[고전 2003.02.20] Pentium M 1.60GHz의 처리 능력

 

IDF Spring 2003 기조 연설 보고서

모바일 Pentium 4 2.40GHz-M을 상회
~ 배터리 구동 시간은 5시간 넘어!

 

 

지난해 IDF Fall에서 공개된 Pentium M (앞)과 칩셋 Intel 855PM (안쪽)

장소 : San Jose Convention Center
기간 : 2월 18일 ~ 21일 (현지 시간)

 Intel이 개발자들에 개최하는 Intel Developer Forum (IDF)은 2일째를 맞아, 클라이언트 시스템에 대한 기조 강연을 했다. 오늘의 기조 강연에서는 모바일을 담당하는 아난드 찬드라 세커 부사장, XScale을 담당하는 가디 싱어 부사장 데스크탑을 담당하는 루이스 번즈 부사장 3명이 등장해, 각각의 제품에 대해 설명했다.

 본 리포트에서는 그 중에서도 모바일에 관한 화제를 가지고, 처음 공식적으로 공개된 Centrino (센트리노) 모바일 테크놀로지에 대한 화제를 다룬다.

 

 

높은 모빌리티를 실현하는 Centrino 모바일 테크놀로지

　찬드라 세커 씨는 "2006년까지 노트북 PC 시장은 16%의 성장률이 기대된다. 얇고 이쁜 노트북 PC가 앞으로 속속 시장에 등장하고, 2005년에는 그 중 90%가 무선 LAN이 내장된다 "고 말해 앞으로 노트북 PC에는 큰 가능성이 있다고 강조했다. 그리고 "높은 이동성 (모빌리티)을 실현하려면, 접속성, 장시간 배터리 구동, 고성능, 뛰어난 폼 팩터의 4 가지가 갖춰질 필요가 있다"고 계속해 이를 실현한 노트북 PC가 등장하는 것이야 말로 앞으로도 노트북 PC가 높은 성장률을 유지하는 것이 가능한 근거라고 말했다.

 그 네 가지를 실현하기 위한 빌딩 블록으로서 찬드라 세커 씨가 강조한 것이 Centrino 모바일 테크놀로지다. Centrino 모바일 기술을 구성하는 요소는 다음 3 가지다. 첫 번째는 지금까지 코드네임 Banias로 알려져 온 Pentium M 프로세서. 두 번째가 Odem 내지는 Montara-GM의 코드 네임으로 알려져 온 Intel 855PM 및 Intel 855GM 칩셋. 세 번째는 Calexico (칼렉시코)의 코드 네임으로 알려져 온 Intel PRO / WIRELESS 2100 제품군의 무선 LAN 모듈로 IEEE 802.11a (5GHz) / 11b (2.4GHz)의 두 대역에 대응하는 모듈, 혹은 IEEE 802.11b 만 지원하는 모듈이다.

 

 

Intel 모바일 플랫폼 그룹 총괄 매니저 아난드 찬드라 세커 부사장

 

 

Centrino 모바일 기술은 CPU + 칩셋 + 무선 LAN이 삼위일체로 제공된다.

 

 

 

다양한 전력 절약 기능을 채용하고 있는 Pentium M 프로세서

 

Pentium M의 기술적인 세부 사항. L2 캐시는 1MB로 대용량이 되었다.

 

 

CPU의 Pentium M은 1MB의 L2 캐시를 내장하고 있으며, 몇 가지 새로운 절전 기술을 채택하고 있다.

 CPU 내부에서 명령을 압축하여 전송함으로써, 적은 전력으로 명령 실행을 가능하게 하는 "Micro-Ops Fusion", 분기 예측의 정확도를 높임으로써 성능을 향상시키는 "Advanced Branch Prediction", 명령 실행의 효율성을 높임으로써 명령 실행에 필요한 전력을 낮추는 "Dedicated Stack Manager"등의 에너지를 절감하는 다양한 궁리를 하고있다.

 Pentium M은 열 설계 사양의 차이에 따라 3개의 제품 라인업이 준비되어 있다. 그것이 통상판, 저전압, 초 저전압 판의 3 제품이다. 라인업은 다음과 같다.

