다섯. 인텔 코어 마이크로아키텍처

[행복비타민]

다섯. 인텔 코어 마이크로아키텍처

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IDF 2005 여름 시즌에 처음 소개되고 IDF 2006 봄 시즌에 추가 정보들이 공개된 후, 2006년 7월 코어2 시리즈에 본격 채택된 CPU 마이크로아키텍처.

펜티엄M 시리즈와 코어 시리즈에 사용된 개량판 P6 마이크로아키텍처에 이어서 이번에도 이스라엘의 하이파 연구소가 설계한 마이크로아키텍처이다. 시간상 넷버스트 마이크로아키텍처의 후속이지만 아키텍처 계보로는 설계 사상이 개선판 P6 마이크로아키텍처의 후속에 가까우며, 이전의 펜티엄 M에서 강조했었던 클럭당 성능 즉, IPC의 향상을 통한 저클럭-고성능화로 기존 넷버스트 아키텍처의 고클럭화를 버리고 전체적인 처리 능력을 향상 시키는 방향으로 선회한다.

코어 듀오 T2600과 같은 배터리 수명 대비 20% 더 높은 성능

펜티엄 D 950 대비 40% 더 높은 성능, 40% 더 적은 소비전력

기존의 듀얼코어 제온(뎀시)에 비해 80% 더 높은 성능, 35% 더 적은 전력 소모 (우드크레스트 제온).

IPC가 이미 두 차례나 개선되었던 P6 아키텍처에서 더욱 향상되어 경쟁사의 K8 마이크로아키텍처를 넘어서 낮은 전력 소모와 높은 처리력을 구현했으며 인텔의 공격적인 마케팅과 가격대 선정으로 그 때까지 높은 가격대를 형성하던 AMD의 애슬론 64 X2의 가격을 반토막 내버리는 위업을 달성한다.

코어 마이크로아키텍처는 이전의 P6 마이크로아키텍처에 지녔던 설계 사상을 계승했지만, 모든 면에서 대부분 재설계 수준으로 갈아엎었다. 주요 특징들은 다음과 같다.

루프 스트림 탐지기(Loop Stream Detector) 추가

본래 명령어가 인출(fetch)된 후 발행(queue)하는 단계로 거치는데, 루프 스트림 탐지시 명령어 인출되는 단계를 건너뛰고 바로 발행함으로써 이에 동반되는 소비전력을 절감하고 처리 시간을 단축할 수 있게 되었다.

디코더가 3개에서 4개로 확장

말 그대로 디코딩 성능이 향상되어 연산하기 전까지 걸리는 시간을 효과적으로 줄일 수 있게 되었다.

재정렬 버퍼(ROB)가 80엔트리에서 96엔트리로 확장

재정렬 버퍼가 확장됨으로써 더 빠른 비순차적 실행이 가능해졌다.

연산 스케줄러가 24엔트리에서 32엔트리로 확장

연산 스케줄러가 강화되면서 연산의 성능 효율이 향상되었다.

연산 유닛이 2포트에서 3포트로 확장

동시에 연산할 수 있는 포트가 추가되면서 병렬 연산 성능이 향상되었다.

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비교 대상이 무엇이든 코어 마이크로아키텍처를 계기로 하이파 연구소는 인텔 아키텍처 개발팀들의 주역으로 격상되었다. 반면, 미국 오리건 주의 힐즈버로 연구소는 넷버스트 마이크로아키텍처의 폭망으로 네할렘 마이크로아키텍처가 등장하기 전까지 한동안 활약하지 못했다.

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2011년 1월 샌디브릿지 마이크로아키텍처가 나오기 전까지 무려 현역으로 취급했던 마이크로아키텍처로, 경쟁사의 K10 마이크로아키텍처보다도 여전히 더 높은 IPC를 보여주면서 AMD를 추락시켰으며, 네할렘 마이크로아키텍처의 등장 이후에도 중저가용으로 지속적으로 쓰이고 있었다. 샌디브릿지 마이크로아키텍처 이후에는 저가 시장용으로 간간히 쓰이다가 2011년 5월 샌디브릿지 펜티엄(일명 샌디엄)과 2011년 9월 셀러론(일명 샌디셀)으로 각각 세대 교체되어 특별한 목적으로 일부러 찾지 않는 한, 쓸 일이 거의 없는 추억의 제품군으로 남게 되었다.

65 nm 공정 기반

콘로(Conroe): 2006년 7월 27일 출시.

콘로-XE: 2006년 7월 29일 출시. 콘로 마이크로프로세서 중에서 '코어2 Extreme' 제품군에 붙여진 코드네임.

앨런데일(Allendale): 2007년 1월 21일 출시. 콘로 마이크로프로세서에서 중저가 제품(코어2 듀오 E4x00, 펜티엄 듀얼코어 E2xx0, 셀러론 E1x00)에 붙여진 코드네임. 훗날 콘로로 편입.

