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CPU의 변천사라고 한다면 인텔 계열의 CPU를 들 수가 있습니다. 초창기 개인용 PC의 거의 대부분에 인텔 CPU가 사용 되었기 때문입니다. 그래서 이곳에서는 인텔계열의 CPU 변천사를 알아 보도록 하겠습니다.
: i8086/i8088
8086은 1978년도에 인텔이 PC를 위해 처음 만든 CPU입니다. 8086은 1MB의 메모리를 사용했으며, 4.77MHz의 속도를 냈고, 8086A에서부터 8086AH, 8086AH-2, 8086AH-1, 80C86A, 80C86A-2, 80C86A-1로 발전했으며, 각각 4MHz에서 12MHz까지 속도가 향상되었습니다. 8086은 IBM PC에 사용되었으며, 이의 성공으로 인텔은 <포춘 Fortune> 지 선정 500대 기업에 들어가게 되는데, 이듬해인 1979년에 8088을 생산합니다. 기존의 XT(eXtended Technology) 컴퓨터는 16비트 방식으로 설계되었기 때문에 8비트의 8086이 호환되지 않았습니다. 따라서 이를 해결하기 위해 만들어진 8088은 내부 클록 속도 16비트, 외부 클록 속도 8비트로 설계되었고, 80C88A, 80C88A-2, 80C88A-1로 발전해 갔으며, 각각 5MHz, 8MHz, 10MHz의 속도를 가지게 되었습니다.
i80286
286, 일명 80286은 1982년도에 인텔에서 생산한 CPU로 AT(Advanced Technology)라고 불립니다. 286은 8086, 8088과 비교해 완벽한 16비트 CPU로, 속도는 12MHz, 최대 메모리 관리는 16MB에 이르렀습니다. 286에서는 메모리 관리에 실제 모드(Real Mode)와 보호 모드(Protected Mode)라는 개념이 도입되었는데, 보호 모드를 통해 가상 메모리와 멀티태스킹이 가능하게 되었지만, 당시의 운영체제인 도스에서는 보호 모드를 사용할 수 없어서 메모리 확장 의미는 가지지 못했습니다. 16비트의 데이터 버스와 24비트의 어드레스 버스가 사용되었으며, 20MHz까지 속도가 향상되었습니다. 68핀 패키지가 적용된 286은 IBM PC/AT에 사용되었으며, 출시된 지 6년 만에 세계적으로 1,500만 대의 AT 컴퓨터가 유통되었습니다.
i80386SX/DX
1985년도에 생산한 CPU로 최초로 도입된 32비트 연산과 가상 모드의 사용으로 기존의 제품군과 뚜렷한 차별화를 이룬 제품으로, 멀티태스킹이 가능하다는 점이 높이 평가되었습니다. 386DX의 경우 최초의 프로세서인 4004보다 100배 이상 많은 27만 5,000개의 트랜지스터가 집적되었으며, 동작 속도는 16, 20, 25, 33MHz입니다. 1988년 6월에 출시된 차기 모델인 386SX는 클록 속도와 트랜지스터 수, 지원 메모리 용량 등에서는 386DX와 동일했으나, 32비트가 아닌 16비트 연산을 하는 저가형 제품이었습니다.
i80486
1989년 인텔은 i80486을 내놓는데 이 486은 그 이전의 386과 비교하였을 때 몇 가지의 두드러지는 특징을 가지고 있습니다. 우선 가장 중요한 특징이라면 수치연산용 프로세서를 CPU내에 내장하였다는 것입니다. 흔히 코-프로세서라고 부르는 수치연산용 보조 프로세서는 그 동안 i80287, i80387이란 이름으로 만들어져서 CPU에 옆에 추가적으로 장착하여 수치연산을 돕는 기능을 가지고 있으며 이 코-프로세서를 사용할 경우에 CAD나 스프레드 쉬트에서 2-3배의 속도향상을 얻을 수 있었고, 486은 바로 수치연산용 보조 프로세서를 내장함으로서 별도의 코-프로세서를 추가하지 않아도 된다는 것입니다. 이것이 인텔의 i80486DX입니다. 여기서 짚고 넘어 갈 것은 코-프로세서라는 것은 모든 사용자와 모든 프로그램에서 꼭 있어야 하는 것이 아니며 코-프로세서를 원하지 않는 프로그램에서는 코-프로세서를 꼽아도 전혀 다른 점이 없다는 것입니다. 따라서 캐드나 스프레드 쉬트를 사용하지 않는 사용자라면 꼭 486DX를 사용해야 할 이유가 없습니다. 바로 이런 이유로 탄생하는 것이 인텔의 i80486SX입니다. 486SX는 수치연산용 보조 프로세서가 없는 것을 제외하고는 DX와 다른 것이 없는데 DX-33과 SX-33을 비교하면 같은 속도와 성능비를 가지게 되는 것이며 가격면에서 DX의 1/2정도로 매우 경제적인 CPU라 할 수 있습니다. (486의 DX와 SX의 외부 데이타버스는 모두 32비트입니다.) 두 번째 특징은 8KByte의 내부 캐시 메모리를 가지고 있어서 이를 가지지 못한 386DX에 비하여 약 2배 정도의 성능 향상을 거두고 있다는 점입니다. 세 번째로는 업그레이드 방법의 개선인데, 기존에 여러분이 사용하는 286을 386으로 바꾼다면 CPU를 바꾸는 것만으로 되는 것이 아니라 관련된 모든 것을 모두 바꾸어야 하므로 사실 케이스나 모니터, 주변기기를 제외한 내부의 모든 부품을 다 바꾼다고 보면 됩니다.
