(1) CPU 오버클럭이란? : CPU의 내부클럭을 임의로 올려주는것


(2) 내부클럭 : Bus speed * Multiplier 로 동작, 배수는 배수락이 걸려있기 때문에 상향조절이 불가능하기 때문에 버스속도만 수정 가능하다.



말은 많았지만 결국 1편의 내용은 이게 다네요. 아무튼 생전 오버라고는 안해봤을 초보님들을 위한 글이니 되도록 간단하게 쓰려고 노력하겠습니다(솔직히 어렵게 쓰라고 해도 아는게 없어서...ㅡㅡ;;)



2편 CPU, 램 그리고 노스브리지



1. 오버를 하려면 램과 노스브리지, 그리고 CPU와의 관계를 알아야 한다.

1편에도 대강 설명드렸듯이 CPU의 클럭은 내부클럭과 외부클럭으로 나눌 수 있지만 땔래야 땔 수 없는 관계이고 외부클럭은 램과 메모리와 밀접한 관계가 있다고 말씀드렸습니다. 거기에 대해 설명드리기 전에 우선 몇가지 알고 넘어가야 할것들을 설명해 드리겠습니다.



(1) 버스속도, 대역폭

우선 버스 속도에 대해 알아야 겠죠. 내부클럭은 버스속도 곱하기 배수니까요.



-버스속도(Bus speed)
버스속도의 단위는 헤르쯔 입니다. 중고등학교때 물리시간에 졸지 않으신 분들이라면 헤르쯔가 초당 진동수라는걸 알고 계시겠죠. 컴퓨터에서는 초당 데이터 전송 횟수로 쓰입니다. 예를들어 버스속도가 200Mhz인 CPU는 초당 200,000,000번 데이터를 전송한다는 말이죠. 간단하죠?Mega가 10의 6승이라는거 모르시는분 없으시죠? killo,Mega,Giga,Tera,Peta 순서대로 10의 3승씩 올라갑니다.



-대역폭
대역폭은 버스가 초당 전송하는 데이터의 양입니다. 펜티엄 이후 CPU는 외부 64bit(8byte)방식이기 때문에 한번에 8byte씩 데이터를 전송합니다. 버스속도 200Mhz인 CPU는 초당 200,000,000번의 데이터를 전송한다고 말씀 드렸죠. 하지만 QDR기술이라는게 있습니다. 실제 클럭은 200Mhz라도 쿼드펌핌으로 FSB는 네배로 800Mhz가 되죠. 즉, 버스속도는 200Mhz지만 실제로는 800Mhz처럼 작용한다는 말입니다. 초당800,000,000번의 데이터를 전송하죠. 그래서 대역폭은 800,000,000 * 8(byte)로 6400Mbyte/s 가 됩니다.



대역폭 = 유효클럭 * 8byte

유효클럭 = 실제클럭 * 적용기술에 의한 배수

CPU에 적용된 QDR기술은 실클럭에 4배로 유효클럭이 작용하는 기술이고, 메모리의 DDR은 실클럭의 2배로 작용하는 기술이다.


대략 위의 간단한 산수만 알면 대역폭을 알 수 있습니다.

ex) 콘로 E2140의 대역폭을 계산해보자

E2140의 버스속도는 200Mhz입니다. FSB는 QDR로인해 200Mhz*4=800Mhz가 됩니다. 여기에 클럭당 8byte씩 데이터를 전송하므로 800Mhz*8= 6400Mbyte/sec=6.4Gbyte/sec 가 됩니다.



**앞에서 했던 계산들도 계속 반복해서 다시 해보는 이유는 기억하기 쉽게 하기위함입니다



* CPU종류별 대역폭

노스우드b, 프레스캇a(FSB533Mhz)의 대역폭
533Mhz * 8byte = 4.2GB/s

프레스캇E, 펜티엄D,E21*0, E4*00(800Mhz)의 대역폭
800Mhz * 8byte = 6.4Ghz/s

콘로 E6*00, E6*20, 캔츠필드Q6600(FSB 1066Mhz)의 대역폭
1066Mhz * 8byte = 8.5GB/s

콘로 E6*50, Q6700(FSB 1333Mhz)의 대역폭
1333Mhz * 8byte = 10.7GB/s



대략 CPU별 대역폭을 정리하면 이렇습니다.



눈치 빠르신분들은 숫자가 왠지 낯이 익다는걸 아셨을 겁니다.
6400, 4200, 3200...  램의 종류에 붙는 번호랑 같다는걸 아셨나요? 아셨다면 성공입니다...ㅡㅡ; 이걸 이해하면 동기화는 산수일 뿐입니다.