콘로-L: 2007년 6월 5일 출시. 콘로 마이크로프로세서 중에서 싱글코어 셀러론에 붙여진 코드네임.

콘로-CL: 콘로 마이크로프로세서 중에서 LGA 771 소켓을 사용하는 제품에 붙여진 코드네임.

메롬(Merom): 2006년 7월 27일 출시.

메롬 XE: 메롬 마이크로프로세서 중에서 '코어2 Extreme' 제품군에 붙여진 코드네임.

메롬-2M: 메롬 마이크로프로세서 중에서 저가 제품에 붙여진 코드네임. L2 캐시가 2 MB가 아닌 제품도 있다.

메롬-L: 메롬 마이크로프로세서 중에서 싱글코어인 저전력 CPU에 붙여진 코드네임.

우드크레스트(Woodcrest): LGA 771 소켓을 사용하는 듀얼코어 레거시 제온 시리즈에 붙여진 코드네임. 총 11개 제품 존재.

켄츠필드(Kentsfield): 2007년 1월 8일 출시.

켄츠필드 XE: 2006년 11월 2일 출시. 켄츠필드 마이크로프로세서 중에서 '코어2 Extreme' 제품군에 붙여진 코드네임.

타이거톤(Tigerton): 2007년 3분기 출시. PGA 타입의 소켓 604를 사용하는 레거시 제온 시리즈에 붙여진 코드네임. 제품명의 숫자부분이 73xx이다. 총 6개 제품 존재.

타이거톤 DC : 2007년 3분기 출시. PGA 타입의 소켓 604를 사용하는 레거시 제온 시리즈에 붙여진 코드네임. 제품명의 숫자부분이 72xx이다. 총 2개 제품 존재.

클로버타운(Clovertown) : LGA 771 소켓을 사용하는 쿼드코어 레거시 제온 시리즈에 붙여진 코드네임. 총 10개 제품 존재.

3.2. 45 nm 공정 기반 (펜린 마이크로아키텍처)

울프데일(Wolfdale) : 2008년 1월 20일 출시.

울프데일-3M : 2008년 4월 출시. L2 캐시가 3MB 이하인 중저가 제품에 붙여진 코드네임.

울프데일-DP : Dual Processor를 지원하는 제품에 붙여진 코드네임.

울프데일-CL : LGA 771 소켓을 쓰는 레거시 제온 시리즈에 붙여진 코드네임.

펜린(Penryn) : 2008년 1월 출시.

펜린-3M : L2 캐시가 3 MB 이하인 제품에 붙여진 코드네임.

펜린-L : 싱글코어 펜린 마이크로프로세서에 붙여진 코드네임.

펜린-QC : Quad코어 펜린 마이크로프로세서에 붙여진 코드네임.

하퍼타운(Harpertown) : LGA 771 소켓을 쓰는 쿼드코어 레거시 제온 시리즈에 붙여진 코드네임. 제품명의 숫자부분이 54xx이다. 총 18개 제품이 존재한다.

요크필드(Yorkfield) : 2008년 3월 15일 출시.

요크필드-6M : L2 캐시가 각각 6MB 이하인 중저가 제품에 붙여진 코드네임.

요크필드 XE : 2007년 11월 11일 출시. 요크필드 마이크로프로세서 중에 '코어2 Extreme' 제품군에 붙여진 코드네임.

요크필드 CL : OEM 전용 레거시 제온 시리즈에 붙여진 코드네임. 제품명의 숫자부분이 33x3이다.

더닝턴(Dunnington) : 2008년 9월 15일에 출시된 PGA 타입의 소켓 604를 쓰는 헥사코어 레거시 제온 시리즈. 쿼드코어 CPU들이 듀얼코어 2개로 접합된 형태였던 것과는 다르게 이쪽은 처음부터 네이티브 6코어로 설계되어 코어 마이크로아키텍처 치고는 특이한 구조를 가지고 있다. 그 뿐만 아니라 L3 캐시 메모리까지 탑재되어 L2, L3 둘 다 공유 메모리 구조로 이루어져 있는데, L3 캐시 메모리가 차지하는 사이즈가 듀얼코어와 맞먹는 사이즈임을 미루어 보면 본래 8코어로 설계하려고 했을지도 모른다는 것이 중론. 제품명의 숫자부분이 74xx이다.(제온 7450 이상) 총 3개 제품이 존재한다.

더닝턴 QC: 2008년 9월 15일에 출시된 PGA 타입의 소켓 604를 쓰는 쿼드코어 레거시 제온 시리즈. 제품명의 숫자부분이 74xx이다.(제온 7450 미만) 총 4개 제품이 존재한다.

