인텔 하스웰 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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하스웰 로고. [1]
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하스웰 i7 박스 이미지. 박스의 흉상은 이 CPU제작에 갈린 외계인이라 카더라 결국 고문을 못 버티고 탈주해버렸다 카더라(...)
브로드웰-E, 브로드웰-EP 로고.
브로드웰-E, 브로드웰-EP 박스 이미지.

Haswell.

1 개요

인텔의 마이크로아키텍처로, 아이비브릿지의 뒤를 잇는 아키텍처이다. 인텔의 틱톡 전략에 의해 나온 22nm 공정의 '톡' 아키텍처로, 2013년 6월 4일 발표되었다.# 다음 아키텍처는 인텔 스카이레이크 마이크로아키텍처이다.

처음에는 i5-4430~4440, i5-4570, i5-4670(K), i7-4770(K)등이 하스웰이란 이름으로 출시가 되었으며, 약 1년 후에 기존의 하스웰 제품군들보다 기본 클럭을 올려서 출시한 i5-4460,i5-4590~4690, i7-4790 등이 하스웰 리프레시이다.

1.1 데빌스캐년

이 문단은 데빌스캐년(으)로 검색해도 들어올 수 있습니다.

Devil's Canyon

i5-4690K와 i7-4790K로 출시되었다.
데빌스캐년 외에도 데빌스 캐니언 등으로 불린다.

하스웰 리프레시와 다르게 TSX 명령어를 지원한다. 참고로 i7-4790K같은 경우는 i7-4770K과 비교해 기본 4.0GHZ, 터보 부스트시 최대 4.4GHz로 클럭이 크게 상승했다.

1.2 브로드웰

이 문단은 브로드웰(으)로 검색해도 들어올 수 있습니다.

인텔 코어 i 시리즈의 5세대 제품군. 코드네임은 브로드웰이며, 하스웰의 공정 미세화판이다.
인텔의 틱톡 전략에 의해 나온 14nm 공정의 '틱' 제품으로, 2015년 1월 5일에 모바일 프로세서가 먼저 출시되었다.

소켓은 하스웰과 동일한 LGA 1150이며 H97, Z97과 같은 90번대 칩셋 메인보드에 호환되지만, 80번대 칩셋에서는 바이오스를 업데이트 해도 지원되지 않는다.[2]

22nm[3] 공정에서 탈피한 첫 14nm 공정으로 나오지만 15년 6월이라는 뒤늦은 시기에 출시가 예정되어 있다는 것이 문제. 다음 세대 '톡' 버전 아키텍처인 스카이레이크가 그로부터 두 달 정도 뒤인 8월 6일에 출시되었다.

CES 2015에서 브로드웰이 공개되었다. 이미 선행 공개된 코어 M(기존의 Y 시리즈)에 이어 두 번째로 공개된 것은 U 시리즈로, H/K 시리즈는 4분기에나 나온다고 한다. 참조 추가바람
현재까지 알려진 브로드웰 스펙은 하스웰에 비해 TDP가 19W씩이나 감소한 65W의 설계 전력을 가지고, [4] 내장 그래픽도 하스웰이나 하스웰 리프레시 / 데빌스 캐니언에 적용된 HD4600이 아닌. 상위 노트북 프로세서에만 적용되던 인텔 최고 성능 내장 그래픽인 Iris 6200 Pro 등이 탑재될 예정이다.

이는 최근의 CPU가 서버용 등 특수 목적이 아닌 이상 자체 연산 성능의 향상보다는[5] 내장 GPU의 강화, 전기 사용량 절감을 통한 모바일, HTPC, 태블릿 적합성을 높이는 쪽으로 가고 있음을 보여준다. 즉 갈 수록 컴퓨터 내에서 GPU 집중도가 높아져가는 셈.

따라서 그래픽 카드를 따로 쓴다면 내장 그래픽이 없는 대신 가격은 몇만원 가까이 저렴하면서 극히 안정적인 데다 성능도 i7에 준하는 서버용 제온의 E3 보급형이 낫다.[6] 단, 이 경우는 그래픽 카드가 고장 날 경우 아예 해결책이 없다는 점이 문제. 오버클럭도 안 된다.

2015년 01월 19일, 인텔의 틱톡 전략에 따라 '틱'인 브로드웰은 데스크탑용 제품이 출시되지 않을 것이며, 브로드웰의 '톡'인 6세대 스카이레이크에서 데스크탑 제품이 출시될 것임이 발표되었다. 스카이레이크는 2015년 하반기에 출시될 것이라고 한다. 그런데 페이크였다(!) 브로드웰은 배수락 해제 버전인 K버전만 나오고 일반 버전은 안나온다고 한다. 다만 K가 아닌 C라는 네이밍을 사용했다.