(2) 동기화



동기화라는건 CPU와 DRAM의 대역폭을 1:1로 맞추는걸 말합니다. 왜 맞추냐구요? 병목현상 때문입니다. 도로나 교통쪽에서 말하는 병목현상이랑 같은 원리입니다. 램과 CPU는 노스브릿지를 통해서 데이터를 주고 받습니다. 그런데 램과 CPU둘중 하나의 대역폭이 크거나 작다면 데이터가 이동하는 길의 폭은 갑자기 작아지게 되고 그에 따라 병목현상이 생기게 됩니다. 대역폭을 말 그대로 도로의 폭이라고 생각하시면 이해가 빨리 되실겁니다.



-병목현상( 네이버 백과사전 발췌)
병은 일반적으로 목 부분이 좁아 물이나 액체를 따를 때 갑자기 쏟아지는 것을 방지하게 되어 있다. 이처럼 도로의 너비가 넓은 곳에서 갑자기 좁은 곳으로 차량이 몰려들면 좁아진 도로 너비로 인해 교통혼잡이 빚어지는 등 차량 정체 현상이 일어나는데, 이를 병의 목에 비유해 병목현상이라고 한다.

예를 들어 2차선 도로가 1차선으로 바뀌면 동시에 2대씩 달리던 차량들이 1대로 줄어들어 갈수록 차량이 정체되는 등 고질적인 교통 체증을 유발하게 되므로 심각한 교통문제를 일으킬 수도 있다. 특히 짧은 시간에 차량이 몰리는 출퇴근시간에 일어나는 도심의 병목현상은 많은 시간적·경제적 손해를 끼친다는 점에서 비효율적이다.



참고로 램 대역폭이 CPU대역폭보다 더 커서 생기는 역병목현상도 있습니다. 그래서 1:1 로 맞추는 거죠. 역병목현상이 없다면 무조건 램 클럭이 큰걸 갔다 박으면 되겠죠.



자, 그렇다면 동기화를 어떻게 시켜야 할까요? CPU의 대역폭은 위에 설명 드렸죠. 그렇다면 램의 대역폭에 대해서 아셔야겠죠.
램의 스펙을 살펴보면 이런식으로 나온다는걸 알 수 있습니다.



DDR PC3200 400Mhz
DDR2 PC4200 533Mhz
DDR2 PC5300 667Mhz
.
.
.
이런식으로 써 있죠. 살펴보면 (제일 위의 PC3200으로 예를들겠습니다) 400Mhz는 유효클럭입니다. 실클럭은 200Mhz이지만 DDR(Duble Data Rate)기술이 적용되어 실클럭의 두배로 유효클럭이 작용해서 400Mhz가 됐죠.

(위에 잠깐 나왔었습니다)  CPU-Z로 컴퓨터 스펙을 확인하시고 메모리의 클럭이 다르다고 질문하시는 분도 꽤 있으시더군요. CPU-Z에 나오는 클럭은 실클럭이기 때문에 그렇습니다. 메모리 종류를 나눌 때 말하는 클럭은 유효클럭이죠. CPU의 QDR기술이랑 같은 맥락에서 생각하시면 됩니다. 이제부터는 CPU랑 같습니다.

400M*8(byte)= 3200MB/s , 램 종류 명칭이랑 똑같은 숫자죠? 그래서 PC3200램이 되는 겁니다. 다른것도 마찬가지죠. 직접 계산해보시면 아실겁니다.(단, 정확히 **00 이렇게 떨어지지는 않고 근사값이 나옵니다)


그럼 이제 어떻게 동기화를 시키는지도 눈치 채셨을 겁니다. CPU의 대역폭과 램의 대역폭이 같으면 되는거니까 FSB400짜리 CPU는 PC3200램으로, FSB533 CPU는 PC4200으로...... 간단하죠?



* 메모리별 대역폭

DDR PC3200 = 3.2GB/s
DDR2 PC4200 = 4.2GB/s
DDR2 PC5300 = 5.3GB/s
DDR2 PC6400 = 6.4GB/s

이건 뭐 명칭이 대역폭이기 때문에 정리고 자시고 할것도 없네요.



(3) 듀얼채널

하지만 FSB 800Mhz인 프레스캇 이후로는 단일 램으로는 도저히 CPU의 대역폭을 맞출 수가 없게되었죠. DDR1램 중 최대의 대역폭을 가진 PC3200은 대역폭이 3.2GB/S 밖에 되지 않기 때문에 6.4GB/s의 대역폭을 가진 프레스캇과 동기화하는건 불가능하기 때문입니다. FSB533이었던 노스우드b 이전 시절에는 캐쉬메모리도 크지 않고 하이퍼스레딩도 지원하지 않았기 때문에 다소 병목현상이 있다 하더라도 체감성능 차이는 적었고 그래서 동기화도 그렇게 절실할 정도는 아니었습니다.
하지만 노스우드C 프레스캇E와 같은 FSB 800Mhz이상의 고대역폭 CPU가 하이퍼스레딩으로 무장하고 나오게 되자 듀얼채널 기술이 중요해 졌습니다.