콘로/앨런데일 펜티엄

2007년 6월부터 출시된 최초의 펜티엄 듀얼코어 제품군. 물론, 듀얼코어로 구성된 펜티엄 자체는 펜티엄 D부터였지만 브랜드명은 펜티엄 듀얼코어가 아닌 펜티엄 D였기 때문에 펜티엄 듀얼코어라는 브랜드명으로 내놓은 모델은 이때부터였다. 엄연히 펜티엄 D와는 다른 콘로 기반 코어의 제품이므로 펜티엄 D와는 헷갈리지 말도록 하자.

65nm 공정으로 개발된 코어2 듀오 모델의 중급형 라인업인 E4xxx 시리즈에서 L2캐시 용량을 1MB로 줄이고 SSE4.1 명령어가 빠진 형태다. 보급형 라인업으로 재편성되었기 때문에 펜티엄 D와 펜티엄 듀얼코어의 성능을 비교하는 일이 많았다. 실제로 펜티엄 듀얼코어의 최저 클럭 모델을 기준으로 비교하면 초기 펜티엄D였던 스미스필드보다 좋고 후기 펜티엄D였던 프레슬러와 비슷하거나 약간 떨어지는 수준이었다. 결과적으로는 명목상 보급형 모델일 뿐 사실상 한참 저가형으로 풀리던 펜티엄D 9x5 계열의 후속작다운 성능과 가격이었다는 것. 펜티엄 D의 고질적인 문제였던 발열도 상당히 개선되어 인텔 기본쿨러로도 어느 정도의 오버클럭이 가능할 정도이다. 이뿐만 아니라 코어2 듀오의 E4xxx 모델과의 성능 차이조차 그렇게 크지 않았으며, 덕분에 당시 몇몇 PC방에서 E2140이나 E2160에 지포스 8600GT로 조합해서 쓰는 경우가 간혹 있었다. 그래도 당시 기준으로 어지간한 온라인 게임을 돌리는 데는 크게 지장이 없었으며, 오히려 오버클러킹이 잘 되는 대박 제품이 가끔 나와서 PC방 업주가 컴덕후인 경우에는 대놓고 이를 노리고 사는 경우도 있었다. 하지만 2008년 초반을 전후로 원가절감으로 쿨러가 작아지면서 소위 말하는 초코파이 쿨러가 등장하는 바람에 비난을 받기도 하였다.

네이밍은 E2xxx 시리즈로, 콘로 기반 제품들은 오버 포텐셜이 워낙 좋았던 덕에 오버클럭 비율이 100%(클럭이 2배로 뛰는거다!)까지 가는 괴물도 있어서 코어2 듀오 E4xxx 시리즈가 팀킬로 하늘나라로 가버렸다(...). E2140, E2160 같은 모델들은 정말 심심하면 클럭 2배를 찍는 기염을 토했다. 특히 E2160 G0 스테핑 모델이 전설급의 수율을 자랑했는데, 오버클럭 기본이 무려 3.6GHz. 그 이후의 E2180~E2220는 그렇게 2배까지는 찍기 힘들다. 이렇게 3.0GHz 넘게 오버클럭할 경우 당시 AMD의 전 CPU 라인을 관광 태울 수 있었다. 지금껏 가격대비 성능으로 전설을 찍은 몇 안 되는 CPU.

이렇게 정신나간 오버클럭킹 수율 덕분에 당시 컴덕들의 오버클럭 장난감으로도 대활약 했으며, 심지어 수십만 원짜리 MAXIMUS FORMULA 같은 ASUS ROG 시리즈 보드를 사다가 E2160 G0를 마음껏 오버 하는 용자들도 종종 있었으며 오버클럭으로 4GHz를 넘기는 경우도 간혹 있었다. 당시에는 오버클럭 자체가 어느 정도 컴퓨터 좀 만진다 하는 사람들은 쉽게 시도할 만큼 간단했던 덕에 이 당시 오버클럭킹을 좀 했던 컴덕들 치고 E2140이나 E2160을 만져보지 않았던 컴덕은 없었다고 봐도 무방할 정도로 오버클럭킹 열풍이 상당했다. E2160 G0은 2018년 현재도 3GHz 이상으로 오버클럭 하고 램을 4~8GB 정도로 넉넉하게 채워주고 그래픽카드를 9600GT급 이상으로 달아주고 SSD만 달아주면 인터넷 서핑용으로는 쓸 만한 성능을 보여준다. 하지만 전성비가 상당히 떨어지는 만큼 현재로써는 크게 메리트는 없는 상황이다.

그 외에도 오버클럭이 지원되지 않는 저가 보드에서도 소위 은박신공이라는 기법으로 은박지를 이용, 특정 포트를 서로 접전시키거나 단락시키는 방법으로 E2140이나 E2160에 FSB 266~333으로 오버클럭할 수 있어서 저가 보드로도 오버클럭이 많이 성행했다. 이렇게 은박신공을 하면 FSB 클럭이 뻥튀기되는데, 예를 들어 FSB 클럭이 본래 200MHz(800MT/s)인 펜티엄 E2xxx 계열 콘로 프로세서의 FSB를 이 방법을 통해 266(1066MT/s), 333MHz(1333MT/s), 심지어 400MHz(1600MT/s)까지 뻥튀기하는 것이 가능했다. 이렇게 저가형 보드에서도 국민오버 정도는 기본으로 가능했다는 점 역시 인기에 한몫했다.