클럭	구동 전압	TDP	SST
			클럭	전압	TDP	평균
통상 판
1.6GHz	1.48V	24.5W	600MHz	0.96V	6W	1W 이하
1.5GHz	1.48V	24.5W	600MHz	0.96V	6W	1W 이하
1.4GHz	1.48V	22W	600MHz	0.96V	6W	1W 이하
1.3GHz	1.39V	22W	600MHz	0.96V	6W	1W 이하
저전압 판
1.1GHz	1.18V	12W	600MHz	0.96V	6W	1W 이하
초 저전압 판
900MHz	1V	7W	600MHz	0.85V	4W	1W 이하

 

 또한, 구동 전압 및 소비 전력 등의 데이터는 필자가 독자 취재한 내용이며, Intel의 공식 견해가 아님을 예고해 둔다.

 Pentium M에서는 인핸스드 인텔 Speed​​Step (EIST) 기술이 더욱 확장된다. 개발 코드 네임 "Geyserville III "이라 부르는 새로운 Speed​​Step 에서는, 새로운 여러 단계의 전압 클럭 스케일링이 지원된다.

 CPU는 부하율에 따라 여러 단계로 클럭 전압을 동적으로 변경해 간다. OEM 메이커 관계자의 정보에 의하면,이 단계의 수는 CPU에 따라 다르지만, 통상 판의 Pentium M은 다음과 같다.

 

	1.6GHz	1.5GHz	1.4GHz	1.3GHz	1.2GHz	1.1GHz	1GHz	0.9GHz	0.8GHz	0.7GHz
1.6GHz	1.48V	-	1.4V	-	1.27V	-	1.1V	-	1V	0.95V
1.5GHz	-	1.48V	1.4V	-	1.35V	-	1.2V	-	1.1V	0.95V
1.4GHz	-	-	1.48V	-	1.34V	-	1.3V	-	1.18V	0.956V
1.3GHz	-	-	-	1.39V	1.36V	-	1.3V	-	1.26V	0.956V

 

 이것 으로 기본적으로 200MHz 단위로 스케일링하게 된다. 보고 알수 있듯이 위의 클럭에 되는 만큼, 스케일링 도중 클럭에 저전압이 되도록 설정되어 있으며, 배터리 구동시에 불리하지 않도록 설계가 되어있다.

 

 또한 당초 Pentium M 에서도 Geyserville I, 즉 최초의 Speed​​Step 기술 (동적으로 클럭 전압을 변경하지 않고, AC 어댑터의 유무로 2 가지의 클럭/전압을 바꾼다.)이 지원되는 것도 검토 되었다. 이것은 Pentium M의 전원 부분 사양인 IMVP-IV 에서도 설명했지만, 결국 이 기능은 삭제되고 Pentium M이 탑재된 노트북 PC는 모두 Geyserville III 의 기능이 이용되는 것이 된다.

 여기에 Pentium M의 시스템 버스는 Pentium 4에 이용되고 있는 이른바 P4 버스와 거의 동일한 기술을 이용하고 있다. 소스 동기식 쿼드 펌프 400MHz 버스로 되어 있지만, P4 버스와의 큰 차이점은 동작 전압이 P4 버스에 비해 낮아지고 있으며, 모바일 Pentium 4가 1.3V로 큰데, Pentium M에서 1.05 V가 된다. 이 점에서도 소비전력에 배려한 설계로 되어 있다.

 

뛰어난 칩셋과 듀얼 밴드 무선 LAN의 존재

 Centrino 모바일 기술은 Pentium M 외에 칩셋 Intel 855PM / GM, 무선 LAN 모듈 Intel PRO / WIRELESS 2100 패밀리로 구성되어 있다.

 

 

Intel 855 패밀리의 블록 다이어그램

 

 

 칩셋은 코드네임 Odem (오뎀) Montara-GM (몬타라 지엠)으로 구성되어 있다. Odem 이었던 Intel 855PM은 단독형 칩셋으로 400MHz / 1.05V의 시스템 버스, DDR266을 지원하는 메모리 버스, AGP 4X, 사우스 브릿지로 ICH4의 모바일 버전인 ICH4-M 이라는 사양으로 되어 있다. 사우스가 ICH4-M이 된 것으로, USB 2.0 6 포트 이용할 수 있게 되어, 노트북 PC 에서도 본격적으로 USB 2.0 시대를 맞​​이하게 된다.

