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인텔 코어X i9-7900X 스카이레이크 프로세서 벤치마크

행복한 고민, 데카코어를 어디에 쓸까? 정환용 기자l승인2017.12.13 17:05:03l수정2017.12.13 17:51

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[CCTV뉴스=정환용 기자] 기자가 지금까지 테스트해 본 가장 고가의 프로세서는 i7-6950X 브로드웰-E 프로세서였다. 10코어 20스레드 구성에 최대 3.5GHz 속도로 동작하는 6950X는, 성능도 성능이거니와 쉽게 넘볼 수 없는 압도적인 가격으로 출시 당시 화제를 모았던 제품이다. 200만 원에 육박하는 가격은 출시 1년이 넘은 지금까지도 유지되고 있다.

6세대 스카이레이크의 종결자라 할 수 있는 코어 X, 그 중에서도 새로 추가된 i9 시리즈는 라인업의 시작부터 화려하다. 과거 X 시리즈의 종착지가 10코어였다면, 스카이레이크 코어 X i9 시리즈는 10코어부터 시작된다. 여기 소개할 i9-7900X를 필두로 숫자 20씩 더해가는 제품명은, 7980에 이르러 18코어 36스레드라는 인텔 시리즈 최고의 구성을 자랑한다.

 

원초적 질문, 그 많은 코어를 어디에 쓸까?
전 세대보다 더 많은 2066 소켓을 사용하는 코어 X 시리즈는, 전작과 같이 GPU가 포함돼 있지 않다. 일반 코어 시리즈보다 2배 가까이 큰 다이를 사용하는데도 그래픽 프로세서가 들어갈 자리를 남기지 않았다. 그만큼 코어 X 시리즈는 중앙처리장치로서의 연산에만 퍼포먼스가 집중돼 있다.

여기서 한 가지 궁금한 점이 생긴다. 코어 숫자가 많으면 어떻게 다르고, 어떻게 좋은가? 이는 제조공정의 미세화와 연관이 있다. 지난 2000년 발매된 인텔 펜티엄 4 윌라멧 프로세서의 제조공정은 180nm로, 217㎟ 크기의 다이에 4200만 개의 트랜지스터가 집적됐다. 10년 뒤인 2010년 출시된 헥사코어 프로세서는 32nm 공정, 트랜지스터는 11억 7000만 개가 집적돼, 2.8배 가까이 집적도가 높아졌다. 여기 소개하는 7900X의 경우, 인텔에서 정확한 수치를 밝히진 않았지만 14nm 제조공정으로 308㎟ 크기의 다이에 30억 개 이상의 트랜지스터가 집적돼 있는 것으로 예측된다.

트랜지스터의 제조 공정 미세화와 숫자에 집중하는 이유는, 연산 속도가 여기에 달려 있기 때문이다. CPU의 코어 하나로는 점점 복잡해지는 컴퓨팅 시스템의 연산 속도를 따라갈 수 없었기 때문에, 예전보다 훨씬 작은 트랜지스터를 더 많이 넣게 됐다. 같은 크기의 다이에 트랜지스터를 집적하는 데 한계가 오자, 코어를 더 많이 얹고 트랜지스터의 구조를 3D로 발전시켜 공간의 제약을 극복했다. 같은 작업을 단일 코어로 수행하는 것보다 여러 개의 코어로 업무를 분담해 동시에 수행하면 속도가 훨씬 빨라지게 된다.


인텔 코어 X i9-7900X 스카이레이크

제조공정

14nm

소켓

2066

구성

10코어 20스레드

동작속도

기본 3.3GHz

터보부스트 4.3GHz

캐시메모리

L3 13.75MB

설계전력

140W

지원

하이퍼스레딩, 옵테인메모리

가격

117만 원


테스트 환경
쿨러: 커세어 하이드로 시리즈 H115i 수랭쿨러
메인보드: 에이수스 ROG STRIX X299-E Gaming
RAM: 삼성전자 DDR4 PC4-17000 8GB x2
SSD: 샌디스크 SSD PLUS 120GB
VGA: 갤럭시 GALAX 지포스 GTX970 EXOC D5 4GB BLACK LABEL Face Lift
PSU: 커세어 RM750 80PLUS GOLD 750W

※ 사진 순서는 일반 – 4.7GHz 오버클럭 순서로 게재했고, 모든 테스트는 3회 진행한 뒤 중간 값을 선택했다.