울프데일 펜티엄

2008년 8월부터 출시된 펜린 아키텍처 기반의 제품군. 초기엔 '펜티엄 듀얼코어' 브랜드명을 이어갔으나 후기에는 그냥 '펜티엄'으로 변경되었다. 45nm 공정으로 미세화했고 L2캐시 용량이 2MB로 전작보다 2배 증가되었다. 출시 초기에는 E5xxx번대만 나와서 네이밍 구분에 별 문제가 없었으나 브랜드명이 변경된 나중에는 E6xxx번대까지 출시되는 바람에 이전 콘로 기반의 모델명 넘버와 혼동되는 사례가 빈번했다. 콘로 시절과 마찬가지로 코어2 듀오 제품군 중 E8xxx번대의 하위 모델인 E7xxx시리즈가 펜티엄 E5xxx 시리즈의 높은 오버클럭 수율에 팀킬 당했고 특히 E5200 말레이시아산 B코드(속칭 말레이 B코드)는 E2160 G0을 뒤잇는 오버클럭킹의 전설로 4GHz까지 오버클럭킹이 되는 경우가 많았었다.

이 펜티엄 울프데일의 적절한 가성비덕에 샌디브릿지가 출시할때까지 팔린 거진 3년 가량 로우엔드 라인업을 잡고 있었던 장수 모델 사무용으로는 아직도 버틸 수가 있다보니 이 울프데일 펜티엄을 장착한 컴퓨터들이 중고 시장에 아직도 존재한다. 그래픽 카드를 비교적 최신 모델로 변경하고 램을 증설하면 2020년대에도 사무용이나 웹서핑을 하는 데에는 버벅임은 약간 있어도 나름 괜찮은 연식 대비 및 가성비로는 우주명품 CPU. 특히 위에서 언급한 대로 오버클럭이 매우 잘 되므로 오버클럭 후 적절한 그래픽카드와 조합하면 일반 사무용으로 많이 맞추는 카비레이크 셀러론 G3930 장착 PC와 큰 성능 차이도 나지 않는다.

후기형인 E5800이나 E6800의 경우는 코어2 듀오가 단종된 이후에도 한동안 연장 생산되어 2012년까지 꽤나 오랜기간 생산되었던 만큼 2020년대에도 동시대 코어2 듀오나 코어2 쿼드와 함께 소상공인들이 쓰는 PC로 현역으로 돌아가는 것이 간간이 보이기도 한다. E5800은 3.2GHz, E6800은 클럭도 3.33GHz로 높아서 3GHz 미만 클럭의 어지간한 코어2 듀오보다도 클럭빨로 빨랐으며 후에 나온 샌디브릿지 셀러론과 비교해도 성능 차이가 크지 않았었다. 중고시세도 매우 착한 편. 2020년대에 들어서는 CPU 단품은 5천 원 이하로 거래되거나 그냥 주는 경우도 많으며, 완본체 상태로도 2~3만 원선에 거래되는 경우가 많다. 현재로써는 사실상 오버클럭킹 없이 윈도우 10을 실사용 가능할 정도로 쓸 수 있는 마지노선으로 여겨지고 있다.

네할렘 아키텍처 기반

이때부터 펜티엄은 코어 i5의 반쪽 취급을 받는다. 코어/스레드 개수와 L3 캐시의 용량이 코어 i5의 딱 반이기 때문. 참고로 셀러론은 네할렘 아키텍처 이후로 펜티엄보다 클럭이 더 낮고 L3 캐시 메모리가 1MB 더 적은 포지션을 유지하고 있다.

클락데일 펜티엄

2010년 1월에 i3, i5 클락데일 제품군들과 함께 출시된 웨스트미어 아키텍처 기반의 펜티엄. 펜티엄 뒤에 넘버가 Gxxxx 네이밍으로 변경되었기 때문에 펜티엄G라고도 불렀다. 다른 클락데일 모델과 마찬가지로 32nm 공정이고 L3캐시 용량이 3MB로 전작보다 1MB 더 증가되었다. 클락데일 펜티엄도 역시 적당한 오버율을 보여주고 내장 그래픽을 가졌으나 이로 인해 떨어지는 메모리 레이턴시와 상위 모델인 린필드의 성공, 2009년 터진 국제금융위기로 높아진 환율로 인한 가격 상승 가격 상승으로 인한 울프데일 펜티엄 라인업과 가격 차별성 가성비에서 크게 밀려 버리면서 시장에서 거의 외면 받았다.