이 문제는 컴퓨터의 전환주기기 너무 빨라서 386이 많이 사용되던 시절만 하더라도 업그레이드라는 것을 상상도 못하게 많은 비용과 기술적 지식이 필요했었습니다. 486은 간단히 CPU만의 교체로 업그레이드들 가능하게 설계하므로서 사용자의 쉬운 업그레이드와 비용절약을 도모하고 있는 것입니다. 또한 486은 DX, SX에서 머무르는 것이 아니고 그 이상의 성능을 가지는 ODP(OVER DRIVE PROCESSER)와 DX2, DX4와 같은 CPU만들어 지속적인 발전을 하였습니다..
펜티엄
1993년 3월에 처음으로 선보인 5세대 프로세서입니다. 인텔은 AMD사와의 프로세서 혼동을 막기 위하여 기존의 i486 인텔 프로세서와 같은 일반적인 이름보다 자신만의 이름을 짓게 되었는데, 첫번째 펜티엄 세대는 P5로 불리는데 흔히 80501프로세서로 알려져 있습니다. 이 제품은 0.80 마이크론 공정으로 생산되었으며 60MHz나 66MHz의 FSB를 사용하며 5V의 코어 전압을 사용합니다. 이 제품은 핀 방식의 소켓 프로세서로 각 프로세서에 해당되는 클럭은 버스 클럭과 완전히 동일하였습니다. 이 프로세서는 소켓4에 장착되었습니다. 다음 세대의 프로세서로는 바로 P54라고 불려진 80502제품으로, 이 제품은 1993년 말에 선보이게 되었습니다. 이 제품은 3.3V의 코어 전압과 핀 방식의 소켓 프로세서로, 0.50마이크론 공정이나 0.35마이크론 공정으로 생산되었으며 프로세서의 클럭은 75-200MHz로 작동되었으며 버스 클럭은 50-66MHz로 작동되었습니다. 이 제품은 16KB의 L1캐쉬를 내장하고 있고 첫 번째로 분리된 캐쉬를 구성하였는데 8KB는 데이터를 위한 것으로 나머지 8KB는 명령어들을 위한 것으로 배정되었습니다. 장착소켓은 소켓5이고, 이 제품은 IA32아키텍처에 기반을 두고 있으며 기본적이 명령어들은 기존의 i386과 동일하였습니다.
펜티엄 PRO
32비트의 연산과 64비 의 버스구조를 가진 펜티엄과 같은 것이지만 L2캐시를 내장한 것이 특징으로 소켓8을 사용하였으며 특징의 L2캐시는 2차 캐시라고도 하는데 슈퍼스칼라아키텍처와 실행명령어예측이 가능한 구조입니다. 그러나 펜티엄프로는 도스용 프로그램에서 오히려 펜티엄보다 실행속도가 느리다는 단점에 수명이 짧았습니다.
MMX 펜티엄 CPU
32비트의 연산과 64비트의 버스구조를 가졌으며 소켓7이 사용되는 CPU가 출시되었는데 앞의 펜티엄과 다른 점은 멀티미디어 명령어처리세트를 가졌다는 것입니다. 그럼으로 멀티미디어명령어를 포함하는 CPU로 멀티미디어 시대에 들어와서는 훨씬 빠른 속도를 가지게 되었습니다.
