며 소켓 구조도 이러한 데스크탑 CPU와 같거나 거기에서 살짝 개량한 것이다.

E3 시리즈는 원래 워크스테이션용이 아니며 철저히 보급형 서버용이다. 워크스테이션 목적은 코어 i7의 x800/x900 시리즈와 제온 E5다. 제온 E3는 기본적으로 코어 i3~i7을 바탕으로 작동 속도와 일부 기능을 조정한 제품이다. 모델마다 코어 수부터 기능까지 천차만별이다.

구조가 코어 i3/i5/i7과 같고 소켓 구조 역시 데스크탑 PC용 CPU와 같다. 메인보드 제조사가 BIOS에 제온 E3의 마이크로코드를 추가하면 제온 E3를 데스크탑 PC용 CPU처럼 쓸 수도 있다. E3 시리즈 중 123X 모델은 코어 i7급 CPU와 비교하여 적절한 가격에 큰 차이가 없는 성능을 보였다. 코어 i7까지 구매할 여력이 없는 사용자 또는 이 CPU의 존재를 아는 사용자들에게 어느 정도 인기를 얻었다. 아니 그것보다 i7라인이 심각하게 비싸다

제온 E5/E7과 달리 내장 그래픽 코어를 가진 모델이 있다. 모델명 코드 네 자리의 마지막이 0/1로 끝나면 내장 그래픽 코어가 없는 모델, 5/6으로 끝나면 내장 그래픽 코어가 있는 모델이다. 내장 그래픽 코어가 있다고 해도 서버 목적이기에 기능은 코어 i3급 이상과 성능은 제한적이다.

한편, 일부 유저들은 E3의 저렴한 가격과 모양새 빠지게 인텔 i 시리즈 다이를 재탕했다는 이유로 짭제온이라 부르기도 한다. 기술적인 의미로는 이 정의가 맞다고 볼 수 있다. E3에서는 다중 프로세서 지원 등 서버나 워크스테이션급에서 주로 제온을 썼던 이유와 그 장점들이 제거됐기 때문. 실제로 E3과 E5/E7는 기반이 다르다. 이러한 이유로 E3 제온을 코어 i 시리즈에 이름만 제온으로 붙여서 파는 물건 정도로 생각하는 이들도 많다.

엄밀히 따지면 서로 차이가 있긴 있다. 코어 i5나 i7는 신뢰성이나 안정성보다는 최신 기술과 고성능에 초점을 두는 반면 제온은 고성능보다는 신뢰성, 안정성에 더 중점을 둔다. 새로운 데스크탑/모바일 CPU 아키텍처가 나와도 그것을 서버에서 적용하는 시기는 한참 후이다. 가장 보수적이지 않은 제온 E3조차 보통 6개월 뒤, 메인스트림급인 E5는 1년~1년 6개월 뒤에나 새 아키텍처를 적용한다. 하스웰 아키텍처가 개량형이라는 하스웰 리프레시라는 형태로 데스크탑의 주력이 된 상황에서 제온 E3는 변화가 조금 더 걸렸고, 제온 E5는 2014년 하반기에 들어 겨우 하스웰-EP라는 모델로 신모델이 나왔다.

짭제온이라 불리는 모델은 E3 중에서도 E3-123x 모델을 의미한다. 동 세대의 논K 버전 i7과 비교했을 때 동작 클럭이 0.1~0.2GHz 정도 낮고 내장 그래픽이 빠져 있는 대신 가격이 훨씬 싸다. 2015년 10월 기준으로 i7-4790과 E3-1231v3는 다나와 평균가 기준 5만원 정도 차이다.

i7을 넣는 견적이라면 높은 확률로 외장 그래픽 카드를 같이 구입할 것이다. 보급형 CPU도 충분한 성능을 보여주는 시대에 굳이 고가 CPU를 넣은 이유는 사용자의 주 목적이 8스레드가 필요한 작업이나 최신의 고사양 3D 게임 같이 고성능의 하드웨어가 필요한 작업을 한다는 것이다. 특히 게임이 목적이라면 내장 그래픽을 쓸 일이 전혀 없음을 의미한다. 이러한 이유로 내장 VGA가 빠진 짭제온은 고사양 견적에서 가성비로 한 시대를 풍미할 수 있었던 것이다.

다만 컴퓨터를 사용하는 주 목적이 그래픽 작업 등 다중 프로세서를 활발하게 사용하는 작업이 아니라 일반적인 작업 위주라면 성능 대비 효과는 크지 않다. 바꿔 말하면 이 CPU는 8스레드가 필요한 작업을 많이 할 경우에 고려해야 한다는 뜻이다. i5보다 E3 제온이 의외로 인기가 없고 고작 몇만원 비싼 이유가 이 때문이다. 물리 코어와 달리 스레드는 성능 향상을 20~25%밖에 보장하지 않기 때문에 제온과 i5의 차이는 의외로 크지 않은 편이고, 여기에 다중 코어에 특화된 작업이 아니라면 클럭 자체는 비슷하므로 그렇게 큰 성능 차이가 없다. 이는 논K 버전 i7도 마찬가지이다. 즉 제온이 싼 게 아니라, i7이 너무 비싸다고 보는 게 더 정확하다.