듀얼채널이란 메모리를 병렬화해서 대역폭을 2배로 늘리는 기술입니다. 같은 동작속도의 램을 사용해야하며 메인보드가 지원해야 합니다.(인텔칩셋 기준으로 865P 칩셋부터 듀얼채널을 지원합니다)
오버클럭의 오자도 모르는 사람이라도 듀얼채널은 대게 알고 있더군요. 추가 설명은 안하겠습니다.

최근 출시되는 보드는 거의 듀얼채널을 지원합니다. 듀얼코어CPU를 지원하는 보드 중에서는 일부칩셋을 제외하고는 모두 듀얼채널을 지원하죠. 그래서 동기화는 듀얼채널 구성을 염두하고 생각하면 됩니다.

윗 내용들을 다 이해하셨다면 정말 동기화는 산수일 뿐입니다.



ex) E2140(오버 많이 하는 CPU죠) 메모리 동기화하기.

E2140은 FSB가 800Mhz입니다. 대역폭은 6.4GB/s이죠.(위에 예제에 나왔습니다) 그렇다면 메모리를 듀얼채널로 6.4GB/s의 대역폭을 가지게 만들면 됩니다. 한마디로 3.2GB/s의 램으로 듀얼채널을 구성하면 되죠.



근데 여기서 의문점이 생기시겠죠. PC3200은 DDR인데 듀얼코어 CPU를 지원하는 보드중 DDR램을 지원하는 보드는 극소수, 그렇다면 동기화 못시키는거 아니냐고 생각하시는 분들 있지 않을까 싶습니다.
답은 간단합니다. CMOS셋업에는 램클럭을 조절하는 메뉴가 있습니다. 램이 DDR pc3200이 아니더라도 그 이상의 램으로 듀얼 구성한 후에 램클럭을 400Mhz로 맞춰주면 되는겁니다.


** 최근 대세가 되고 있는 CPU인 코어2듀오 시리즈는 기존의 넷버스트 아키텍쳐의 펜티엄4나 펜티엄D에 비해 병목현상을 획기적으로 줄였기 때문에 사실상 1:1동기보다는 CPU:DRAM 4:5나 3:4 정도로 비동기로 맞추는게 일반적입니다. 코어2듀오 시리즈를 쓰시는 분은 1:1로 맞추기 보다는 램클럭을 1:1동기화 클럭보다 한단계 위로 잡으시는걸 추천합니다. 펜티엄4나 펜티엄D의 경우는 1:1이 원칙이고요.



2 노스브릿지

노스브릿지는 하드웨어중 상대적으로 속도가 빠른 장치를 제어하는 칩셋이라고 합니다. 램은 속도가 빠른 하드웨어이기 때문에 노스브리지를 경유해서 CPU와 데이터를 주고받습니다. 그래서 노스브리지가 CPU의 FSB를 지원하는지 여부가 그 메인보드가 해당 CPU를 지원하느냐 마느냐의 관건이 됩니다.

노스브릿지가 왜 오버클럭하는데 상관이 있느냐!! 하시는 분들은 없으시겠죠? 만약 있다면 설명해드리겠습니다. 앞서 여러번 설명해 드렸지만 오버클럭은 내부클럭을 올리는 작업이지만 그에 동반해서 FSB역시 오버클럭 하는 만큼 올라가게 됩니다.

자, 만약 여러분이 쓰시는 메인보드가 딱 노오버시의 CPU의 FSB까지만 지원하는 보드라면 어떨까요? 예를들어 코어2듀오 E6600(FSB1066)를 FSB1066까지 지원하는 P965보드에 조합해서 쓰신다고 생각해 보시죠. 어디까지 오버클럭이 가능할까요? 정답은 '거의 대부분 노스브릿지가 버텨주는데 까지' 입니다.


코어2듀오는 오버 수율이 굉장히 뛰어나지만 결국 메인보드는 FSB1066까지만 지원하죠. 물론 노스브리지 역시 오버클럭이 가능합니다. 아수스의 댑따 비싼 보드의 경우는 오버수율이 굉장히 높죠. 하지만 여러분 대다수는 하이엔드 유저가 아니기 때문에 결국 노스브리의 한계가 먼저 찾아올 겁니다.



결론이 뭐냐하면, 오버클럭을 하기 위해서는 자신의 CPU의 FSB보다 한단계 높은 FSB를 지원하는 보드를 쓰셔야 한다는 겁니다. 그게 아니라면 오버수율이 좋은 고급보드를 쓰시던지요.



