이번 글에서 다룰 제품은 인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션 프로세서입니다.
데스크탑 PC 시장에 있어 어쩌면 올해는 기념비적인 해가 될지도 모르겠습니다. 린필드 출시 이후로도 동작 클럭이 상승하고 아키텍처가 꾸준히 개선되어 온 것은 사실이지만, 상대적으로 IPC에서는 큰 혁신이 없었고 코어 수 또한 4코어 8스레드로 변화가 없었습니다. HEDT 플랫폼에서나 6코어, 8코어가 등장하며 느리게 확장되어 왔죠.
그러나 2017년에는 수년 동안 이어져 오던 인텔의 퍼포먼스급 프로세서 최대 코어 수가 6개로 증가했고, HEDT(하이엔드 데스크탑 프로세서)는 코어 X 시리즈가 새롭게 런칭되면서 최대 코어 수가 18개로 폭증했습니다.
뿐만 아니라 더 이상 코어 i7이 아닌 코어 i9이라는 새로운 상위 제품군이 추가되었습니다.
코어 X 시리즈 프로세서는 ‘메가 태스킹’에 초점을 맞춰 탄생한 하이엔드 PC용 제품으로 게이밍과 동시에 진행되는 스트리밍, 영상 편집 및 동시 인코딩, 다중 연산 작업 등에 최적화되어 있으며, 아키텍처(또는 개발 코드명)에 따라 크게 6~18 코어 구성의 상위 모델인 스카이레이크-X(Skylake-X)와 4 코어 구성의 하위 모델인 케이비레이크-X(Kabylake-X)로 구분됩니다.
코어 X 시리즈를 일반 게이밍용 제품이라고 볼 수 있는 8세대 코어 프로세서(커피레이크, Coffee Lake)와 비교 시 코어 수와 캐시 용량의 증가, 캐시 구조의 변화, 쿼드 채널 메모리 지원, 터보 부스트 3.0 지원, AVX-512 지원, PCIe 레인의 증가 그리고 FIVR(통합전압레귤레이터) 등에서 차이가 있습니다.
그 중 스카이레이크-X와 기존 HEDT 프로세서를 비교 시 확연한 차이가 드러나는 부분은 메쉬 구조 도입 및 캐시 구조 변경입니다.
인텔은 이번 스카이레이크-X에서 코어 내부 데이터 전송에 사용되던 링 버스 구조를 탈피, 코어 확장에 유리한 메쉬라는 새로운 구조를 도입했습니다. 메쉬 구조는 코어 수 확장에 있어 기존 링 버스 방식에 비해 유리했지만, 반대로 대기시간(지연, 레이튼시, Latency)가 증가하는 단점이 발생했습니다.
인텔은 이를 위해 캐시 구조의 변경을 도모했습니다.
브로드웰-E까지는 코어당 256KB의 L2 캐시와 공유캐시 2.5 MB 구성이었으나, 스카이레이크-X에서는 L2 캐시가 1 MB로 4배 증가하고 공유 캐시는 1.375 MB로 감소했습니다. 이러한 캐시 계층 변화, 즉 보다 빠른 속도를 제공하는 L2 캐시의 적중률을 높임으로써 성능 향상을 노린 것이죠.
터보 부스트 맥스 기술 역시 발전했습니다.
버전은 전작인 브로드웰-E와 동일하게 3.0이지만 1개의 베스트 코어만 식별하여 부스트해주던 것과 다르게, 2개의 베스트 코어를 식별하여 부스트하도록 변경된 것입니다.
멀티태스킹이 대중화된 현대 PC 환경에서 싱글 코어 부스트는 잘 동작하지 않는 경우가 많아 다소 아쉬움이 있었는데, 이번 코어 X 시리즈에서는 이를 듀얼 코어까지로 확대하여 보다 넓은 범위까지 최고 부스트 클럭이 동작, 더욱 우수한 체감 성능을 제공하게 되었습니다.
목차
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: 스펙
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션 프로세서는 코어 i9이라는 새로운 모델명과 함께 ‘극한의 메가태스킹‘을 캐치프레이즈로 내걸고 있는 만큼 엄청난 스펙을 제공합니다.
일반 소비자용 프로세서로는 최초로 18 코어 36 스레드라는 놀라운 수준의 코어 확장이 이뤄졌고, 최대 부스트 클럭 4.4 GHz (터보 부스트 맥스 3.0 기준) / 4.2 GHz (터보 부스트 2.0 기준)이라는 높은 동작 클럭과 대용량 캐시 메모리를 갖추고 있습니다.