4세대와 6세대 i7의 최상위 모델인 i7-4790K나 i7-6700K는 정규 클럭이 4.0GHz이다. i5 최상위 모델의 최대 부스트 클럭 3.9GHz보다도 높아서 i5 대비 명확한 성능 차이가 나므로 해당되지 않는 얘기. 이런 고클럭은 싱글 코어만 돌아갈 때의 부스트 클럭이므로, 4코어를 전부 쓰는 상태라면 더 낮아진다.
하지만 터보부스트를 이용한 논K OC라면 어떨까

원래 제온 E3용 서버용 칩셋인 C200/C220은 기본이 되는 인텔 6/8 시리즈 칩셋에 비해 서버 관련 소프트웨어, 보안, 확장성에 더 초점을 맞춘다. 그러니까 데스크탑 PC에 이 CPU를 쓰는 일은 인텔이 생각하지 않은 사태인 셈. 이 때문인지 스카이레이크부터는 제온을 i 시리즈용 메인보드에서 쓸 수 없게 해 놨다. 때문에 하스웰 때와 달리 6세대부터는 짭제온은 역사의 뒤안길로 사라질 것이라는 평가가 대다수였다. 그러나 이런 인텔을 비웃듯이 C232, C236 서버용 칩셋을 사용해 일반 i 시리즈와 제온 시리즈를 모두 지원하는 개인용 메인보드가 나왔다. 초기엔 20~30만원대로 비싸서 가성비가 현저히 떨어져 살 필요가 없었지만, i7 가격이 야금야금 오르고 C232 칩셋을 지원하는 메인보드가 10만원 초반까지 나오면서 i7+10만원 내외 메인보드의 조합보다 짭제온+12만원 내외 메인보드 조합의 가격이 5만원정도 더 낮다! 잊을만하면 튀어나와 팀킬하는 짭제온

3.3 E5 시리즈

E5 시리즈는 듀얼, 쿼드 CPU 이용을 전제로 한 워크스테이션과 서버용 CPU다. 2011소켓을 사용하며, E5 시리즈는 캐시 메모리가 증량되고 코어 수가 많다. 샌디브릿지-EP/아이비브릿지-EP는 2011 소켓을, 하스웰-EP는 2011-v3 소켓을 사용해 서로 호환되지 않는다. 헷갈릴 가능성이 있어 기존의 2011소켓을 2011-1으로 부르기도 한다. 일부는 개인용 메인보드의 칩셋에서 지원은 하지만 C 칩셋군을 사용한다. 칩 크기가 크기 때문에 개인이 감당하기 어려운 가격이고, 보드 또한 구하기 쉽지 않다. 머리 두 개 커뮤니티에서는 이게 기본이다 카더라..

이베이나 알리익스프레스 등지에서 간혹 이 제품군의 엔지니어링 샘플(ES) 제품을 볼 수 있는데, 제품 보증이 아예 없는 대신 정품보다 싼 값에 풀리기 때문에 개인용 워크스테이션 사용자를 중심으로 알게 모르게 수요가 있다.

이들 중에서도 단일 구성만 되는 E5-1xxx 라인은 대신 오버클럭이 가능하다.

이 제품군에서 코어를 컷팅해 제품군이 i7 익스트림이다.같은 소켓을 사용하지만 일부 메인보드만 호환된다. i7 HEDT 에 사용되는 X79, X99 칩셋에서 제온 E5와 호환된다. 하지만 서버용 C600, C610 칩셋과 달리 ECC 램을 사용할 수 없게 된다.

클라우드 컴퓨팅 서비스에선 이 CPU가 가장 많이 쓰인다.

이 모델도 저전력 모델(60w)이 존재한다. 다들 125w가 기본이라...그리고 그것이 2개....

3.4 E7 시리즈

E7 시리즈는 그야말로 인텔 마이크로프로세서 기술의 정수다. 닥치고 숫자 올리기의 끝판왕. 인터넷 데이터 센터, 클라우드 서버, 대규모 인터넷 서버와 같은 극대규모 서버와 대형 워크스테이션, 메인프레임, 슈퍼컴퓨터용으로 개발된 CPU이다.

E7 CPU는 공식적으로 HP, DELL과 같은 정규 제조사의 완제품에서만 접할 수 있다. E7 칩셋은 수요가 적어 소매점을 거치지 않기 때문이다. 인텔 공장 한 곳에서 보유하다가 정규 제조사가 주문하면 소요량만큼 출고한다. 그래서 E7 칩셋이 탑재된 시스템을 주문하면 선적에서 배송까지 3일~2주 가량이 소요된다.

인터넷 쇼핑몰에서 '제온 E7'로 검색하면 독립된 CPU만 살 수도 있지만, 구입하더라도 개인이 이 CPU의 성능을 모두 사용하기는 거의 불가능하다. 이 CPU를 지원하는 칩셋 자체를 정규 제조사 이외에는 공급하지 않므로 사용할 방도도 찾기 어렵다. 이러한 경로를 통해서 구입한 제품은 인텔이 품질을 보증하지 않는다. 가격도 매우 비싼 편이다.

완제품 역시 엄청나게 비싸다. 개인이 사라고 만들어 놓은 것이 아니다.

단순 연산 부분에선 많이 입지가 줄어들었다. 슈퍼컴퓨터 부분에선 GPGPU가 메인이 된 지 오래고 연산을 주로 하는 서버는 운영만 가능하면 IBM Mainframe을 쓰는 쪽이 좋기 때문이다.

3.5 제온 파이

인텔의 코프로세서 제품군. 나이츠 랜딩에서 독립적으로 부팅이 가능한 프로세서가 되었다. 자세한 내용은 해당 문서 참조.