인텔 코어 i7-7700K 프로세서, 성능에 따른 온도 측정 ①

[CCTV뉴스=정환용 기자] 기자가 고등학교 시절 물리 시간에 좀 더 열심히 수업에 집중했다면, 열의 전도와 흐름, 열교환 등의 어려운 단어에 시달리지 않았을 것이다. 최근 제조공정이 점점 작아지는 프로세서에서 발생하는 열을 잡기 위해 기업들이 고군분투하고 있다. 기본 쿨러가 제공되지 않으면서 성능 좋은 쿨러를 사용하는 사람들이 점점 늘고 있지만, 프로세서 자체에서 열이 덜 발생하는 것이 가장 중요하다.

사람의 성격은 ‘쿨’하거나 ‘핫’하거나 저마다의 장단점이 있다. 하지만 PC의 프로세서는 무조건 ‘쿨’해야 한다. 인텔 코어 7세대 카비레이크 시리즈의 맏형 i7-7700K는 쿼드코어 8스레드 구성에 기본 속도가 4.2GHz로 역대 코어 시리즈 중 가장 빠르다. 하지만 성능과 함께 온도에 대한 우려도 제기되고 있다. 같은 크기와 코어 구성에서 기본 속도가 4GHz 이상이라면 그만큼 온도 관리가 쉽지 않을 것이란 예상이다. 기본 동작 상태와 풀로드 상태에서 i7-7700K의 온도가 어떻게 유지되는지 알아보자.

열 사냥꾼, 서멀 컴파운드

CPU에서 어떻게 열이 발생하는지는 지난 기사에서 언급한 바 있다. 같은 면적의 반도체 내에 집적되는 트랜지스터의 숫자가 10억 단위로 늘었고, 물리적으로 더 작아질 수 없는 도선 때문에 트랜지스터 간의 간격은 점점 줄어든다. 전기가 회로에 전달되면 저항이 생기고, 프로세서의 동작 속도와 가용률이 높아지면 이 저항이 커지면서 열이 더 많이 발생한다. 열이 높아진다는 것은 저항이 강해진다는 것이고, 그렇게 되면 프로세서가 제대로 동작할 수 없게 된다. PC 하드웨어 중 CPU와 VGA에 성능 좋은 쿨러가 필요한 이유다.

CPU 냉각은 프로세서에서 발생한 열을 외부로 배출해 온도를 낮추는 공랭식, 그리고 냉각수의 순환으로 열을 빼앗는 수랭식으로 구분한다. 그리고 이 두 방식의 냉각 시스템에 공통적으로 필요한 것이 서멀 컴파운드다. 두 방식 모두 히트싱크를 프로세서를 덮고 있는 히트 스프레더와 직접 접촉시킨다. 이 때 둘 사이에 아무것도 없으면 직접 맞닿는 부분이 불규칙해 제대로 열을 가져올 수 없다. 때문에 두 표면을 완전히 맞닿게 만들어 주는 매개체가 필요한데, 이것이 속칭 ‘서멀 구리스’라 부르는 서멀 컴파운드의 역할이다.

오버클럭에 따른 온도의 차이

배수락이 해제된 K 시리즈를 구입하는 이유는 같은 값으로 더 높은 성능을 추구하기 위함이다. i7-7700K는 기본 4.2GHz, 터보부스트 4.5GHz로 사실 오버클럭을 안 해도 될 만한 성능이긴 하나, 오버클럭을 추구하는 사람들 중 일부는 가격 대비 성능의 향상보다는 ‘얼마나 더 빨라지는지’에 대한 호기심을 충족시키려는 사람이다(기자가 그렇다).

사실 오버클럭은 그 입지와 목적이 상통하진 않는다. 제품 가격에 관계없이 더 높은 성능을 추구한다면 코어와 스레드가 더 많은 제품도 많다. 그럼에도 불구하고 K 버전을 구입하는 이유는, 같은 가격으로 더 높은 성능을 끌어낼 수 있다는 일종의 희망이다. 물론 오버클럭에 필연적으로 따라오는 발열을 해소하려면 번들 쿨러보다 좋은 성능의 쿨러는 필수다.

지난 기사에서 i7-7700 프로세서의 발열을 알아봤을 때, 기본 쿨러와 별도의 쿨러를 사용했을 때의 온도 차이가 생각보다 크게 나타난 바 있다. 30분간 풀로드 상태를 유지했을 때, 기본 쿨러는 최대 86도를 기록했고 써모랩 트리니티 쿨러를 사용했을 때는 최대 63도를 기록했다. 이번에는 기본 쿨러를 사용하지 않고 트리니티 쿨러를 장착한 상태로 노오버 상태와 오버클럭 상태에서의 온도 차이를 알아보자. 두 가지 환경에서 각각 스레드 1개만 사용할 때, 그리고 모든 스레드를 사용할 때의 프로세서 전체 온도 차이도 함께 측정했다. (계속)