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PC | 인텔 하이엔드 데스크탑 코어 X 시리즈, 게임 그 이상을 넘어서다

권경욱 기자 1   1

인텔은 올해 새로운 하이엔드 데스크탑 (HEDT) 프로세서인 스카이레이크-X (Skylake-X)를 공개했으며 코어 i3/ i5/ i7 시리즈 라인업에 코어 i9 (Coire i9) 시리즈를 새로 추가했다. 


인텔 코어 X (Core X) 시리즈는 최대 18코어 36 스레드 기반 코어 i9 7980XE까지 등장하며 멀티코어 프로세서 시대에 대응하고 이들 제품군을 통해 다양한 PC 사용자를 위한 라인업을 구축하고 있다.



최대 18코어까지 확장한 인텔 스카이레이크-X 기반 코어 i9 시리즈


이중 인텔 스카이레이크-X 시리즈는 기존보다 더 증가한 코어와 스레드를 바탕으로 일반 PC 유저보다는 전문적인 프로그램이나 고성능을 요구하는 CPU를 필요로 하는 작업에 적합한 제품이다. 여기에 새로 조합되는 X299 메인보드를 통해 이들 사용자에게 필요한 다양한 확장성까지 제공해 이를 뒷받침해준다.



인텔 하이엔드 프로세서, 게임 그 이상을 넘어서다




인텔은 보급형부터 하이엔드에 이르는 데스크탑 프로세서를 출시하고 있다. 하이엔드 라인업은 데스크탑 라인업 중에서도 멀티코어 도입과 확장 속도가 빠르며 플랫폼 구성과 지원, 확장성도 뛰어나 보다 높은 성능을 요구하는 작업이나 전문적인 작업에 적합하다.


최근 하이엔드 라인업은 10코어를 넘어서고 있으며 인텔은 하이엔드 코어 X 라인업에 최대 18코어 36스레드 프로세서를 공개했다. 멀티코어 프로세서의 확장은 CPU를 기반으로 하는 렌더링이나 빠른 처리를 요구하는 작업에 활용되면서 작업 효율을 높여준다. 


다양한 확장 명령어, 메인스트림에서 듀얼 채널 (2CH)에 머물던 메모리 구성도 쿼드 채널 (4CH)을 도입하고 메모리 클럭도 DDR4-2666MHz를 지원해 더 높은 대역폭을 확보하고 이를 바탕으로 시스템의 성능을 높여준다.



그물망과 같은 구조의 인텔 메쉬 (Mesh) 아키텍처, 멀티코어 확장에 유리한 구조


또한 인텔은 네할렘 (Nehalem) 아키텍처부터 최신 카비레이크 (Kaby Lake) 아키텍처까지 사용해온 링 버스 (Ring Bus) 아키텍처를 대신해 코어 X 시리즈부터는 메쉬 (Mesh) 아키텍처를 도입했다. 메쉬 아키텍처는 그동안 사용해온 링 버스 (Ring Bus) 아키텍처의 약점을 보완해주는데 코어 수와 모듈호된 구조에 따른 언코어 증가 등으로 멀티코어 확장시 링 버스를 여러 개 사용해 설계가 복잡해지고 그에 따른 데이터 전송이나 지연 현상으로 효율이 하락하는 문제가 발생했다. 


또 인터페이스의 대역폭과 클럭 속도 증가에 따라 비대해지고 효율이 낮아지는데 메쉬 아키텍처는 멀티코어화되고 있는 프로세서 시장을 위한 기술로 그물망과 같은 구조를 통해 높은 대역폭과 낮은 지연시간, 전력 효율 향상과 멀티코어 확장에 보다 유연하게 대처할 수 있게 됐다.



PCIe 3.0 44 레인을 활용하는 인텔 X299 칩셋


인텔 하이엔드 프로세서는 다양한 확정성을 갖춘 새로운 인텔 X299 메인보드 칩셋과 조합된다. X299 칩셋은 4코어부터 최대 18코어에 이르는 멀티코어 프로세서를 지원해 다양한 고성능을 요구하는 작업에서 효율을 높여준다.


다양한 저장장치나 USB 3.0을 지원하는 입출력 I/O 지원면에서도 향상이 이루어졌으며 44개의 PCIe 3.0 레인 (Lanes)을 지원해 메인스트림보다 더 많은 레인의 그래픽카드 할당으로 2개 이상의 그래픽카드로 구성하는 멀티 GPU와 SATA 및 M.2 SSD, USB 장치 확장을 제공한다. X299 칩셋과 프로세서의 데이터 교환은 더 빨라진 DMI 3.0, 인텔 옵테인 메모리 (Intel Optane Memory)를 지원해 대용량 저장장치와 조합시 시스템의 빠른 반응성과 응답성을 제공한다.




