FSB(Front Side Bus)는 외부 클럭을 말합니다. 명칭에도 나와있듯이 FSB는 CPU와 칩셋간, 칩셋과 메모리간의 동작주파수를 의미합니다. 이 주파수를 발생시키는 것은 메인보드에 있는 크리스탈로 이 주파수에 맞추어 CPU도 동작하게 됩니다.
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이때 CPU는 메인보드에서 발생된 주파수를 받아들여 동작하지만 빠른 처리를 위해 이 주파수를 이용 더 빠른 주파수를 만들어 내며 이것이 1.7GHz, 2.2GHz(기가헤르츠)라고 하는 CPU동작속도가 됩니다. 이렇게 주파수를 높이는 것은 CPU 배수율(CPU Ratio)이라 하며 0.5배 단위로나갑니다.
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즉 FSB가 100MHz이고 CPU 배수가 10이라면 CPU의 동작속도는 1000MHz, 즉 1GHz가 되는 것입니다.
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좀더 자세히 들어가서 펜티엄 4의 동작속도를 알아볼 필요가 있습니다.
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가장 최근에 나온 펜티엄 4 3.06GHz 제품은 FSB가 533MHz입니다. 3.06GHz는 3060MHz이고 이를 533으로 나누면 5.7배 정도가 됩니다. 앞에서 배수는 0.5단위로 증가한다고 말한 부분과 모순이 됩니다.
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실제 펜티엄 4용 메인보드의 크리스탈에서 발생되는 주파수는 133MHz입니다. 그러나 펜티엄 4의 버스는 한 클럭당 4번의 데이터를 전송하는 쿼드펌프이기 때문에 FSB가 533MHz라고 하는 것입니다. 즉 펜티엄 4는 발생된 133MHz클럭의 23배수가 되는 것입니다.
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대역폭은 해당 선로가 전송할 수 있는 데이터 량을 나타내는 말입니다. 대역폭을 알기전에 데이터폭이라는 용어가 있습니다. 데이터폭은 해당 선로가 한 클럭당 몇비트의 데이터를 전송하는지를 나타내는 말로 현재 PC에 사용되는 PCI버스의 경우 32비트의 데이터폭을 가지고 있습니다. 즉 한번에 32비트의 데이터를 전송하게 됩니다.
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대역폭은 동작주파수와 데이터폭의 곱으로 앞에서 말한 펜티엄 4의 메모리 버스를 예로 든다면
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동작 주파수 = 533MHz
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PCI버스 데이터 폭 = 32비트
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PCI 버스 개수 = 2개라인
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대역폭 = 533M*32*2=34112Mbit/s=4264Mbit/s=4.26GByte/s
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가 됩니다. 따라서 펜티엄 4는 메모리와 초당 4.26GB의 데이터를 주고받을 수 있는 것입니다.
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다음으로 DDR2100/2700, PC100/133은 메모리의 속도를 말하는 것입니다.
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우선 PC100/133은 SDRAM을 말하는 것으로 SDRAM은 펜티엄 3까지 사용된 메모리 입니다. SDRAM은 FSB와 같은 클럭으로 동작하기 때문에 붙여진 이름이므로 PC100은 FSB가 100MHz에서 동작하고 PC133은 133MHz에서 동작한다는 의미입니다.
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반면 DDR은 한 클럭당 두번 데이터를 주고받을 수 있는 메모리를 말합니다. 즉 같은 클럭으로 동작한다면 SDRAM에 비해 두배의 데이터를 전송할 수 있습니다.
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DDR 2100/2700이라는 이름은 각 메모리의 대역폭을 의미합니다. 대역폭은 앞에서 설명한 방식 대로 이며 이를 역으로 계산하면 해당 메모리의 동작주파수를 알 수 있습니다. 즉 DDR 2100은 2100MB/s의 대역폭을 가진 제품으로 이를 8바이트(64비트 데이터폭)로 나누어 주면 약 262 정도가 나옵니다. 즉 이것이 동작 주파수 입니다.
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그러나 2100은 근사값이기 때문에 정확한 동작주파수는 133MHz의 두배인 266MHz입니다. 자세히 설명하자면 133MHz로 동작하며 한 클럭당 두번 데이터를 전송하므로 그 두배인 266MHz가 동작주파수가 되는 것입니다. 2700 역시 역으로 계산하면 333MHz가 나옵니다.