 코드 네임 Montara-GM 이었던 Intel 855GM은 Intel 855PM (Odem)에 내장 그래픽을 추가한 통합형 칩셋이다. 내장된 코어는 Intel Extreme Graphics2로 불리는 것으로, 기본적으로 Intel 845G 등에서 이용되고 있는 Portora 코어의 발전 판이다 (데스크탑 845G 그래픽은 Extreme Graphic 이고, FSB800  하이퍼스레딩 지원 펜티엄4 노스우드C와 같이 나온 865G가 Extreme Graphics 2).

 

 

https://youtu.be/txgtP4fiQ30

펜티엄4 프레스캇 3Ghz + 865G 내장 그래픽 익스트림 그래픽스2로 돌린 워크래프트3

 

 

 또한 이미 Pentium 4 용 칩셋으로 Intel 852GM (코드 네임 Montara-GML)이라는 칩셋이 출시되고 있지만, Intel 855GM의 차이는 주로 그래픽 부분이다. Intel 852GM 에서는 외부 AGP가 지원되지 않는 것 외에, 내장된 그래픽 코어 클럭이 133MHz에서 3D 렌더링 엔진은 1P1T (1 파이프 라인, 1 텍스처 유닛)라는 구성으로 되어 있다. 이에 비해 Intel 855GM에서는 그래픽 코어가 200MHz로 높게 설정되어 있으며, 렌더링 엔진도 2P1T (2 파이프 라인, 1 텍스처 유닛)의 구성으로 되어 있다. 이는 Pentium 4 + Intel 852GM (Montara-GML)보다 Pentium M + Intel 855GM (Montara-GM) 쪽이 높은 3D 성능을 실현하고 있다고 말해진다.

 신경이 쓰이는 소비 전력은 Intel 855PM, Intel 855GM 모두 상당히 낮다. 예를 들어, 같은 그래픽 내장 칩셋인 Intel 830G는 열 설계 소비 전력 (TDP)이 7W 근처였던 것에 비해, Intel 855GM 쪽은 3.2W이며, 평균 소비 전력에 이르러서는 1.7 W로 그래픽 내장 칩셋으로 상당히 낮은 소비 전력으로 되어 있다.

Intel PRO / WIRELESS 2100A

 

 

 코드 네임 Calexico (칼렉시코)로 불려져 온 무선 LAN 모듈은 Intel PRO / Wireless 2100 패밀리로 출시된다. IEEE 802.11a (5GHz, 54Mbps), IEEE 802.11b (2.4GHz, 11Mbps)의 두 대역폭을 지원하는 것이 Intel PRO / Wireless 2100A이고, 11b 전용 제품이 Intel PRO / Wireless 2100 가 된다.

 OEM 벤더는 이들을 Centrino로, 즉 Pentium M + Intel 855 + Intel PRO / Wireless 2100을 통째로 구입하면 매우 저렴하게 Intel PRO / Wireless 2100을 구입할 수 있다. 구체적으로는 11a / b 듀얼 밴드 버전이 + 35 달러, 싱글 밴드 버전이 + 20 달러가 된다. 별도로 구입한 경우에는 각각 50 달러 대 30 달러 대 이기 때문에 20 달러 정도를 절약 할 수 있어 OEM 메이커에 있어서는 장점이 된다.

 다만 듀얼 밴드 버전은 개발 작업의 지연으로 올해 2분기로 출하 연기되고 말았다. 따라서 3월 12일 발표시에는 싱글 밴드 (11b)로만 선택 가능하다.

 

Pentium 4 / 2.40GHz에 해당하는 높은 처리 능력을 실현

 기조 강연에 등장한 Intel 모바일 플랫폼 이사 돈 맥도날드는 처음 공식적으로 Pentium M의 성능을 공개했다.

 전회 Intel Developer Forum 기사에서 필자는 OEM 메이커 관계자의 정보를 토대로 해서  Banias의 예상 성능에 대해 다루었다 (이것이 Banias 플랫폼이다. CPU 마이크로 아키텍처 편). 그때의 정보는 기본적으로 Intel이 OEM 업체들에 설명한 데이터를 바탕으로 예측한 것으로, Pentium M (당시는 Banias) 1.60GHz는 모바일 Pentium 4-M 2.40GHz를 10% 정도 상회했다. 이번 맥도날드 씨가 공개한 데이터도 거의 그에 따르는 것으로, 모바일 Pentium 4-M 2.40GHz를 약 10% 상회하고 있다.