(1) 정규클럭, 비정규클럭

혹시 들어보셨는지 모르겠지만 정규클럭, 비정규클럭 오버라는 말이 있습니다. 무슨말인고 하니, 메인보드가 지원하는 FSB에 CPU의 FSB가 맞도록 오버하는걸 정규클럭오버, 그렇지 않은걸 비정규클럭 오버라고 합니다.
메인보드의 FSB지원은 533, 800, 1066, 1333 이런 식으로 단계별로 지원합니다. 그렇다면 정규클럭인 클럭이 무엇인지는 아실 수 있을 겁니다.
CPU FSB를 정규클럭에 맞게 오버하려면, 외부클럭 * 4(QDR)가 533, 800, 1066, 1333 이 나와야하므로 CPU외부클럭을 133, 200, 266, 333 으로 주는걸 정규클럭 오버라고 합니다. 그렇지 않고 아무렇게나 123, 300 뭐 이런식으로 주는걸 비정규클럭 오버라고 하죠.

정규클럭 오버를 하는 이유는 몇가지 있습니다.


- PCI클럭이 변하지 않는다. : PCI장치 역시 노스브리지를 경유하며 노스브리지가 지원하지 않는 FSB로 동작할 경우(비정규클럭 오버시) PCI장치의 클럭이 변해서 사운드가 안나오거나 그래픽이 안나오는 등 불안정한 현상이 생길 수 있습니다. 하지만 최근 메인보드는 대부분 PCI 고정기능을 지원하므로 CMOS셋업에서 PCI클럭을 고정시켜 놓으면 비정규클럭 오버해도 상관 없습니다.


- 메모리와 정확히 1:1로 동기화 할 수 있다: 메모리 역시 400(듀얼채널 800) 533(듀얼채널 1066) 667(듀얼채널 1333)로 단계별로 클럭 조절이 가능하므로(700 이딴식으로는 조절이 안됩니다) 정규클럭 오버만이 정확한 1:1 동기화를 할 수 있습니다. 하지만 이것 또한 앞에 말씀드렸듯이 최근 CPU는 병목현상을 대폭 줄였기 때문에 큰 의미는 없습니다.



결국, 최근 추세의 CPU 및 메인보드에서는 정규클럭오버와 비정규클럭오버는 크게 의미 없습니다. 그냥 알아두시라고....ㅡㅡ;;



3 램타이밍

하드웨어에 관심이 있으신 분들은 램타이밍이 뭔지 아실겁니다. 하지만 초보분들은 잘 모르시겠죠. 램을 설명할 때 클럭 외에 4-4-4-8, 4-4-4-12등등, 이런식으로 써있는 숫자를 보신적 있으실 겁니다. 못보셨으면 찾아보세요(ㅡㅡ;) 아무튼 이게 램타이밍인데 램이 동작하는데 필요한 설정값입니다. 아래 그림은 CPU-Z에서 Memory부분을 캡쳐한것입니다.
                            

각각의 항목들이 있습니다. CAS# Latency 이하가 램타이밍입니다. 뒤에 붙는 단위를 보시면 아시겠지만 clocks, 즉 시간 단위입니다. 작으면 작을수록 빨라지죠. 램은 초기 출시할때 SPD를 달고 나옵니다. 거기에는 램이 동작하는데 필요한 각종 정보가 담겨있습니다. 램타이밍 역시 초기 출시될 때 SPD에 담겨서 나오죠. 하지만 고정된 값이 아니고 임의로 수정할 수 있습니다.


오버클럭할 때 램타이밍을 SPD 설정값보다 작게 줄이는걸 '조여준다' 라고 하고 크게 하는걸 '풀어준다' 라고 합니다. 즉 램타이밍을 조여줘라! 하면 저 설정값을 기본설정보다 작게 줄이시면 됩니다.(CMOS셋업에서 합니다)  보통 오버클럭할 때는 처음에 램타이밍을 풀어줍니다. 램타이밍을 풀어주는 이유는 램타이밍과 클럭과 관계가 있기 때문입니다. 쉽게 말하면 램타이밍을 조이면 조일수록 클럭은 안올라가고 풀어주면 클럭이 잘 올라간다는 말이죠.


하지만 클럭이 깡패라고, 램타이밍 조이는것 보다 클럭을 올리는게 더 성능 향상이 큽니다. 두 마리 토끼를 다 잡으면 좋겠지만 그렇지 못할 경우에는 더 큰 토끼를 먼저 잡는게 좋겠죠. 그래서 일단 램타이밍을 풀어놓고 오버클럭한 후 거기에 맞춰서 램타이밍을 다시 조여지는데 까지 조여줍니다.

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