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서버 및 PC에서 가장 중요한 요소는 CPU 그리고 메모리를 생각할 수 있는데 메모리에 대해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

 

PC에는 일반적으로 DIMM, UDIMM을 사용하게 되고 서버에서는  UDIMM, RDIMM, RLDIMM이 있고 최근에는 NVDIMM도 출시되고 있습니다.

 

간략하게 정리를 하면...

 

DIMM : 아무기능 없는 메모리

UDIMM : ECC 기능 (Unbefferd or Unregistered DIMM)

RDIMM : ECC 기능 + REG기능 (Registered DIMM)

LRDIMM : ECC 기능 + REG기능 + 데이터신호 제어 (Load Reduced DIMM)

NVDIMM : ECC 기능 + REG기능 + 데이터신호 제어 + SSD기능

(Non Volatile DIMM)

 

이렇게 정리를 할 수 있습니다.

 

기능에 대해 간략하게 정리를 하면

 

- ECC : 데이터 에러 정정 기능

- REG : 다수의 메모리 구성시, RAM 슬롯거리차이로 RAM 모듈간에 이동속도 차이로 발생할 수 있는 신호왜곡을 방지하는 기술

- 데이터신호 제어 : 버퍼를 추가하여 데이터의 신호를 제어

 

메모리에 대한 상세한 설명을 하면...

 

* UDIMM

- 저렴한 가격 대신, 8bit(x8)DRAM만을 사용하고 최대 2RANK까지 확장할 수 있응 메모리 타입, 지원용량을 저전력으로 유지

- 채널 당 2개 DIMM만 사용이 가능

- 오류를 줄이기 위해 저용량만을 지원하고 버퍼, 레지스터가 없어 빠른 응답률을 갖는다.

 

* RDIMM

- 메모리에 버퍼를 추가하여 DIMM의 주소와 명령신호를 기다리고 DIMMs당 4RANK로 확장이 가능

- 보다 강력한 에러 보정 기술이 적용

- 레지시터 칩에 의한 원가상승 발생

 

* LRDIMM

- RDIMM에 isolation Memory Buffer를 적용하여 데이터신호를 제어

- 부하 분산을 RANK에 의존하지 않고 전기적부하를 순차적으로 데이터 버퍼에 내열

- 이로 인해 고용량 메모리를 지원하고 빠른 응답률이 있는 반면 상당한 원가 상승발생

 

* NVDIMM
- 차세대 DIMM으로서 DIMM 모듈에 NAND FLASH를 결합한 하이브리드 메모리

- DIMM의 휘발성 메모리의 성격을 보완하면서 임시데이터를 안전하게 저장, 복구가 가능

- 따라서 캐쉬와 스토리지 2가지 모두 사용가능하기 때문에 많은 서버업체에서 관심을 갖고 있습니다.

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서버든 노트북, 데스크탑이든 ... 가장 중요한 부분 CPU라고 볼수 있는데 서버에 많이 사용하는 Intel Xeon CPU에 대해서 알아보는 시간을 갖고자 합니다.

 

일반적으로 Intel CPU에는 3가지의 라인업이 있는데 일반 PC용으로 개발되는 i프로세서, 모바일 기기용으로 개발되는 Atom프로세서, 그리고 서버용으로 개발되어 가상화, 병렬처리, 신호 암호화, ECC 메모리 지원, 다중 CPU 소켓을 지원하는 E프로세서(XEON)라 나누어 집니다.

 

가상화: 제온 프로세서는 클라우드 컴퓨팅의 필수조건인 가상머신(VM)을 위한 다양한 기능을 제공한다. 가상머신이 더욱 빠르고 효율적으로 작동할 수 있도록 관련 성능을 지속적으로 개선하고 있다. 가상화 관련 기능은 서버 뿐만 아니라 워크스테이션에도 유용하다. 제온 프로세서의 가상화를 활용하면 하나의 워크스테이션에서 여러 개의 운영체제를 더욱 빠르게 실행할 수 있다. 일반 PC용 프로세서에서도 가상머신을 활용해 여러 개의 운영체제를 동시에 실행할 수 있으나, 가상머신의 숫자를 늘리면 늘릴 수록 기하급수적으로 느려진다. 서버 관리자나 개발자들에게 유용한 기능이다.

 

병렬처리: 제온 프로세서는 수많은 CPU를 연결해 성능(처리능력)을 끌어올리는 병렬 컴퓨팅을 지원한다. HPC(슈퍼컴퓨터)나 클라우드 컴퓨팅 시스템 구축을 위한 기능이다. 제온 프로세서는 병렬 컴퓨팅을 지원하는 애플리케이션에서 최적의 성능을 낸다. 예를 들어, 구글의 인공지능 알파고를 지탱하는 구글의 클라우드 컴퓨팅 플랫폼(GCP)은 1202개의 제온 프로세서를 병렬로 연결해 알파고에게 막대한 처리능력을 부여했다.

