펜티엄 오버드라이브

펜티엄 오버드라이브(Pentium OverDrive)는 인텔의 컴퓨터 CPU 제품군 중 하나로, 구형의 메인보드와 호환이 가능하도록 설계된 펜티엄 계열 제품군 및 해당 기술을 말한다. 같은 방식을 펜티엄 MMX (명령어 집합)에 적용한 것을 펜티엄 MMX 오버드라이브로, 펜티엄 II에 적용한 것을 펜티엄 II 오버드라이브로 부른다. 현재는 모든 제품이 단종되었으며, 2000년 10월 24일부로 인텔에서 제공하던 대화형 고객 지원도 중단되었다.

이러한 오버드라이브 제품군은, CPU가 새로 개발되면서 CPU의 소켓이 달라지거나 설계 자체가 달라져서 호환되지 않던 구형 메인보드에 새로 개발된 CPU를 사용할 수 있도록 약간의 수정을 가한 제품이다. 대체로 보다 높은 클럭의 향상된 CPU를 사용할 수 있기 때문에 구형 CPU를 쓰는 것보다 성능 향상을 기대할 수 있다.

486 소켓

486 시스템용 펜티엄 오버드라이브

486 시스템용 펜티엄 오버드라이브의 다이 사진

펜티엄 오버드라이브는 0.6 마이크로미터 기술로 제조된 고도로 수정된 3.3볼트 펜티엄 P54 코어다. 486 호환 버스 유닛(핀 수는 증가함), 통합형 히트싱크 및 팬, 그리고 일반적인 P54C 칩에서 제공하는 16kB의 두 배인 32kB의 L1 캐시가 장착되어 있다. 32비트 너비로 실질적인 데이터 버스가 축소되었기 때문에 클록당 성능은 '일반' 펜티엄보다 훨씬 낮았지만, 훨씬 개선된 FPU와 같은 펜티엄의 아키텍처적 개선 덕분에 유사한 클록의 486에 비해서는 상당히 빨랐다. 또한 많은 486 메인보드가 5볼트 전원만 제공했기 때문에 통합형 3.3볼트 전압 조정기를 갖추고 있었다.

63 MHz 모델은 1995년 2월에 출시되었으며 25 MHz 버스 시스템을 지원했다. 25(실효 63 MHz) 및 33 MHz 버스 시스템을 모두 지원하는 훨씬 빠른 83 MHz 버전은 같은 해 훨씬 늦은 9월에 출시되었으며, Am5x86 및 Cyrix Cx5x86 칩 기반의 다른 업그레이드 대안에 비해 299달러로 매우 비쌌다.

프로세서의 히트싱크는 영구적으로 부착되어 있으며, 분리 가능한 팬 모듈은 칩 표면의 전도체 3개와 연결되는 스프링 모양의 금속 갈래를 통해 전원을 공급받는다. 팬을 분리하는 클립은 첫 번째 사진의 CPU 왼쪽 상단 모서리에서 볼 수 있다. 팬 중앙에서 이어지는 중앙의 플라스틱 "기둥"은 팬 배선을 수용하며 이 모서리의 히트싱크 측면을 따라 내려간다. 이 기둥의 각 왼쪽 상단에 있는 작은 플라스틱 돌기는 팬의 잠금 장치이며 이를 조여서 해제할 수 있다. CPU의 반대쪽 모서리에는 조립 시 제자리에 끼워져 히트싱크 아래쪽으로 팬을 고정하는 래치가 있다. 프로세서는 팬을 모니터링하며, 팬이 작동하지 않을 경우 과열 및 손상을 방지하기 위해 클록 속도를 낮춘다. 이것은 인텔의 현대 프로세서에 있는 내부 온도 감지 및 보호 기능의 전신이다.