CPU 성능 외에도 44개의 PCI Express 3.0 레인을 갖춰 고속의 장치를 보다 많이 활용할 수 있는 넓은 확장성도 제공합니다. 코어 수의 차이와 함께 16개 혹은 28개의 레인을 제공하는 i7 이하 하위 모델과 차별화(등급 나누기)가 이뤄진 부분이기도 하죠.
참고로 새롭게 추가된 AVX-512의 경우 스카이레이크-X만 지원하며 케이비레이크-X는 지원하지 않습니다.
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: X299 칩셋
스카이레이크-X/케이비레이크-X와 X299 칩셋이 짝을 이룬 새로운 플랫폼은 ‘Basin Falls’로 명명되었습니다.
Basin Falls는 인텔 X299 칩셋 기반의 새로운 메인보드가 사용되며 CPU 소켓이 기존 LGA 2011 (Socket R3)에서 핀 수가 다소 증가한 LGA 2066 (Socket R4)으로 변경되어 기존 메인보드와는 호환되지 않습니다.
32nm 공정으로 제조, DMI 2.0, 8개의 PCIe 2.0 레인을 지원하던 X99 칩셋과 다르게, X299는 22nm 공정으로 제조되며 DMI 3.0, 24개의 PCIe 레인을 제공합니다. 또한 다수의 M.2 기기나 옵테인 메모리 등 새로운 기술을 지원하는 것도 특징이죠.
다만 이러한 레인을 어떻게 분배할 것인가는 메인보드 제조사의 설계에 달려 있기 때문에 제품마다 PCI Express 슬롯 및 SATA 포트, USB 포트 구성에 차이가 있을 수 있습니다.
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: 패키지
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션 프로세서는 코어 i5-8600K나 코어 i7-8700K 등 기존 K 시리즈 제품과 동일한 규격의 패키지에 담겨 있습니다. 그러나 블랙, 골드 조합의 고급스런 표면 색상과 스웨이드 같은 부드러운 질감의 표면 코팅을 통해 일반 제품들과 차이를 두고 있습니다.
한쪽 측면에는 제품의 주요 특징이 기록되어 있으며, 다른 제품들과 마찬가지로 패키지 후면이 뚫려 있어 CPU의 히트 스프레더 상단부를 육안으로 확인할 수 있습니다.
설치 방법 및 제품 보증에 대해 기록된 설명서가 들어 있습니다. 인텔 리테일 프로세서는 구매일 혹은 생산주차로부터 3년간의 제한적 제품 보증이 지원됩니다.
설명서의 후면에는 금빛의 코어 i9 시리즈 스티커가 부착되어 있습니다.
설명서를 들어내면 서랍식으로 구성된 종이 구성물이 보입니다.
코어 i9-7980XE는 LGA 2066 규격의 익스트림 에디션답게 일반 프로세서보다 큰 패키지 규격을 지니고 있습니다.
히트 스프레더 상단에는 리비전과 동작 클럭, 생산코드 등이 기록되어 있습니다.
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: 설치
LGA 2066 소켓은 일반적으로 사용되는 LGA 1151 소켓에 비해 크기가 크며 고정 방식도 차이가 있습니다. 소켓 좌측의 레버를 풀고 이어 우측의 레버를 풀면 고정되어 있는 상단부를 들어낼 수 있습니다.
CPU를 장착 시에는 작은 금빛 삼각형(▲) 마크를 소켓의 우측 상단으로 하여 홈에 맞춘 후 조심스럽게 결합하면 됩니다. CPU가 소켓에 잘 결합되었다면 좌, 우측 레버를 잡아 당겨 CPU를 소켓에 고정, CPU 결속을 끝냅니다.
LGA 2066에 사용하는 쿨러는 소켓 가이드에 구석 4곳에 뚫려 있는 쿨러 고정 홀을 그대로 이용하는 경우가 대부분입니다. RAM은 보드에 따라 권장 슬롯 배치가 다를 수 있기 때문에 풀 뱅크가 아닌 경우 먼저 보드의 설명서를 확인 후 장착하는 것이 좋습니다.
커세어 H115i는 워터블럭을 결합 후 커세어 링크를 사용하기 위해 추가로 케이블을 USB 헤더에 연결해야 합니다.