 전체 데이터는 공개되지 않았지만, 기조 강연 후 이뤄진 세션에서는 "표준적인 모바일 벤치 마크를 이용하고 있다"(Intel 모바일 플랫폼 그룹 이스라엘 디자인 센터 제너럴 매니저 몰리 에덴 씨)라고 설명한 것과, 동시에 배터리 수명 결과도 표시되어 있는 것 등에서, BAPCo의 MobileMark2002 라고 생각해도 좋을 것이다.

 배터리 구동 시간에 대해서는 5 시간 이라는 데이터가 나타났다. 이것은 거의 같은 구성의 모바일 Pentium 4-M 2.40GHz의 배이며, 모바일 Pentium III 1.20GHz-M의 34% 업이된다. 실제 모바일 Pentium 4-M 2.40GHz (파랑), Pentium M 1.60GHz (분홍) 모바일 Pentium III-M 1.20GHz (초록)의 소비 전력의 경과를 나타내는 시현이 벌어졌는데, Pentium M은 스텐드 바이 때에 모바일 Pentium III-M 1.20GHz 이하 소비 전력에 머물고, 여기에 액티브 때에는 거의 모바일 Pentium III-M 1.20GHz와 동등한 정도의 소비 전력에 머물고 있었다. 또한 이미 말했듯이 칩셋면에서도 전력절약이 진행되고 있어, 플랫폼에서는 상당히 낮아져, 제품 수준에서 배터리 사용 시간의 개선이 기대된다.

 

 

Pentium M의 처리 능력. Pentium 4 2.40GHz-M과 모바일 Pentium III 1.20GHz-M에

비해 높은 처리 능력을 발휘하며 더 긴 배터리 구동 시간을 실현

 

 

 

소비 전력의 라이브 데모. Pentium M 1.60GHz (분홍)는 대기시에는 모바일 Pentium III

1.20GHz-M에 비해 낮고, 활성시에는 모바일 Pentium III 1.20GHz-M과 거의 동등하다.

 

 

2004년을 향해 11g에 대한 대응이나 90nm 공정 버전의 Dothan이 투입된다

 또한 이번 프레젠테이션에서는 지난해까지 Intel이 활발하게 설명한 "듀얼 밴드"라는 요소가 빠져 있었다. 이미 언급한 바와 같이 듀얼 밴드 버전의 Intel PRO / WIRELESS 2100A가 2 분기로 연기되어 버렸기 때문이다.

 그런데, 궁금한 것이 IEEE 802.11g에의 대응인데, 기자 회견에서 찬드라 세커 부사장에 질문을 던져 보았는데 "Intel은 안정성과 확실성 등을 중시하고 있다. 현시점에는 11g 규격이 완전히는 정해지지 않았고, 액세스 포인트와의 호환성 확인 등의 작업은 이제 진행되고 있다. 그러한 상황에서 지원하는 것은 어렵다고 판단한다 " 라고 설명했다. 이런한 것이 이유로 11g에 대한 대응은 하지 않는다는 것이 Intel의 방침이라는 것이다.

 그럼 11g에 대응 계획은 없는가? 질문을 던진 결과, "물론 우리도 11g에 흥미를 가지고 있다. 아마도 2003 년에는 대응하게 될 것이다."(찬드라 세커 씨) 라고 2003 년의 대응을 밝혔다.

 이것은 주목할만한 발언이다. Intel은 11g를 지원하는 차세대 Calexico (Calexico2)의 출시를 2004년 1분기 라고 OEM 메이커에 설명한 것인데, 어쩌면 이것이 빨라진 것일지도 모른다.

 또한, 찬드라 세커 씨는 Pentium M의 향후에 대해서도 설명했다. "2003년 하반기에는 Dothan (도선 개발 코드네임)으로 불리는 90nm 공정의 제품을 투입한다. Dothan은 Centrino 브랜드로 출하되기 때문에, OEM은 CPU를 Dothan으로 교체하는 것만으로 매우 짧은 기간에 더 고성능의 대응 제품을 출시 할 수있다 " 라고 말하며, Dothan으로 Pentium M 라인의 강화를 도모해 나갈 방침임을 밝혔다.