호환성 및 성능

개발 기간 동안 인텔은 설계 사양을 변경했고, 이로 인해 이전에 완전히 호환되었던 일부 보드에서 다양한 호환성 및 성능 문제가 발생했다. 예를 들어, 패커드 벨 450 메인보드는 변경된 사양에 대처하기 위해 프로세서와 메인보드 사이에 특수 설계된 인터포저를 설치해야 했으며, 그 불행한 결과로 메인보드의 L2 캐시에 접근할 수 없게 되어 성능이 저하되었다. 또한 일부 구형 칩셋은 칩의 L1 캐시의 라이트백 기능을 지원하지 않아 성능이 저하될 수도 있었다. 그러나 대다수의 소켓 3 메인보드, 특히 후기(1994년 이후) VLB 및 대부분의 PCI 보드는 L2 캐시에 대한 완전한 작동 권한을 포함하여 펜티엄 오버드라이브를 적절히 지원하며, 많은 초기 보드들도 다양한 수준의 호환성과 성능으로 이 프로세서를 지원한다.

성능 측면에서 당시의 많은 대중적인 합성 벤치마크는 펜티엄 오버드라이브가 훨씬 저렴하고 클록이 높은 경쟁 제품보다 성능이 떨어지는 것으로 나타났지만, 실제 성능(메인보드 캐시가 최적으로 사용되는 경우)은 많이 다를 수 있었다. 부동소수점 의존도가 높거나 펜티엄 아키텍처에 최적화된 프로그램(90년대 중후반에 점점 흔해짐)은 펜티엄 오버드라이브, 특히 83 MHz 버전에서 더 상당한 이점을 얻었다. 또한 많은 에뮬레이터, 멀티미디어 유틸리티, 심지어 후기 윈도우 운영 체제 및 게임과 같이 펜티엄 아키텍처용으로 특별히 코딩된 프로그램과 운영 체제를 완벽하게 지원했다. 그러나 클록과 메인보드 버스가 제한된 시스템에서 그러한 프로그램을 실행하는 것의 이점은 의문이 남을 수 있다.

모델

PODP5V63

• 1995년 2월 3일 출시
• 234핀, P24T 핀배열
• 5 또는 3.3볼트
• L1 캐시 32 kB (16 kB + 16 kB)
• 25 MHz 프런트 사이드 버스에서 63 MHz (25 × 2.5)

PODP5V83

• 1995년 9월 출시
• 234핀, P24T 핀배열
• 5 또는 3.3볼트
• L1 캐시 32 kB (16 kB + 16 kB)
• 33 MHz 프런트 사이드 버스에서 83 MHz (33 × 2.5)

일부 63 CPU 모델(부품 번호 109X4405H6J05)은 235핀 대신 234핀을 가지고 있다. 일부 CPU는 핀이 잘린 상태(핀 A4)로 출시되었고, 다른 CPU는 핀이 완전히 누락되어 캡슐화 처리되어 있었다.

펜티엄 소켓

팬이 없는 소켓 4용 펜티엄 오버드라이브

소켓 4용 펜티엄 오버드라이브, 120/133 MHz.

팬이 없는 펜티엄 오버드라이브 MMX.

펜티엄 오버드라이브 MMX, 166 MHz.

오리지널 소켓 4 펜티엄 칩은 이후 모델보다 높은 전압(5V)에서 작동했다. 잘 알려지지는 않았지만, 인텔은 실제로 이 소켓들을 위해 내부 클록 배수 2를 사용하여 "120/133" 머신으로 변경하는 오버드라이브 칩을 출시했다.

• PODP5V120: 60 MHz 버스에서 120 MHz
• PODP5V133: 66 MHz 버스에서 133 MHz 또는 60 MHz 버스에서 120 MHz

펜티엄 75, 90, 100용 오버드라이브 프로세서(소켓 5, 3.3 V)도 출시되었으며, 125, 150, 166 MHz(클록 배수 2.5)로 작동했다. 125는 인텔이 단독 프로세서로 펜티엄 125를 만든 적이 없기 때문에 이례적인 사례다.

• PODP3V125: 50 MHz 버스에서 125 MHz
• PODP3V150: 60 MHz 버스에서 150 MHz
• PODP3V166: 66 MHz 버스에서 166 MHz

이들은 펜티엄 120 - 200 MHz를 MMX 기술이 적용된 더 빠른 버전으로 업그레이드해주는 펜티엄 오버드라이브 MMX로 대체되었다.