가장 큰 원인은 메인보드가 전환 되면서 비싼 H55, H57, P55 등의 보드를 구매해야 사용할 수 있는 클락데일보다 LGA 775 타입의 G31 G41 보드를 사용하는 울프데일 펜티엄이 무척이나 저렴했던 탓이 컸다. 그러면서도 울프데일 펜티엄과의 성능 차이는 내장그래픽 빼면 그다지 크지 않았었다.

특이사항으로 추가금을 내면 소프트웨어 지원을 통해 하이퍼스레딩 및 1MB 캐시 추가 활성화가 가능한 G6951이 출시되기도 했다. 추가 옵션을 활성화하면 2코어 4스레드에 4MB 캐시를 가진 G6952란 이름의 CPU가 되고, 이는 i3-530과 비슷해지는 셈. 문제는 추가 옵션 활성화에 책정된 금액이 50달러였고, G6951의 출고가가 89달러인데 정작 i3-530의 출고가가 113달러였다는 것이다. 게다가 이 업그레이드는 DH55TC, DH55PJ 등의 일부 인텔 메인보드 및 해당 CPU를 탑재한 OEM 메인보드에서만 지원되었기에 일반 유저가 사용할 일은 더더욱 없었다.

인텔에선 나름대로 소매시장 대신 기업 등지에서 쓰이는 OEM 시장에 G6951을 투입하여 저렴한 초기 가격으로 보급율을 늘리고, 차후에 해당 OEM PC를 구매한 기업 소비자들을 대상으로 대량의 PC를 간단하게 소프트웨어로 업그레이드하는 솔루션을 제공하여 이익을 낸다는 계획이었지만 정작 그 OEM PC를 제조하는 제조사들이 그냥 G6950이나 i3-530을 쓰고, 기업 사용자들은 애당초 컴퓨터 전체를 바꾸면 바꿨지 굳이 CPU 업그레이드를 고려하지 않아서 망했어요. 아주 소수의 OEM 제조사들만 해당 CPU로 제품을 만들었고 소매 시장에선 제대로 판매되지도 않았다. 한국 국내엔 아예 출시되지 않은건 덤.

이 시도는 그래도 계속되어 다음 샌디브릿지 아키텍쳐에서도 시도되었으나 당연하게도 영 신통치 않았는지 결국 포기한다.

샌디브릿지 아키텍처 기반

샌디브릿지 펜티엄

2011년 5월 말부터 출시된 샌디브릿지 아키텍처 기반의 펜티엄. 넘버가 네 자릿수에서 세 자릿수로 변경되었는데 이전에 가성비가 좋지 않아서 클락데일 펜티엄이 울프데일 펜티엄한테 팀킬 당하는 안 좋은 현상에서 벗어나고, 코어2 듀오 상위 울프데일 E8XXX 라인업보다 좋은 성능을 보이면서 샌디브릿지 펜티엄으로 로우엔드 라인이 완전히 전환 되었다. (i3 시리즈와는 하이퍼스레딩 유무가 가장 큰 차이), 사무용 및 저가형 데스크톱으로 가성비가 괜찮은 모습을 보여주었다.

클락데일 펜티엄 문단에서 선술했듯 샌디브릿지 또한 추가 소프트웨어 지원으로 CPU를 업그레이드할 수 있는 옵션과 지원 제품군을 제공했는데, 이전보다 프로그램 규모가 확대되어 모바일/데스크탑 i3에도 일부 적용되었다. 펜티엄에선 G620 기반의 G622와 G630 기반의 G632가 해당 제품군으로 출시되었는데, 추가금을 내면 각각 G693/G694라는 이름의 CPU가 되고 기존 2.6/2.7 GHz에서 3.2/3.3 GHz가 되는 식이었다.

하지만 해당 솔루션의 문제는 여전한데다 하이퍼스레딩과 1MB 캐시를 추가해주던 이전에 비해 겨우 클럭 0.6GHz를 올려주는 정도로 개악되어 안그래도 처참하던 솔루션 이용률은 바닥을 찍었고, 결국 끝까지 해당 솔루션을 밀던 인텔도 2011년을 기점으로 추가 지원을 포기하고 서비스를 접었다. 이 서비스는 인텔이 OEM 제조사 전용으로 B43 칩셋을 판매하던 2008년부터 준비해온 프로젝트였으나, 3년도 못채우고 좌초된 셈이다. G622와 G632를 비롯한 해당 제품군은 이후 아주 소수만이 리테일로 판매되었고, 극히 구하기 힘든 희귀 CPU가 되어버렸다. 현재는 인텔이 더 이상 인증서버를 운영하지 않아서, 어찌저찌 지원 CPU와 메인보드를 구하더라도 해당 기능을 활용할 수 없다.