 

작업관리자

▲ 일반 상태
▲ 4.7GHz 오버클럭 상태

20개의 스레드가 문제없이 작동하고 있다. 오버클럭을 하지 않으면 작업 역량에 따라 속도를 조절하고, 고성능이 필요한 작업에선 최대 4.3GHz까지 빨라진다. 오버클럭은 100MHz 47배수로 설정해 최대 4.7GHz로 동작하도록 설정했고, H115i 수랭쿨러는 항상 100%로 동작하게 했다. 배수 조절로 48배, 49배를 시도해봤지만, 안정성을 확인하는 프라임 테스트를 통과하지 못해 최대 4.7GHz 환경에서 벤치마크 테스트를 진행했다.

실내이긴 해도 겨울철의 높지 않은 온도에, 테스트도 오픈케이스 형태로 진행해 CPU의 온도가 약간 낮게 측정된 점을 염두에 두자. 그래도 CPU-Z로 CPU를 100% 가동하는 스트레스 테스트를 1시간 정도 돌렸을 때, 전체 온도는 최대 75도, 코어 별 최대 온도도 80도 정도로 그리 높지 않았다. 다만 H115i의 140mm 쿨링팬 2개가 2000RPM으로 작동할 때의 소음은 굉장했다.

 

CPU-Z

▲일반 상태
▲4.7GHz 오버클럭 상태

프로세서의 전반적인 스펙을 확인할 수 있는 CPU-Z. 함께 제공되는 벤치마크 테스트에서는 싱글 스레드와 멀티 스레드 항목을 전작 i7-6950X와 비교했다. 성능의 차이는 노오버 상태가 싱글 506.2점, 멀티 6047.2점으로 모두 약 17%의 성능 차이가 났다. 4.7GHz 오버클럭 상태의 점수는 싱글 556.7점으로 30% 가까이 차이가 났지만, 멀티 스레드는 6093.1점으로 노오버 상태와 거의 차이가 나지 않았다.

 

시네벤치 R15

▲일반 상태

 

▲4.7GHz 오버클럭 상태

맥슨에서 제공하는 벤치마크 프로그램 ‘시네벤치 R15’는 CPU 성능과 OpenGL 점수를 확인할 수 있는 유틸리티다. 노오버 상태의 점수는 싱글 197cb, 종합 2210cb로 측정됐고, 오버클럭 상태의 점수는 싱글 209cb, 종합 2521cb로 측정됐다. 종합 점수는 i7-6950X가 2000대 초반인 점을 감안할 때, 가격 대비 성능이 월등히 높아진 걸 알 수 있다.

 

3DMark 벤치마크
최근 DirectX 12를 측정하는 ‘타임 스파이’의 상위 테스트 항목(익스트림)이 추가됐다. 그래픽 점수에 중점을 둔 테스트 프로그램이기 때문에 테스트는 파이어 스트라이크 노멀, 울트라, 타임 스파이 등 3개를 진행했다.

파이어 스트라이크 노멀

▲일반 상태
▲4.7GHz 오버클럭 상태

CPU의 연산 성능은 피직스 스코어로 확인하면 된다. 일반 상태의 7900X는 2만 2976점을 기록했고, 테스트 중 CPU 최대 온도는 39도 정도로 그리 높지 않았다. 오버클럭 상태에서의 점수는 2만 6185점, CPU 최대 온도는 58도 정도로 나쁘지 않았다.

 

파이어 스트라이크 울트라

▲일반 상태

 

▲4.7GHz 오버클럭 상태

4K 게이밍 환경을 테스트하는 파이어 스트라이크 울트라 항목의 점수는 일반 상태 2만 2902점, 평균 72.71FPS를 기록했다. 오버클럭 상태에서의 점수는 2만 7409점, 평균 87.01FPS로 나타났다. 초당 프레임 수치로 보면 일반 상태와 4.7GHz 오버클럭 상태의 차이가 19% 정도다. 같은 항목에서 i7-6700K의 테스트 결과가 약 40대 초반인 점을 감안하면, 게이밍 PC의 중심에서 7900X는 오버클럭을 하지 않아도 충분하다고 볼 수 있다.

