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24. 하드웨어 개요 및 구조

24. 하드웨어 개요 및 구조. KAIST SPARCS 11 Rodumani. 학습목표. 컴퓨터의 구성을 안다 . 하드웨어의 중요성을 안다 . 컴퓨터 하드웨어들의 역할을 안다 . 서버와 PC 하드웨어의 차이점을 안다. PC 의 기본구성 ..?. PC 의 기본구성. CPU MainBoard RAM GPU HDD ODD PowerSupply Case Ethernet Card Sound Card I/O Devices. CPU. Central Processing Unit. INTEL AMD

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24. 하드웨어 개요 및 구조

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  1. 24.하드웨어개요및구조 KAIST SPARCS 11 Rodumani

  2. 학습목표 • 컴퓨터의구성을안다. • 하드웨어의중요성을안다. • 컴퓨터하드웨어들의역할을안다. • 서버와 PC 하드웨어의차이점을안다.

  3. PC의기본구성..?

  4. PC의기본구성 • CPU • MainBoard • RAM • GPU • HDD • ODD • PowerSupply • Case • Ethernet Card • Sound Card • I/O Devices..

  5. CPU

  6. Central Processing Unit

  7. INTEL AMD Cyrix VIA SIS Marvell INTEL AMD

  8. INTEL 4004 (1971) - 4Bit

  9. INTEL 8080 (1971) - 16Bit

  10. Intel 8086 (1978) - 16Bit

  11. INTEL 80286 (1982) - 16Bit

  12. INTEL 80386 (1985) - 32Bit

  13. INTEL 80486 (1989)

  14. INTEL Pentium (1993) - P5

  15. P6 Architecture • Pentium Pro (1995) • Pentium II (1997) • Pentium III (1999) • AMD Athlon

  16. NetBurst Architecture • Pentium 4 (2000) • AMD Opteron/Athlon 64(2004) • Pentium D (2005) • AMD Athlon 64 X2(최초의듀얼코어)

  17. Core MicroArchitecture • INTEL Core 2 Series.. (2006~) • Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Solo(Mobile) • Brand Name이중요해짐 • LGA 775 Socket을주로사용 • AMD가 INTEL에게다시주도권을내준다. • Core 2 Quad : Core 2 Duo 를 2개이어붙여서생산

  18. Nehalem Architecture • INTEL Core i Series (1st Generation) • i7 BloomField 1366 Socket - Quad Core, QPI • i5, i7 LynnField 1156 Socket - Quad Core, DMI • i3, i5 ClarksField 1156 Socket - Dual Core, DMI, Graphic • IMC (Integrated Memory Controller) 도입 • Native MultiCore Architecture • Shared L3 Cache

  19. Sandy Bridge Architecture • INTEL Core i Series (2st Generation) • Integrated Graphic Core • Shared L3 Cache With Graphic Core • IvyBridge(22nm) 예정

  20. Xeon • 서버군 INTEL Processor • Multi-Processor 지원 • PC군보다큰 CacheMemory • 안정적인성능 • P6 아키텍쳐부터생산되어온브랜드. • 지원하는메인보드가비싸다.

  21. CPU 용어

  22. CPU • Core • 실직적 CPU. 각종논리적연산을수행하는곳이다. • MultiCore CPU는 Core가여러개인것으로 CPU가여러개인것과비슷한효과를낸다.

  23. CPU • Cache Memory • CPU 내부에있는 RAM. Core가굉장히빠른속도로접근할수있으므로 Cache 가클수록비싸다.

  24. CPU • Socket • CPU가메인보드에꽃히는공간. Socket은보통핀의개수로구분하는데최근에는 1155개의핀을사용한다. 478(P4) 775(Core) 1155(SandyBridge)

  25. CPU • Clock • CPU의작동속도. FSB에 Multiplier를곱해서정해진다.높을수록빠르지만같은 Clock을가진 CPU여도 Cache구조, 메모리컨트롤러등에따라성능이다를수있다. • 제조공정 • CPU를생산하는데사용된공정의크기. 작을수록더많은부품을넣을수있고부품간간격이넓어지므로발열이줄어든다.