아이비브릿지 펜티엄

2012년 9월부터 출시된 펜티엄 제품군으로 기존 아키텍처와 동일하지만 22nm 공정으로 미세화했고 모델의 넘버가 다시 네자릿 수로 돌아왔다. 이전의 샌디브릿지 펜티엄과 마찬가지로 사무용에 알맞은 CPU로 좋은 평가를 받았다.

하스웰 아키텍처 기반

하스웰 펜티엄

2013년 9월부터 출시된 하스웰 아키텍처 기반의 펜티엄으로 하스웰 특성상 내장그래픽 성능이 대폭 향상되었고 i3 이상에서만 볼 수 있었던 인텔 퀵싱크 비디오 기술을 펜티엄에서도 지원하여 사무용뿐만 아니라 동영상 감상용, 가벼운 게이밍용으로도 쓸 만한 CPU로 각광받았다.

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2014년 5월부터는 클럭이 소폭 상승한 하스웰 리프레시의 펜티엄 모델이 계속 출시되었으며, 7월에 펜티엄 20주년 기념 모델인 Pentium Anniversary Edition이 G3258이란 모델명으로 나왔다. 나름 기념작이라고 배수제한 해제 모델로 제공된다. 사람들은 이 모델을 그냥 펜티엄K로 부르는 상황. 과연 옛날 E2xxx나 E5xxx 시리즈처럼 상위 제품 엿먹이는 리즈시절급 오버클럭 성능을 보여주느냐에 대해 기대를 심어주고 있다. 그리고 순정 쿨러로 4.5GHz까지 도달하는 실사용 오버클럭에 성공하였고 그 성능은 i3와 비슷하다고 한다. 세팅하면 7만 원짜리 펜티엄이 연산 성능부터 게임 성능까지 13만 원짜리 i3 4130과 동급이라는 아주 훌륭한 팀킬을 보여준다! 이젠 i3는 가성비 면에선 레알 찬밥이 되었다. 그래도 하이퍼스레딩 덕에 다중 작업에서는 i3 제품군이 약간 우위에 있었다.

다른 i3 제품군과 마찬가지로 14nm 공정 버전의 브로드웰 기반 펜티엄은 등장하지 않았고 한동안 하스웰 리프레시 펜티엄으로 오래 지속되었다.

실버몬트 마이크로아키텍처 기반

2013년부터 아톰 계열의 마이크로아키텍처 프로세서들 중 상표 혼란을 방지하기 위해 인텔은 상표 개념을 재정립했다. 넷톱이나 베어본, 넷북 컴퓨터 같은 일부 일반 사용자들 수요에 대응하기 위한 프로세서 제품군에는 펜티엄과 셀러론이라는 상표로, 윈도 태블릿 같은 태블릿 컴퓨터나 안드로이드 스마트폰용 프로세서 제품군 또는 마이크로서버나 임베디드용 같이 일반 사용자들과 거리가 먼 컴퓨터를 위한 프로세서 제품군에는 아톰이라는 이름으로 개편했다. 베이 트레일-D라는 코드명을 썼고, 데스크톱의 경우 펜티엄 J, 랩톱의 경우 펜티엄 N이라는 상표를 사용했다.

실버몬트 마이크로아키텍처의 가장 큰 변화는 아톰 계열에서 최초로 비순차 실행(Out-of-Order Execution, OoOE) 엔진을 탑재했다는 것이다. 그외에도 개선된 22nm 공정으로 생산했고, 네할렘 마이크로아키텍처가 지원하는 SSE4.2 명령어를 지원한다. 그외에도 인텔 HD 그래픽스와 I/O 프로세서를 넣어 SoC(System-on-Chip) 아키텍처로 개발했다.

같은 시기 윈도 태블릿으로 주목 받았던 베이트레일-T의 아톰 시리즈와 다르게 베이트레일-D, M의 펜티엄 시리즈는 평가가 매우 좋지 않았다. 오히려 펜티엄만 보고 산 소비자들이 생각보다 너무 느려 아톰 넷북 시절의 악몽이 재현됐다.

에어몬트 마이크로아키텍처 기반

2016년에는 인텔의 PAO 전략의 P에 해당하는, 실버몬트 마이크로아키텍처를 14nm 공정으로 개선한 에어몬트 마이크로아키텍처의 프로세서가 등장했다. 브라스웰이라는 코드명의 프로세서 제품군이었다.

스카이레이크 아키텍처 기반

스카이레이크 펜티엄

2015년 9월부터 출시된 스카이레이크 아키텍처 기반의 펜티엄 제품군. 브로드웰과 같은 14nm 공정 덕분에 TDP가 조금 감소되었고 동시에 내장그래픽 성능이 크게 향상되었으나 클락데일 세대 이후 최초로 펜티엄 제품군 내에서 상위 모델(G4500, G4520)과 하위 모델(G4400)에 탑재된 내장그래픽이 서로 다른 라인업으로 변경되었다.