데스크탑용 브로드웰C(i7 5775C, i5 5675C)의 벤치마크 결과가 공개되었는데 내장 그래픽 성능이 AMD APU를 큰 차이로 제친 것으로 알려졌다.[7] 참조 하지만 아직까지는 가성비가 영 좋지 않은 데다 보통 저런 CPU를 구입한다 하면 열에 아홉은 별도의 그래픽 카드까지 장착하기 때문에 작은 시스템을 만드는 목적 외에는 별 의미가 없다.

2015년 06월 02일에 출시 예정이었던 데스크탑용 브로드웰 I5-5775C와 5675C의 출시가 6월 하순으로 연기되었다.[8] 인텔의 제품 발매 치고는 거의 소식이 없는 상태라서 기사를 찾기가 힘들 정도. 발매가 연기되었음에도 불구하고, 별다른 소식이 없는 것은 브로드웰에 대한 기대가 거의 없음을 보여주는 증거가 되시겠다. 실제로 인텔에서도 내다 버린 자식 취급인 듯... 전날의 980Ti 발매 분위기와는 너무 큰 온도차를 보여주고 있다.

2015년 8월 다나와 최저가 기준 i5-5675C는 약 31만원이라는 부담스러운 가격을 자랑한다. 아예 i7-5775C는 단종되었는지 판매 준비중이라고 뜬다. 찾는 사람도 없겠지만.. 이게 문제가 되는 게 비슷한 가격에 전자는 i7-4790(비록 오버클럭은 안 된다지만)을 구입할 수 있고 후자는 i7-5820K(!!!)를 구입할 수 있기 때문. 물론 시스템 구축 가격을 생각하면 CPU 가격은 비슷해도 전체적인 가격은 5820K가 비싸다. 아래에 기술했듯이 내장그래픽으로 뭘 할 것이 아니라면 헥사코어인 i7-5820K나 i7-6700K를 사는게 낫다는 의견이 지배적이다. 그리고 2015년 8월 5일 스카이레이크 발표로 더더욱 지를 이유가 없어...지나 싶었지만 정작 그 스카이레이크 역시 다나와 최저가 기준 i5-6600K는 약 30만원, i7-6700K는 약 41만원이라는 미친 가격을 유지해서..[9] 출시 시기로 보나 포지션으로 보나 상당히 메리트가 없다.

브로드웰의 성능은 역시 클럭이 낮으므로 하스웰이나 스카이레이크에 미치지 못하지만, 같은 클럭이라면 하스웰보다는 스카이레이크와 비슷한 성능이 나온다. 물론 오버클럭으로 4.2GHz가 한계지만 이정도로 하스웰 4.5GHz 이상의 성능을 발휘하므로 가격만 제외하면 브로드웰 자체의 성능은 선방했다고 보는것이 옳을 것이다. L3 캐시는 적지만 그것을 쌈싸먹는 128MB의 L4 캐시(eDRAM)의 존재가 큰듯.

그리고 가성비와 L3캐시 일부를 포기하여 얻은 내장그래픽인 Iris 6200 Pro의 성능은 딱 기대만큼만 쓸만하다. 듀얼채널 램 기준 GT 730 GDDR5를 살짝 능가하는 성능을 발휘한다. 2010년 처음 등장한 클락데일의 내장그래픽을 생각한다면 5년의 세월동안 가히 상전벽해가 이루어진 셈. 별도의 그래픽카드를 구성하지 않는 ITX 시스템을 구성할 생각이라면 브로드웰도 구미가 당기게 될 선택지임은 분명하다.

9월말 10월초에 MS 오피스 2016에서의 브로드웰이 결함이 제기되었다. MS 오피스 2016 및 몇몇 프로그램(스팀 게임 일부 및 VMware/VirtualBox 등의 가상화 소프트웨어) 등에서 프리징과 더불어 MACHINE_CHECK_EXCEPTION 또는 CLOCK_WATCHDOG_TIMEOUT 문구의 BSOD가 발생한다. 그런데 이미 6월부터 가상화 소프트웨어에 리눅스를 설치해 쓰는 사람들 중 일부가 이미 겪고 있던, 매우 스트레스 받는 문제이며# ## 현재 인텔도 이를 인지하고 메인보드 제조사의 바이오스 업데이트를 통해서 해결할 예정이라고 한다. 해외참조1해외참조2국내참조1국내참조2

10월~11월 간, MSI를 시작으로 ASUS, ASRock, GIGABYTE등 대부분의 메인보드 제조사에서 브로드웰 쿼드코어 프로세서의 마이크로코드 관련 문제에 대응한 바이오스 업데이트가 실시되었다. 그런데 해결한 방식이...