 

멀티코어: 제온 프로세서는 수십 개의 CPU 코어를 탑재하고 있다. 이번에 소개된 제온 E5 V4 프로세서만 해도 최대 22개의 CPU 코어를 제공한다. 보통 2개(듀얼코어) 많아봐야 4(쿼드코어)~8개(옥타코어) 정도의 CPU 코어만 탑재하는 일반 PC용 프로세서와 대조적인 모습이다. 이는 앞에서 설명한 병렬처리를 극대화하기 위함이다. 코어 하나의 처리속도(클록)를 향상시키는 것은 한계가 있기 때문에 현재 HPC와 클라우드 컴퓨팅 환경은 최대한 많은 코어를 연결해 병렬처리속도를 향상시키는 것에 초점을 맞추고 있다. 대부분의 제온 프로세서는 발열을 줄이기 위해(=데이터센터의 유지비용 때문이다) 개별 코어의 클록을 일반 PC용 프로세서보다 낮게 설계한다.

 

신호 암호화: 제온 프로세서는 클라우드 컴퓨팅 보안을 위한 처리 신호 암호화를 지원한다. SW적인 보안 능력 뿐만 아니라 HW적인 보안 능력도 갖추고 있다.

 

ECC 메모리: 제온 프로세서는 서버에서 발생하는 처리 오류를 방지하기 위해 서버용 ECC(오류검출) 메모리를 지원한다. 제온 프로세서를 탑재한 워크스테이션, 서버 대부분이 ECC 메모리를 채택하고 있다.

 

다중 CPU 소켓: 제온 프로세서는 병렬처리의 효율을 극대화하고, 데이터센터의 공간을 절약하기 위해 하나의 메인보드에 여러 개의 CPU를 연결할 수 있다. 하나의 보드에 연결할 수 있는 제온 프로세서의 숫자는 모델별로 다르나, 일반적으로 상위 모델일 수록 하나의 보드에 더 많은 CPU를 심을 수 있다.

 

Xeon CPU는 기본적으로 1~2세대 느린 아키텍처를 적용하게 되는데 그 이유는 신뢰성의 문제라고 볼 수 있습니다. 서버는 기본적으로 기업에서 사용되는 만큼 고가의 장비이며 문제가 생기면 금전적인 문제가 생기기 때문에 Intel은 일반 PC에서 검증이 끝난 플랫폼을 서버에 채용하게 됩니다

 

Xeon CPU는 E3, E5, E7으로 3가지 계열이 있으며 성능은 E7>E5>E3입니다.모델명을, V(숫자)는 '버전'을 의미한다. 즉 '제온 E5-2600 V4'는 제온 E5 프로세서의 4번째 모델이라는 뜻이다.

 

E3: E3는 제온 프로세서 가운데 가장 하위모델이다. 싱글소켓 서버와 개인용 워크스테이션을 위한 제품이다. 사실 E3의 가장 큰 특징은 순수한 제온 프로세서가 아니란 것이다. 일반 PC용 프로세서인 코어 i 시리즈에서 내장 그래픽 프로세서를 제거하고, 대신 서버와 워크스테이션을 위한 기능 일부를 추가했다. 때문에 과거에는 코어 i 시리즈용 메인보드에 제온 E3를 꽂아서 사용할 수도 있었다. (현재는 불가능하다) 이러한 특징 때문에 사용자들은 제온 E3를 가짜 제온을 의미하는 비속어 '짭제온'이라고 부르기도 한다.

 

E5: E5는 제온 프로세서의 중급 모델로, 가장 많이 판매되는 제품이다. 중대형 서버와 클라우드 데이터센터를 위한 프로세서다. 제온 프로세서 전체 판매량의 70%를 제온 E5가 차지하고 있다. 실제로 대부분의 서버는 제온 E5를 활용해 제작되며, 클라우드 데이터센터에 가장 많이 공급되는 모델이기도 하다. 싱글 또는 듀얼소켓을 지원한다. 일반 사용자는 E3와 E5 모델만 구매할 수 있다.

 

E7: E7은 제온 프로세서의 최고급 모델이다. 시중에 존재하는 단일 프로세서 가운데 최고의 성능을 자랑한다. 미션크리티컬, 슈퍼컴퓨터, 대용량 컴퓨팅을 위한 스케일업 등에 활용된다. 하나의 보드에 최대 8개의 프로세서를 연결해 병렬 컴퓨팅을 구성할 수 있다. 일반 사용자는 E7을 구매할 수 없고, 기업이 대량으로 구매를 원할 때에만 인텔이 특별 공급하고 있다.

 

 

 

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