G45xx 모델이 i3 이상 모델에 공통으로 탑재된 HD Graphics 530으로 저사양 온라인 게임 유저들에겐 최적의 성능 조합이지만 환율 문제와 공급 문제로 인해 가성비가 예전보다 더 떨어졌고 i3급 이상의 내장그래픽 개발 비용도 만만치 않았는지 거의 10만 원 내외에 머물고 있다. 차라리 G4400과 같은 HD Graphics 510이었다면 지금보다 더 합리적인 가격대였을 거라는 의견이 있었다.

모바일 제품인 4405U는 하이퍼 스레딩이 활성화 되어 2코어 4스레드라는 것이 특징. 단 L3 캐시는 셀러론과 같은 2MB이다. 이 때문에 내장그래픽 성능이 좀 낮지만 그나마 적절한 가격대를 형성하고 있는 G4400을 찾는 사람들이 제법 많이 나오고 있으며, G4400에 탑재된 HD Graphics 510은 하스웰 i3-4130에 탑재된 HD Grapics 4400과 동급이다.

게이밍 성능이 저가형 그래픽카드 못지 않는 수준일 뿐만 아니라 최신 코덱인 H.265 기반 4K UHD 60fps의 고사양 동영상을 내장그래픽의 도움으로 거뜬히 돌릴 수 있다는 것이 전작 대비 가장 큰 메리트.

2015년 4분기에는 아예 펜티엄 D마저 부활시켰다. 다만, 제온과 같은 서버용의 저전력 버전으로 나오는 제품군으로 이전의 펜티엄 D와는 이름만 같은 다른 제품이다. 특이한 것이 펜티엄 D 제품들 중에서 최상위 제품이 무려 하이퍼스레딩을 지원하는데 특히 펜티엄 D 1517의 경우 쿼드코어에 하이퍼스레딩으로 8 스레드며 TDP도 25W라 전력 소모도 줄었으며 권장가가 194달러다.

카비레이크 펜티엄

2017년 1월, G4560, G4600, G4620 3가지 모델로 출시되었다.

이 중 최하급 모델인 G4560도 하이퍼스레딩을 달아서 기존 i3에 근접하는 성능에, 7만 5천 원이라는 저렴한 가격에 출시되었다. 저가 게이밍 PC용으로 많은 연구가 진행 되었고 하이퍼스레딩의 위력에 의해서 실제로 벤치마크 영상에서도 프레임저하 구간을 제외하면 i3-6100 에 근접하는 성능을 보여주고 최상급 모델인 G4620은 i3-6100과 근접함을 넘어 거의 동일한 성능을 보여주기까지 해서 샌디 이후에 게이밍용에서는 완전히 밀려났던 펜티엄 CPU가 게이밍 CPU로 주목 받기 시작했다. 라이젠이 발매된 이후 인텔의 CPU들과 비교 벤치를 많이 하게 되었는데, 비교군으로 G4560을 넣는 경우가 많아지면서 오히려 다른 CPU들보다 G4560이 돋보이는 기현상이 발생하고 있다. 물론 벤치성능이야 다른 CPU들에 미치지 못하다더라도 워낙 가성비가 매우 뛰어나기 때문.

하지만 2017년 6월쯤에 가격이 8~9만 원대로 오르면서 가성비는 떨어졌다. 가격이 오른 원인은 용팔이들이 비트코인 채굴붐에 편승하여 올렸다는 말이 있다. 미국에서도 65불로 출시된 G4560 가격이 1년 후에 되려 85불대로 올라가 G4600과 동일하게 된 걸 보면 딱히 국내만의 문제라고 보기는 어렵다. 그래서 최강의 가성비는 이제 G4600으로 넘어갔다.

참고로 펜티엄의 하이퍼스레딩은 G4620, G4600, G4560이 최초가 아닌 클락데일 펜티엄의 G6951이 최초였다. 그러나 G6951은 별매된 업그레이드 키를 통해서만 하이퍼스레딩이 활성화되는 경우라 기본적으로는 하이퍼스레딩이 비활성화(미지원) 상태였고, 결정적으로 한국에 출시되지 않으면서 잘 알려지지 않아 많은 사람들이 G4560을 최초의 하이퍼스레딩 모델이라고 알고 있다. 다만, 하이퍼스레딩을 기본적으로 지원하는 일반 데스크톱용 펜티엄 범위 내에서는 카비레이크 펜티엄부터가 맞다. 참고로 모바일용은 브로드웰의 3825U부터. 한국에선 G6950만 출시되었으며 G6951은 외국에서만 판매되었다.

2017년 11월부로 펜티엄 골드로 변경되었다. 로고 디자인도 기존 펜티엄의 테두리 부분이 금색으로 바뀌며 박스 패키지에도 펜티엄 골드 명칭이 들어갔다. 명칭만 바뀔 뿐 성능은 그대로다.