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이러한 속도는 PC의 성능에 많은 영향을 끼치며 빠를수록 높은 성능을 내게 됩니다. 가장 좋은 메모리 구성은 CPU의 외부 대역폭과 메모리의 대역폭을 일치시켜 주는 것입니다.
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다시 펜티엄 4를 예로 들어 보겠습니다.
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앞에서 펜티엄 4의 외부 대역폭은 약 4.2GB/s라고 계산했었습니다. 반면 이에 사용되는 DDR메모리의 대역폭은 DDR2100이 약 2.1GB/s, 2700이 2.7GB/s이므로 일치하지 않습니다. 그러나 펜티엄 4의 메인보드는 메모리를 두개 채널로 사용하므로 두개의 메모리를 사용할때 최적화가 됩니다. 즉 DDR 2100 두개인 4.2GB/s가 펜티엄 4의 외부 대역폭과 일치하므로 이때 최적의 시스템이 되는 것입니다. 반면 DDR 2700은 두개일 경우 5.3GB/s로 펜티엄 4의 대역폭과 일치하지 않으므로 낭비가 됩니다.
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마지막으로 ATA100/133은 하드디스크 전송 규격으로 하드디스크와 메인보드간의 데이터 전송속도를 의미합니다. 뒤에 붙는 수자 100과 133은 하드디스크와 메인보드간의 대역폭으로 ATA 100은 100MB/s, 133은 133MB/s의 속도로 메인보드와 하드디스크간 데이터가 이동하게 됩니다.
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엄밀히 말하자면 ATA 33/66/100은 Ultra ATA규격에 포함되며 ATA 133은 ATA-6규격에 포함됩니다. 특히 ATA 133은 하드디스크 제조업체인 맥스터사가 제안한 규격으로 가장 큰 특징은 앞에서 언급한 FSB클럭과 같은 속도로 동작한다는 것입니다. 위에서 설명했듯이 펜티엄 4의 FSB는 533MHz이지만 실제 발생된 클럭은 133MHz입니다. 이 클럭이 하드디스크 컨트롤러까지 동기화하여 시스템 전체가 하나의 주파수로 동작하도록 하기 때문에 성능개선폭이 기존에 비해 크다고 할 수 있습니다.
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질문에 대답하고보니 길이 너무 길어진듯 합니다. 답변 하나 작성하는데만 40분 정도를 소비했군요. ^^;
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하드웨어에 대한 정보는 깊게 들어갈수록 더 복잡하고 어려워 집니다. 제가 쓴 답변중 질문하신 분이 꼭 필요한 부분만 기억해 두시길 바랍니다. 저처럼 하드웨어로 밥벌어 먹고 살지 않으신다면 말입니다.
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문제제기 추가사항
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문제제기해 주신 apolyon님 감사합니다.
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대역폭을 계산하는데 이해를 돕고자합니다...
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펜티엄 4의 외부데이터버스는 64bit입니다..
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따라서, FSB가 400MHz일때를 계산해보면
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64bit * 100MHz * 4
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(데이터버스)*(외부클럭속도)*(쿼드펌프)
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=> 25600Mbit/s
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바이트단위(Byte)로 표시하려면 8로 나눠야되므로...
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25600Mbit/s / 8 = 3200MB/s = 3.2GB/s
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또, FSB533MHz일때는
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64bit * 133MHz * 4 / 8 = 4256MB/s = 4.2GB/s
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이상입니다...
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네이버 지식인에서 "fsb, 대역폭, pc133, ddr2100, ddr2700? 엄청했깔리네요 용어정리좀" 질문에 대한 hindscloud님의 답변글이었습니다..(__)
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첫댓글 FSB에 대해서 정확하게 몰라서 검색해보니 좋은 글인거 같아서 올렸습니다..한 2번정도 읽어봤는데도 머리에서 막 꼬이네요..언제쯤 초보를 벗어날까..휴우~ 편집안해서 중간에 이상한 문장도 있고 하네요..그냥 드래그 하다보니 그런것이니깐 이해해주세요..(__)
FSB는 외부클럭을 의미합니다. "외부클럭(FSB) X 내부배율(Ratio) = 내부클럭" fsb는 쉽게 이야기해서 메인보드 내부에서 데이터를 전송하기 위한 주파수라고 보면 됩니다. 시퓨의 내부배율에 FSB가 곱해져 시퓨의 내부클럭이 완성되는 것이죠.