 

타임 스파이

▲일반 상태

 

▲4.7GHz 오버클럭 상태

일반 상태의 CPU 점수는 8441점, 28.36FPS를 기록했고, 오버클럭 상태에서는 9312점, 31.29FPS를 기록했다. DirectX 12 환경에서의 성능 차이는 약 10% 정도로 측정된다. 

 

음악 인코딩

▲일반 상태

 

▲4.7GHz 오버클럭 상태

50개의 FLAC 파일을 mp3 320kbps 파일로 변환하는 속도를 측정했다. 프로그램은 dbPoweramp를 사용했다. 7900X는 20개의 스레드를 갖고 있지만, dbPoweramp는 최대 16개의 스레드를 사용해 인코딩 작업을 수행한다. 일반 상태에서는 약 30초, 4.7GHz 상태에서는 약 27초가 소요됐다. 7900X의 역량을 모두 사용했을 때, 일반 상태의 터보부스트 4.3GHz와 4.7GHz의 성능 차이는 약 10% 정도로, 동작 속도 숫자만큼의 차이를 나타냈다. 이 부분에선 좀 더 높은 수치로 끌어올릴 수 있었으면 하는 아쉬움이 남았다.

 

온도 – 100% 스트레스 1시간
많은 사람들이 걱정했던 발열 이슈를 간과할 순 없었다. 코어 X 시리즈는 기본 쿨러가 제공되지 않기 때문에 어차피 CPU 쿨러를 별도로 구입해야 한다. 처음 제품군이 발매될 때부터 애초에 높은 발열을 감내하는 것은 각오해야 한다는 것이 중론이었고, 기본적으로 오버클럭 기능을 제공하기 때문에 냉각에 대한 중요성은 더 컸다.

▲일반 상태
▲4.7GHz 오버클럭 상태

일반 상태에서의 테스트 결과는 패키지 값 최대 49도, 코어 별 최대 온도는 44도였다. 다른 벤치마크 테스트를 모두 마친 뒤 마지막으로 진행한 결과이고, 이 테스트 이후로 약 1시간여 정도를 더 가동했을 때도 온도는 마찬가지였다. 좋은 쿨러를 사용하고 오버클럭을 하지 않으면 온도는 더 신경을 쓰지 않아도 될 듯하다.그래서 7900X 정도를 장만한다면 공랭식보다 수랭식 일체형 쿨러가 더 적합할 것이란 판단으로 커세어 H115i를 장착했다. 테스트는 CPU-Z 벤치마크 항목의 ‘stress CPU’ 기능으로 모든 스레드를 1시간 동안 100% 성능으로 동작하게 만들고, 1시간째 됐을 때의 최대 온도를 측정했다. PC를 방 바깥에 두는 상황을 제외하면 사실상 온도를 낮출 수 있는 최대한의 상황을 만들었기 때문에, 실제 사용 환경에서의 온도는 이보다 약 5% 정도 더 높게 봐도 무리가 없을 듯하다.

4.7GHz 오버클럭 상태에서의 테스트는 (개인적으로는) 의외였다. 같은 환경에서의 테스트 결과는 패키지 값 최대 75도, 코어 별 최대 온도는 80도였다. 환경에 따라 5% 정도를 더해도, 전체 CPU 온도가 80도 정도라면 나쁘지 않은 수준이다. H115i의 소음을 감안해 작동 범위를 60~70% 수준으로 낮춘다 해도, CPU 온도가 90도를 넘어가진 않을 듯하다.

사용자가 매 순간 모든 스레드를 100% 가용해야 하는 상황이라면 80~90도 정도의 온도에서 스로틀링이 걸려 효율이 떨어지겠지만, 국내외 여러 벤치마커들이 공통적으로 말하는 2열 구성의 중상급 수랭 쿨러 구성이라면 마지노선이라고 얘기하고 있는데, 일단 상급 메인보드와 수랭 쿨러의 조합으로는 4.7GHz의 오버클럭에 충분히 대응할 수 있고, 보급형 X299 칩셋 메인보드와 저가형, 1열 수랭 쿨러의 조합으로는 기본 설정 이상의 오버클럭에 적절치 않을 것으로 예상된다.

#인텔#코어#7900X#스카이레이크#CPU

정환용 기자  maddenflower@naver.com
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