  26. CPU • TDP(Thermal Design Power) • 열설계전력. 최대전력소비시에발생하는열의양으로서낮을수록좋다. Desktop은 45~130W에이르기까지성능에따라열방출량이천차만별이다. Mobile은보통 20~30W수준으로소비전력중심으로설계된다. • Stepping • 같은 CPU여도항상같은방식으로생산되는것은아니다. 세밀한구조의변화혹은공정에변화에따른제품의차이가있다. 보통 A0,A1,B0..와같이문자-숫자조합으로표시하며문자는 MajorUpdate, 숫자는 MinorUpdate를나타낸다.

  27. CPU • HT(Hyper Threading) • Pentium 4 HT에서소개된기능. 단일코어에서 Thread를한번에 2개씩처리하는기능으로 MultiCore Processor만큼뛰어난효율을보여주지는못하여관심에서외면되었다가, 최근 Core i 시리즈 CPU에다시등장하였다. • VT-x,AMD-V • CPU의하드웨어가상화지원으로 Intel은 VT-x, AMD는 AMD-v라는기술로부르고있다. 하드웨어가상화가지원되지않으면각종 VirtualComputer Solution을이용하기힘들다.

  28. CPU • FSB(Front Side Bus) • CPU와메인보드상의 NorthBridge, 그리고 RAM이통신하는통로(Bus). CPU정보에표기되어있는 FSB는보통 FSB Clock을말한다. FSB Clock이높을수록빠른통신이가능하기때문에높을수록좋다. 하지만최근에는병목현상이한계치에다다라 QPI,DMI(Intel), HyperTransport(AMD)와같은대체기술로바뀌고있다. • 배수 • CPU는 FSB에배수를곱해서 Clock을정하는데불필요한전력소비를줄이기위해서 CPU사용량이적을때에는배수를낮춰서작동속도를낮추기도한다. (Intel SpeedStep)

  29. FSB vs QPI http://www.intel.com/technology/quickpath/introduction.pdf

  30. FSB(Front Side Bus)

  31. QPI(Quick Path Interconnect)

  32. MainBoard P45 P67

  33. Server Mainboard

  34. RAM

  35. RAM • DDR / DDR2 / DDR3 • Dual-Channel • RAM Timing • ECC/REG • Buffered

  36. DDR • 램규격의일종으로 Double Data Rate의줄임말이다. • 동일클럭에서대역폭을 2배로늘여준다. • DDR Version 에따라홈의위치와통신대역폭, 클럭속도가다르다. • DDR2-PC4200 4.2GHz 의대역폭

  37. Dual-Channel • 빠른CPU와느린메모리사이의병목현상을줄이기위해나온기법. • 단일채널이 64bit로이루어진것을 128bit대역폭으로 2배로만든다. EX) FSB 800MHz, 800*8(byte) = 6.4 (GHz) 만일 DDR2-PC4200램이면단일대역폭 4.2(GHz) 병목현상초래! 따라서 Dual-Channel을구성하여 8.4(GHz)의대역폭을만든다.

  38. RAM Timing • RAM이작업을수행할때램클럭을기준으로작업을대기할시간. • 숫자가작을수록빠른 RAM이다. • 오버클럭킹을통해 RAM Timing을줄이기도하나, 견딜수있는성능이하로줄이면신호를놓쳐시스템이불안정해진다. • T(RAS), T(RCD), T(RP), CAS Latency(CL)을순서대로적어보통 8-3-3-2 식으로표시한다. • SPD라는것을통해보통 Auto로입력된다.

  39. RAM Timing

  40. ECC • Error Checking and Correcting or Error Correcting Code • RAM의작동방식 • 램의 1 과 0 은전압으로분석되는데외부의전기적자극에의해전압이바뀔수있다. • ECC는이를분석해복구할수있다. • PC에서는 RAM의성능이좋아짐에따라무시하는편이나,Server는절대적안정성을위해사용한다.

  41. ECC 작동원리

  42. Unregistered RAM

  43. REG

  44. FB(Fully-Buffered) DIMM

  45. HDD

  46. Inside of HDD

  47. 서버용 HDD • 딱히서버용 HDD 라고분류되는제품은없으나, • 서버에서 HDD를장착할때는가이드를통해장착하며, 보통핫스왑을지원한다. • 시스템OS용 HDD는주로서버내부에있으며, RAID용 HDD는전면에서삽입하는형태로되어있다.

  48. RAID

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