펜티엄 II
32비트의 연산과 64비트의 버스구조로 펜티엄프로와 MMX를 합쳐 놓은 CPU입니다. 당연히 멀티미디어 명령어처리세트를 가졌고 L2캐시 또한 내장하였습니다. 파이브라인(Pipleline)을 이용한 명령어처리와 슈퍼스칼라, 분기예측, L2캐시내장과 이중전압구조로 훨씬 빠른 속도를 가지게 되었고, 펜티엄Ⅱ의 종류로는 클라메스(Klamath), 데슈츠(Deschtes), 코빙턴(Covington), 멘도시노(Mendocino), 제온(Xeon), 카트마이(Katmai), 머세드(Merced)등이 있습니다. 코빙턴과 멘도시노를 셀러론계열이라고 하며 L2캐시를 없애 가격을 낮추었으며 소켓370, 슬롯1을 사용합니다. 클라메스와 데슈츠는 정통 펜티엄Ⅱ로서 L2캐시가 512KB를 가지고 있으며 슬롯1방식을 사용합니다. 그리고 제온은 서버전용으로 현재 쓰이는데 슬롯2방식이며 병렬로 최대4개의 CPU를 연결하여 사용을 할 수 있지만 연결한 CPU의 속도는 일정하게 병렬처리를 합니다. 그리고 슬롯M방식의 머세드는 64비트의 연산을 하는 CPU입니다.
펜티엄 III
인텔이 1999년 2월에 발표한 펜티엄-III 프로세서는 450MHz와 500MHz의 제품으로 첫선일 보였으며 70개의 새로운 명령을 이용하여 다양한 애플리케이션들을 보다 빠르게 처리할 수 있습니다. 또한 프로세서 "시리얼번호" 기능이 추가되었는데, 이 "시리얼번호"는 논란의 대상이 되어 습니다. 인텔사가 각각의 칩에 서로 다르게 붙여 놓은 일련번호(PSN)는 현재 인터넷에서는 전자 상거래 확산 추세를 타고 타인의 ID와 암호를 도용하는 경우나 사기 판매 범죄가 늘고 있어서, PC에 내장된 인텔칩에 각각의 고유 번호를 지정하고, 인터넷 접속 때 이 번호가 접속한 웹사이트에 자동적으로 공개되게 하면 PC 소유자 본인인지 여부를 정확히 파악할 수 있다는 것이 99년 1월 20일 인텔측의 발표였습니다.
그러나 인텔사의 그런 의도는 일련번호를 통해 인텔이나 인터넷 상거래 회사들이 개인의 인터넷 사용 성향을 정확히 추적할 수 있고 개인 정보가 광범위하게 노출 될 수 있다는 것이기도 해서 초기부터 많은 반발을 불러일으켰습니다.
셀러론
셀러론은 인텔이 저가형 PC를 위해 개발한 CPU로 100MHz 지원 펜티엄II와 같은 0.25미크론 코어를 가진 제품이다. 이 제품은 기존의 0.35미크론 공정으로 생산된 펜티엄II 클라마쓰에 비해 훨씬 진보된 제품입니다.
펜티엄 IV
이 제품은 완전히 새로운 아키텍쳐인 IA-32방식의 프로세서로 코퍼마인의 뒤를 이어 일반 PC를 위한 제품입니다. 이 제품은 기존의 GTL+버스를 대신하여 완전히 새로운 시스템 버스인 Quad Pumped 100MHz방식의 시스템 버스가 사용되며 최종적으로 400MHz가 효율을 볼 수 있게 설계되어 있습니다. L1캐쉬는 256KB로 예상되며 L2캐쉬는 1MB이하로 가지고 있습니다. 또한 인텔은 성능 향상을 다양한 기술을 적용하였는데 추가적인 명령어 유닛과 디코더, 향상된 버퍼 크기등이 그 예입니다. 현재 최신의 정보에 의하면 윌라멧 CPU도 코퍼마인 제품들과 거의 같은 수준의 동작 속도를 보여준다고 합니다. 정수 연산으로는 코퍼마인과 같은 수준의 성능을 제공하며 실수 연산은 5%정도 빠른 성능을 보여준다고 하며, 인텔은 이 제품을 0.18마이크론 공정으로 생산할 예정이며 곧 0.13마이크론 공정으로 이행할 예정입니다. 코어 클럭은 1.5GHz로 시작하여 그 이상의 클럭 속도를 보여주게 됩니다.
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