이후 주변기기를 연결하고 정상 동작을 확인하면 기본적인 시스템 조립 과정이 끝나게 됩니다.
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: 오버클러킹
코어 i9-7980XE의 오버클러킹은 기존 메인스트림, 하이엔드 프로세서의 오버클러킹과 다소 차이가 있습니다.
기본적인 방법은 대소동이하지만 코어 수가 워낙 많다보니 단순히 모든 코어 클럭을 끌어 올리는 방식으로는 소비전력이 급격히 증가할 수 있기 때문에 이를 고려한 타협이 필수적으로 요구되기 때문입니다.
처음 코어 i9-7980XE를 사용했을 때 아무 생각 없이 패기 있게 오버클러킹을 시도했던 장면이 떠오릅니다. LinX를 구동함과 동시에 PC의 전원이 차단되었죠. 전압, 온도 등을 확인해보며 원인을 찾아 본 결과 전원이 차단된 이유는 오버클러킹 시의 소비 전력 때문이었습니다.
코어 i9-7980XE는 순정 상태에서 그래픽 카드를 사용하지 않는 대부분의 CPU 작업은 시스템 소비 전력 기준 300 W 이하에서 동작합니다. 그러나 AVX를 사용 시 500 W 수준, AVX2를 사용 시에는 800 W 수준까지도 소비 전력이 증가하는 모습도 볼 수 있습니다.
따라서 저는 코어 i9-7980XE의 오버클러킹은 올 코어 배수 고정보다는 사용량에 따른 코어별 부스트 클럭 설정과 AVX 오프셋 설정을 권장합니다.
사용하는 메모리에 따라 XMP 값을 적용시키거나 수동으로 값을 설정합니다.
CPU Core Ratio를 Sync All Cores가 아닌 By Core Usage로 선택합니다.
예를 들어 Turbo Ratio Cores 0에 2, Turbo Ratio Limit 0에 48을 넣는다면, 2코어 이하가 사용될 때 최고 48배수(=4.8 GHz)로 동작하는 설정이 됩니다. 그 아래 값들도 적절하게 설정해줍니다.
코어 X-시리즈는 FIVR의 재도입 때문인지 로드라인 캘리브레이션이 큰 영향을 미치지는 않습니다. 다양한 설정을 해봐도 Vcore가 계속 칼전압을 유지하는 것으로 보아 Vcore가 아닌 VRIN 전압의 캘리브레이션 옵션으로 보이기도 합니다.
오버클러킹 시 CPU Current Capability는 140%, CPU Powr Phase Control은 Extreme 설정으로 변경하지만 CPU Power Thermal Control은 기본 값을 유지하는 것을 권장합니다.
소비 전력에 관계 없이 터보 값을 지속적으로 유지하고 싶다면 Short/Long Duration Package Power Limit를 모두 최대치인 4095로 설정합니다. 오버클러킹을 한다면 CPU Intergrated VR Fault Management는 Disabled로 변경하는 것이 좋습니다.
Core Voltage와 Cache Voltage는 클럭 설정에 따라 적절히 변경하며, 오버클러킹 시 CPU Input Voltage는 1.9V 정도로 약간 올려주는 것도 좋습니다. 메모리 오버클러킹을 위해 VCCSA 및 VCCIO는 기본 전압을 참고하여 증가시키되 크게 높이는 것은 권장하지 않습니다. (기본 전압의 10% 이내 권장)
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: 성능
최신 종합 시스템 성능 벤치마크인 PCMark에서는 각 프로세서의 특성이 매우 잘 나타나는 것을 볼 수 있었습니다.
AIDA64는 Sandra와 비슷한 형태로 CPU와 메모리의 성능과 특성을 파악할 수 있는 좋은 벤치마크 툴을 제공합니다.
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: 온도, 소비전력
코어 i9-7980XE는 오버클러킹을 하지 않는 경우 일체형 수랭 쿨러인 H115i로 충분히 제어되는 모습을 볼 수 있었습니다. 다만 AVX를 활용하는 멀티 스레드 연산이 오랜 시간 지속되는 경우 등에는 CPU 뿐만 아니라 전원부 등의 냉각에도 조금 더 신경을 써주시는 것이 좋을 것 같습니다.
소비 전력 역시 온도와 비슷한 경향을 보여줍니다.