브로드웰-EP가 16년 3월 31일에 출시되었으며, 외적으론 기존의 하스웰-EP/EX 대비 대략 전성비 27% 증가[10], 가격은 20-30%가 감소되었다. 또한 662mm^2라는 네할렘-EX 이후 최대 크기였던 하스웰-EX의 다이 크기가 브로드웰-EX에서는 456mm^2로 감소하였다.[11] 내적으로는 파이프라인의 개량[12]이 있었으며, 하스웰 이전까진 낮은 속도로 고정되던 AVX 워크로드의 터보 부스트와 스칼라 워크로드의 터보 부스트의 값이 다르게 작동하게 변경되었다. 또한 링 버스 구조가 완벽하게 대칭적으로 변경되어 레이턴시의 일관성 확보가 용이하게 되었다. E5-2699 v4는 24개에서 2개가 컷팅된 22코어 제품인데, 이 대칭성을 유지하기 위해 양쪽 링에서 하나씩 비활성화했다고 한다. 하지만 틱톡 전략의 관할에 있는 제온 제품군중 가장 적은 개량이 이루어진 제품이기도 하다.

브로드웰-E가 2016년 6월 출시했다. 데스크탑 프로세서로서는 처음으로 10코어 모델인 i7-6950X가 출시하였다. 가격은 무려 1723달러...그외에도 6900K, 6850K, 6800K 모델이 있다. 각각 5960X, 5930K, 5820K의 후속이다. 하스웰-E 대비 약 10%가량의 IPC상승이 있다고 한다. 소켓은 LGA2011-3이며 칩셋 변경이 없어 바이오스 업데이트로 X99 칩셋 보드에서 사용이 가능하다.

2 특징

인텔 코어 마이크로아키텍처가 발표된지 6년만에 최초로 백엔드 포트 수를 증가시켰으며[13], HNI, AVX2, gather, BMI1, BMI, ABM, FMA3과같은 새로운 명령어들이 추가되었다.

Hardware Transaction Memory를 지원하는 Transactional Synchronization Extensions(TSX) opcode(CPU 명령어)란 것도 추가되었다. 기존 CPU에서 무시되면서 호환성을 가지는 Hardware Lock Elision(HLE)와 호환되지 않으면서 Transaction(처리과정) 내에서 실행을 보장할 수 없을 때 fallback code를 지정할 수 있는 Restricted Transactional Memory(RTM) 2가지로 구분된다. 모두 일반 사용자 수준에서는 체감하기 힘들지만 컴파일러와 라이브러리가 받쳐만 준다면 개발자가 매우 편해질 수 있는 기술이다. Hardware Transaction Memory는 학계에서 꾸준히 연구, 논의되었고, IBM에서는 일부 메인프레임급 컴퓨터에 탑재되는 프로세서에 적용된 적이 있으며, 그 밖에 매우 적은 구현된 사례가 있으나, 본격적으로 일반 사용자를 대상으로 하면서 대량 양산이 되는 범용 CPU에 채용되는 것은 처음이다. 공밀레를 했는데 공돌이들이 설레고 있다!! 실리콘 레벨의 버그로 인해 인텔에서 TSX disable patch 배포로 사용할 수 없다. 그래도 데빌스캐년과 브로드웰은 TSX를 사용할 수 있다.
인텔의 x86 CPU 중에서는 처음으로 다이에 전압 레귤레이터가 들어가는데, FIVR(Fully Integrated Voltage Regulator)이라는 이름으로 소개하고 있다. 덕분에 이전과 비교해 훨씬 빠른 전압 변동이 가능해졌으며, 아이들 시 전력 소모가 절감되었고 링버스가 CPU와 완전 분리되어 개별적인 클럭 및 전압을 가지고 작동하기 때문에 아이들 상태에서의 병목 현상이 완화되었다. 근데 다시 스카이레이크에서 빠졌다.

하지만 막상 뚜껑이 열리자 '톡'인데도 아이비브릿지 대비 성능 향상이 많지 않고, 사실상 체감이 되지 않는 수준이라는 말이 나오고 있다.[14] 또한 오버클럭도 그닥 기대받지 못하고 있다. FIVR 탑재로 발열이 늘었음에도 불구하고, 아이비 때처럼 일반 써멀을 사용했기 때문에, 오히려 아이비보다 온도가 훨씬 더 살벌하다. 그렇다고 아이비 때처럼 뚜따를 하려니 다이 크기가 더 커졌을 뿐더러, 리퀴드 프로 같은 금속성 써멀을 들이 부었다간 쇼트나는 구조인 관계로 뚜껑 딴다고 객기 부리는 사례는 줄어들 것으로 보였으나 2014년 현재는 그냥 아이비 때와 같이 바이스라는 만원정도의 기기에게 농락 당하고 있는 상황. 쇼트 나지 않게 하기 위해 1자회로에 실리콘 코팅을 하는 방법까지 고안이 되었기 때문에 뚜따는 지금도 아주 쉽다. 금속성 써멀을 붓기 전에 1자회로 코팅만 하면 된다. 하지만 방심해서 코팅이 완전히 안된 상태로 금속성 구리스를 바르다가는 램 인식이 안될 수 있으니 주의.