커피레이크 펜티엄

2018년 4월, 데스크톱 프로세서는 펜티엄 골드라는 명칭으로 G5600, G5500, G5400 모델로 발매되었고, 모바일 프로세서는 펜티엄 실버라는 명칭으로 발매되었다. G5400의 동작 속도가 코어 i3-6100과 같은 3.7GHz이며 L3 캐시도 4MB로 늘었기 때문에 펜티엄 특성상 일부 고급 명령어만 제거된 점을 제외하면 일반적인 용도로는 사실상 스카이레이크 i3를 능가하는 제품군이라고 볼 수 있다. 단, 커피레이크 코어 i 시리즈와 마찬가지로 100, 200 칩셋과 호환되지 않는다. 이 때문인지 2018년 2월 14일에 출시될 예정이라는 루머가 있었지만 실제로는 4월에 발매되었다. 2018년 4월 4일부로 H310, B360, H370 메인보드가 출시되기 전에는 비싼 Z370 메인보드만 있었기 때문에 펜티엄도 이에 맞춰 출시를 미룬 것으로 보인다. CPU 및 300 시리즈 보드의 가격이 안정되면 본격적으로 카비레이크 펜티엄을 대체할 것으로 예상된다. 하지만 경쟁사의 라이젠 3 2200G가 펜티엄을 위협하는 가격대로 나와서 인텔 CPU만 고집하는 경우가 아닌 한, 사무용 CPU로써 입지가 크게 흔들리고 말았다.

2019년 4월, 기존의 펜티엄 골드보다 클럭만 더 높아진 G5620, G5420이 출시되었다. 한국에서는 7월이 되어서야 G5420만 판매되었는데 경쟁사의 라이젠 3 2200G가 여전히 엄청난 가성비로 자리잡고 있는 중이라 가성비로써도 큰 메리트가 없다.

역대 펜티엄 시리즈 기본 클럭 4.0GHz 첫 돌파 CPU인 G5620도 2019년 10월에 조용히 판매가 시작되었지만 펜티엄인데 i3-9100F보다 더 비싸다.

코멧레이크 펜티엄

2020년 5월, G6400이 출시되었다. 2021년 3월, 기존의 6400보다 클럭만 더 높아진 G6405가 출시되었다. 다만 바로 윗 라인업인 i3이 4코어 8쓰레드로 상향된 반면 펜티엄은 그대로 2코어 4쓰레드라서 상대적으로 메리트가 줄었다.

골드몬트 마이크로아키텍처 기반

인텔 PAO 전략의 A에 해당하는 마이크로아키텍처로 만들어진 프로세서이다. 명령어 파이프라인 폭이 2-wide에서 3-wide로 증가하고, 명령어 윈도우(Instruction Window)와 재정렬 버퍼(Reorder Buffer), 예약 스테이션(Reservation Station)이 더 넓어진 2세대 비순차 실행 엔진을 탑재했다. 그리고 명령어 페치 유닛과 디코더를 분리해 분기 예측 성능을 개선하고, 스카이레이크 마이크로아키텍처에 여러 장점을 탑재해 IPC가 5% 정도 개선됐다.

2016년 4월 18일, 선전 IDF에 최초로 공개했으며, 3분기에 발매했다. 코드명은 아폴로 레이크이다.

골드몬트 플러스 마이크로아키텍처 기반

인텔 PAO 전략의 O에 해당하는 마이크로아키텍처로 만들어진 프로세서로 이전의 골드몬트 마이크로아키텍처를 개선한 것이다. 2017년 12월 11일 발매했다. 백엔드 명령어 파이프라인 폭이 3-wide에서 4-wide로, 재정렬 버퍼와 예약 스테이션이 더 커졌다. 로드 저장 유닛(Load Store unit, LSU) 버퍼도 더 넓어졌다. 코드명은 제미니 레이크이다. 커피레이크와 그 이후의 마이크로아키텍처의 펜티엄 제품군과 구분을 위해 상표를 '펜티엄 실버'로 변경했다. 참고로 커피레이크 이후의 펜티엄은 '펜티엄 골드'라는 상표를 사용한다.

2019년 11월 4일에는 제미니 레이크를 최적화해 클럭을 높인 제미니 레이크 리프레시도 출시했다.

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골든 코브 마이크로아키텍처 기반

엘더레이크 펜티엄

2022년 1월 G7400이 출시되었다. 전작 대비 IPC는 큰 폭으로 향상되었다. 다만 2코어 4쓰레드를 유지했기 때문에 코멧레이크 때와 마찬가지로 바로 윗 라인업인 i3과 코어/쓰레드 개수 차이가 2배나 난다. 보드값도 꽤 비싸졌기 때문에 10세대 i3과 비교해도 성능, 가격 다 뒤처진다는 평이 많다. 차라리 트리플 코어+헥사스레드로 업그레이드 했다면 합리적이었을 상황.

다섯. 인텔 코어 마이크로아키텍처

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