 찬드라 세커 씨는 Dothan 대한 자세한 정보는 확언을 피했지만, 개발 책임자인 에덴 씨에 따르면 Dothan에서는 일부 기능 향상이 이루어졌으며, 처리 능력은 Banias를 웃도는 것이 된다고 한다. OEM 메이커 관계자의 정보에 의하면, 4월에 Pentium M 1.70GHz가 추가된 후 4분기에 Dothan 1.80GHz가 투입 될 예정이 있다고 한다. Dothan의 구동 전압은 1.31V로 낮춰 열 설계 전력 (TDP)은 21W로 인하 된다고 한다.

 

 플랫폼도 계속 확장된다. Intel은 Dothan의 투입과 동시에, Intel 855GM의 후계자로 Montara-GM+ 를 투입한다.

 Montara-GM+ 는 새로운 DDR333을 지원하고 내장 그래픽 코어의 클럭도 250MHz로 상승. 또한, 내장 그래픽 코어의 클럭을 동적으로 스위칭해 나가는 Speed​​Step 비슷한 기능이 도입되어 3D 렌더링 때가 아닌 등 코어 주파수가 낮아도 상관없는 경우에는 클럭을 낮춰 소비 전력을 줄인다.

 그러나 구동 전압은 1.35V로 Intel 855GM의 1.2V에서 인상 될 예정이며 소비 전력은 4W 대로 약간 오르는 것은 약점이라고 할 수 있지만 성능은 크게 상승하게 될 것이다 .

 또한 소식통에 의하면, 2004년 후반에는 Pentium M의 차세대 칩셋이 계획되어 있다고한다. 이 칩셋에서는 PCI Express가 지원되어, 그래픽 칩은 PCI Express의 16X로 연결된다. 또 메인 메모리는 DDR2로 되는 예정이라고 알려져 있는데, 현시점에서는 확정적인 정보가 아니다. 코드 네임 등도 밝혀져 있지 않다. 하지만 2004년에 플랫폼 측면에서 큰 변화가 오는 것은 거의 틀림 없을 것이다.

 

소문의 ThinkPad X31도 단상에 전시되다

 이번 회에는 단상에 몇 가지 Centrino 모바일 기술을 탑재한 노트북 PC가 전시되었다. 대게는 씬 & 라이트이며, 일본 시장에서 큰 주목을 끌 것 같은 서브 노트북의 전시는 별로 없었다.

 그러나 그 중에서도 큰 주목을 모은 것이 도시바 DynaBook SS의 후속 제품으로 생각되는 제품과 IBM의 ThinkPad X30의 후속으로 보이는 제품이다.

 특히 후자는 X31 로고가 붙어 있어, 지난해 IDF Fall에서 Intel 공개한 (이것이 베니어스 플랫폼이다. Banias 탑재 ThinkPad X31 등이 공개) X31의 실제 제품에 가까운 버전이라고 생각된다. 액정 패널 부분에는 Bluetooth와 무선 LAN의 로고가 배치되어 있어, 양쪽 모두에 대응하고 있는 것은 확실하다고 생각된다. Centrino 스티커가 부착되어 있었기 때문에, 무선 LAN은 아마 싱글 밴드 버전이라고 생각할 수 있을 것이다. 후면에 병렬, USB, VGA, 이더넷, 모뎀도 준비하고 있는 점도 기존의 X30과 크게 다르지 않은것 같았다.

 현시점에서는 PC 공급 업체에서 어떤 Centrino 노트북이 출시하는지는 아직 밝혀지지 않았다. 그러나 이번 회에(IDF에) 적어도 IBM의 X3x 시리즈, 도시바 DynaBook SS는 Centrino를 채용한 제품이 등장 할 가능성이 높은 것으로 판명된다. 향후 타사도 포함해서 보다 매력적인 모바일 PC가 등장하는 것을 기대하고 싶은 부분이다.

 

IBM의 ThinkPad X31가 다시 등장. 이번에도 X31의 로고가 들어가 있어, X30에 비해 액정 부분에 있던 Bluetooth 스위치가 없어지는 등 지점에서 변화가 있었다

 

 

 

도시바 DynaBook SS 기반의 노트북 PC를 비롯한 Centrino 모바일 기술 채용 노트 PC. DynaBook SS와 ThinkPad X31 이외는 씬 & 라이트 내지는 풀 사이즈 노트북 PC 였다.

 

 

 

 

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