13년 08월, 인텔 9시리즈 칩셋은 PSU나 메모리 버스와 같은 칩셋과 소켓간의 배선과 전력 배분이 다르기 때문에 기존 하스웰 제품군과 호환성 논란이 있을 것으로 예상되었지만, 2016년 기준 이 논란은 완전히 무의미한 것이며, 오히려 8 시리즈 칩셋과 하스웰 리프레시간의 호환성에 주의를 요하고 있다.[15]

스마트 커넥트라 불리는 기술이 적용되어 대기 모드에서도 Wi-Fi에 연결되어 있는 동안에는 새로운 트윗이라든가 메일이 왔을 경우에 자동으로 업데이트가 된다. 맥북에서 볼 수 있었던 썬더볼트가 지원된다.(원래 인텔과 애플이 합작한 기술이다)

울트라북용 플랫폼에서는 사우스 브리지가 제거되어 CPU에 통합된다.[16] 일반 노트북과 데스크탑 플랫폼은 그대로 2칩 체제.

모바일 CPU로선 매우 매력적인 요소(전력 소모 절감, 내장 그래픽 성능 대폭 상승[17])을 갖추고 있기 때문에, 가벼운 게임을 즐기는 노트북 이용자에게는 좋은 선택이 될 수 있다.

3 사용 모델 일람

인텔 하스웰 마이크로아키텍처/사용 모델 일람 문서 참조.

4 관련 문서

  1. ↑ 브로드웰의 경우 아래쪽 제품명 폰트가 조금 다르다. 여기서는 펜티엄/셀러론이 브로드웰.
  2. ↑ 바이오스 업데이트로 지원할 것이라는 이야기가 있었지만, 8 시리즈 칩셋을 사용한 메인보드는 어느 하나도 브로드웰을 지원하지 않는다.
  3. ↑ 인텔 아이비브릿지 마이크로아키텍처
  4. ↑ 이게 듀얼코어인 울프데일 E8400, 샌디브릿지 펜티엄. G620, G840 등과 동일 전력이다. i5 뿐만 아닌 i7 모델까지.
  5. ↑ 2011년 나온 샌디브릿지에서 2014년의 하스웰 리프레시까지 CPU 본연의 성능은 10퍼센트 정도 상승.
  6. ↑ i7과 클럭만 0.1GHz 차이 난다.
  7. ↑ 다만 이것은 128MB의 eDRAM의 공헌이 상당히 크다. iGPU 자체의 성능은 AMD APU 쪽이 더 좋다. 게다가 가격도 두 배(...) 이상이다.
  8. ↑ 14nm의 수율이 별로 좋지 못해서 연기되었다. 문제는 이것이 스카이레이크까지 수율이 안 좋아서 공급이 잘 안되는 상황에 브로드웰-E/EP모델도 두 차례나 출시가 연기되었다.
  9. ↑ 그나마 이게 한참 떨어진 가격이다.
  10. ↑ 동일 모델넘버 기준.
  11. ↑ 18코어의 하스웰-EX의 트랜지스터 개수는 대략 56억 9천 개이고, 브로드웰-EX의 트랜지스터 개수는 대략 72억 개이므로 거의 2배의 집적도 향상이 있는 셈.
  12. ↑ 벡터 FP 곱셈/나눗셈의 사이클이 5클럭에서 3클럭으로 간소화
  13. ↑ 28개에서 56개로 2배로 확장되었다.
  14. ↑ IPC상으론 대략 10%정도 상승되었다. 다만 네할렘-샌디브릿지에선 클럭 자체가 2GHz대에서 3GHz대로 많이 올랐기 때문에 최종적인 체감은 큰 편이었던 반면 샌디브릿지/아이비브릿지-하스웰/브로드웰의 경우 클럭이 거의 답보 상태였던 것도 큰 원인이다.
  15. ↑ 8 시리즈 칩셋에서는 바이오스 업데이트를 해야 하스웰 리프레시를 지원한다.
  16. ↑ 정확히는 CPU 다이와 함께 패키징 되어 있다. 2칩 패키징.
  17. ↑ 예컨데 HD5500의 성능은 NVIDIA Geforce 9600GT와 동급의 성능을 보여준다. 더군다나 Vulkan API도 지원 예정이라 체감성능은 더 높아질 것이다.