• PODPMT60X150: 60 MHz 버스에서 최대 150 MHz (클록 배수 2.5)
• PODPMT66X166: 66 MHz 버스에서 최대 166 MHz (클록 배수 2.5)
• PODPMT60X180: 60 MHz 버스에서 최대 180 MHz (클록 배수 3.0)
• PODPMT66X200: 66 MHz 버스에서 최대 200 MHz (클록 배수 3.0)

소켓 8

히트싱크와 팬이 장착된 인텔 펜티엄 II 오버드라이브 CPU의 상단 모습.

유닛 하단을 보여주는 펜티엄 II 오버드라이브의 엔지니어링 샘플 버전.

히트싱크가 없는 펜티엄 II 오버드라이브. 왼쪽은 플립칩 데슈츠 코어, 오른쪽은 512 kB 캐시.

1998년, 펜티엄 프로 소유자를 위한 업그레이드 경로로 부품 번호 PODP66X333인 펜티엄 II 오버드라이브가 출시되었다. 플립칩 패키지의 펜티엄 II 데슈츠 코어와 펜티엄 II 제온의 512 kB 풀스피드 L2 캐시 칩을 소켓 8 호환 모듈로 결합하여, 60 또는 66 MHz 프런트 사이드 버스에서 작동할 수 있는 300 또는 333 MHz 프로세서가 탄생했다. 이 조합은 펜티엄 II와 펜티엄 II 제온의 매력적인 측면들을 모았다. 각각 MMX 지원/개선된 16비트 성능과 풀스피드 L2 캐시가 그것이다. 이러한 구성은 나중에 다이에 256 kB 풀스피드 캐시가 내장된 "딕슨" 모바일 펜티엄 II 코어와, 동일하게 256 kB 풀스피드 캐시가 다이에 내장된 "코퍼마인" 및 "투알라틴" 펜티엄 III 코어에서 재현되었다.

이 업그레이드는 단일 및 듀얼 프로세서 소켓 8 시스템에서 사용할 수 있었다. 4방향 이상의 멀티프로세싱 기능이 부족하여 쿼드(및 헥사) 프로세서 소켓 8 시스템은 지원하지 않지만, CPU 3과 4를 제거한 쿼드 프로세서 소켓 8 시스템의 두 소켓에서 작동할 수 있다. 비공식적으로는 쿼드 및 헥사 프로세서 소켓 8 시스템에서도 실행될 수 있었다. 이는 일부 사용자가 자신의 ALR 6x6 시스템을 이것으로 업그레이드한 후에 알려졌다.

이 칩들의 주요 사용 사례 중 하나는 샌디아 국립 연구소에 배치된 인텔의 ASCI 레드 슈퍼컴퓨터였다. 이 슈퍼컴퓨터는 1996년 말에 테라플롭스 성능 장벽을 처음으로 돌파한 컴퓨터로, 업그레이드 전까지는 도입 당시부터 노드에 듀얼 펜티엄 프로 CPU를 사용하고 있었다. ASCI 레드는 1999년에 4,510개의 CPU를 모두 듀얼 펜티엄 프로에서 듀얼 펜티엄 II 오버드라이브로 업그레이드했으며, 이로 인해 업그레이드 후 2 테라플롭스를 돌파한 최초의 컴퓨터가 되었다. 또한 1997년 첫 전체 가동부터 2000년 말 로렌스 리버모어 국립연구소에 배치된 IBM의 ASCI 화이트에 추월당하기 전까지 TOP500 목록에서 세계 1위 자리를 유지했다. ASCI 레드는 이후 2006년 최종 퇴역할 때까지 남은 기간 동안 듀얼 펜티엄 II 오버드라이브 CPU를 계속 사용했다.

인텔의 "패밀리/모델/스테핑" 체계에서 펜티엄 II 오버드라이브 CPU는 패밀리 6, 모델 3이다. 데슈츠 코어를 기반으로 함에도 불구하고, CPUID 명령으로 조회하면 스스로를 클래머스 펜티엄 II로 식별한다. 인텔의 펜티엄 II 프로세서 업데이트 문서에 명시된 바와 같이, "이 프로세서는 CPUID가 163xh이지만, 펜티엄 II 프로세서 CPUID 065xh 프로세서 코어를 사용한다."

같이 보기

• 486 오버드라이브 - 486 계열의 오버드라이브 제품