다만, AVX 활용 시와 올코어 오버클러킹 시 소비 전력이 크게 증가(오버클러킹 + 특정 AVX 연산의 경우 1,000 W를 초과할 수 있음)하기 때문에 오버클러킹을 생각하셨다면 파워 서플라이 유닛 역시 여유 있게 선택하시는 것이 좋겠습니다.
개인적으로는 오버클러킹을 계획하고 있고 고성능 그래픽스 카드를 사용할 시스템이라면 최소 1,000 ~ 1,200 W 정도의 파워는 갖추는 것이 좋다고 생각합니다. 물론 오버클러킹에 따라서는 이것도 충분하지 않을 수 있습니다.
인텔 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션: 정리
지금까지 코어 i9-7980XE 익스트림 에디션 프로세서에 대해 살펴보았습니다.
먼저 코어 i9-7980XE를 간단히 평가해보자면 자신이 오버클러킹에 능하다면 아주 특정한 경우를 제외하곤 모든 작업을 빠르면서 효율적으로 진행할 수 있는 제품임에 틀림 없다고 할 수 있습니다.
특히 코어별 오버클러킹 설정을 제대로 할 수 있다면, 대부분의 싱글 스레드 위주 성능도 코어 i7-8700K에 떨어지지 않으면서 멀티 스레드 위주 프로그램에서는 코어 i7-8700K를 압도하는 모습도 볼 수 있을 것입니다. 하지만 그렇지 못하고 순정 상태로 사용한다면 개선된 터보 부스트 3.0이 적용되었음에도 불구하고 코어 싱글 스레드 위주의 툴에서는 i7-8700K에 부족한 모습을 보여줄 가능성이 높습니다.
제가 오버클러킹을 언급한 이유는 이 제품이 일반 소비자용으로써는 현존 최고의 제품이며 가장 고가의 제품이기 때문입니다. 이런 제품을 구매하면서 크게 저렴한 코어 i7-8700K 보다 떨어지는 성능으로 활용하는 것은 개인적으로 꽤나 아쉬운 일이라고 생각합니다.
하지만 그럼에도 불구하고 이 제품을 오버클러킹하는 것은 쉽지 않습니다. 오버클러킹 시 솔더링이 되어 있지 않고 소비 전력이 크게 증가한다는 것은 큰 걸림돌이 되기 때문입니다. 따라서 오버클러킹 시에는 되도록 코어별로 동작 클럭을 지정하여 현재 환경에 가장 적합한 성능으로 즐기셨으면 좋겠습니다.
현재 멀티스레드 활용이 점차 늘어나는 추세인 것은 확실하지만 아직 싱글 스레드 성능이 중요한 프로그램들이 굉장히 많으며, 특히 프로들이 많이 사용하는 도구 중 하나인 어도비 프로그램들은 무조건 다코어가 좋지는 않은 모습을 보여주었습니다.
인코딩(트랜스코딩) 프로그램 역시 사용하는 코덱에 따라 차이가 있으며 대부분 매우 많은 스레드를 활용하지는 않습니다. 따라서 이를 보다 효율적으로 사용하기 위해서는 인코딩 프로그램을 여러 개 실행해야 합니다.
많은 환경에서 낮은 속도로 동작하는 다코어보다는 오히려 높은 속도로 동작하는 4~6코어, 8~12스레드 정도에서 더 우수한 효율을 보였고, 다코어 프로세서의 경우 많은 스레드가 잉여롭게 활용되는 모습을 확인할 수 있었습니다. 반면 고사양 게임 방송이나 렌더링 팜과 같은 많은 시스템 자원을 필요로 하는 환경에서는 코어 i7-8700K 같은 제품과는 다른 다코어의 여유로움을 느끼실 수도 있을 것입니다.
코어 i9-7980XE는 분명 훌륭한 성능을 지닌 제품이지만, 아직도 상대적으로 척박한 현대 멀티스레드 환경에서는 그 성능을 다 끌어내기는 어려운 경우도 많으며, 사용자의 활용에 따라 더욱 우수한 효율로도 즐길 수 있는 제품이라고 생각합니다.
분명 꽤 긴 기간이 주어졌음에도 불구하고 다양한 테스트를 진행하고 여러 시행 착오를 겪다보니 의외로 이 시간이 짧게 느껴졌고 이렇게 마무리하게 되어 다소 아쉬움도 남습니다. 초기 계획처럼 썩 좋은 리뷰가 되지는 못했지만, 코어 i7-7980XE에 대한 궁금증을 해결하는데 도움이 될 수 있는 글이 되었으면 좋겠습니다.