인텔 AVX-512 (Advanced Vector Extensioins 512), SSE/ SSE2 명령어 대비 최대 4배 빠른 처리 성능


또한 인텔 코어 X 시리즈 하이엔드 데스크탑 프로세서는 AVX-512 확장 명령어가 추가되었다. 해당 명령어는 메인스트림 라인업과의 차별화된 부분 중 하나로 제온 파이 (Xeon Phi) 코프로세서 나이츠 랜딩 (Knights Landing) 등에서 지원했으나 제온 확장형과 하이엔드 데스크탑 (HEDT)으로 지원을 확장했다.


AVX-512 명령어는 향상된 벡터 프로세싱과 부동소수점 연산 능력을 바탕으로 컴퓨팅 집약적이며 까다로운 작업을 가속해준다. 512비트 내에서 한 클럭에 초당 32개의 배정밀도와 64개 단정밀도 부동소수점 연산 처리, 8개의 64비트 및 16개의 32비트 정수와 최대 2개의 512비트 FMA(Fused-Multiply Add) 유닛을 포함하며 인텔 AVX2 (Advanced Vector Extensions 2.0)의 데이터 레지스터 폭 2배, 레지스터 수 2배, FMA 유닛 폭 2배에 이른다. 


이를 통해 SSE/ SSE2 명령어 대비 최대 4배, AVX/ AVX2 대비 최대 2배의 빠른 처리 성능 제공, 인텔 컴파일러와 수학 커널 라이브러리 업데이트 등을 통해 AVX-512 명령어 지원을 확대해 앞으로 더 많은 소프트웨어 적용될 예정이다. 다만 다른 명령어 셋 대비 높은 성능을 구현할 수 있지만 그에 따른 전력 소모와 온도가 지적되기도 하는데 전문적인 작업이나 처리에 효율이 증가하는 만큼 사용에 대한 부분은 성능과 다른 부분을 고려해 취사 선택할 필요는 있어 보인다.


인텔 AVX-512는 과학 시뮬레이션이나 금융 분석, 인공지능 (AI)와 딥 러닝 (Deep Learning), 3D 모델링 및 분석, 이미지 및 오디오/ 비디오 프로세싱, 암호화, 데이터 압축 등 고성능과 전문가 영역의 작업에 유용한 것으로 알려졌다.



코어 X 시리즈, 그래픽 작업부터 디자인 및 3D 모델링 등 고성능 및 전문가 영역의 작업에 적합


인텔 코어 X 시리즈는 단순히 게임용에만 그치지 않고 하이엔드 라인업답게 멀티코어 지원이 증가하는 쿼드 코어 이상의 활용도를 높이면서 일정 수준 이상의 컴퓨팅 파워를 요구하는 작업 영역에서도 널리 사용할 수 있다.


또한 메인스트림 CPU보다 더 많은 PCIe 레인, AVX-512 확장 명령어 등을 제공해 높은 대역폭을 기반으로 성능을 향상할 수 있다. 이를 통해 VR 게이밍이나 하이엔드 게이밍, 렌더링 머신 등 구성시 2개 이상의 그래픽카드를 탑재해 처리 효율을 높일 수 있다.



빠른 처리 성능과 컴퓨팅 파워를 요구하는 렌더링 작업에 유리 (CineBench R15)


또한 3D 프린팅이나 대용량 이미지 처리, 디자인, 영상 제작, 가상현실 VR과 증강현실 AR 영상 제작이나 C++과 매트랩 드의 공학용, 나틀란, ANSYS, 아바쿠스와 같은 해석프로그램, 프리미어와 베가스, 애프터이펙트, 마야, 시네마4D 등의 영상 작업용, 3Ds 맥스, 라이노, 마야, 솔리드웍스, 카티아 등의 3D 모델링, 몰드플로우와 같은 사출성형해석, 큐베이스와 같은 음악작업, SPSS와 SAS, MINITAP 등의 통계 작업 영역에도 유용해 영상제작 및 디자인 회사, 통계회사와 중공급, 대학교 연구실 등 다양하고 전문적인 산업 분야로의 확장과 적용에 유리하다.



코어  X 시리즈, 최적화와 바이오스 업데이트로 발열 특성 개선해 안정성 향상



코어 i9 7900X 아이들 (IDLE) (좌)/ 풀로드 Prime95 (우) (MSI X299 SLI PLUS 메인보드 전원부 온도)


인텔 스카이레이크-X는 기존 브로드웰-E (Broadwell-E) 대비 더 많은 코어와 높아진 클럭으로 TDP 스펙도 높아졌다. 이는 온도와 발열 역시 높아진다는 것도 의미하지만 코어 X 시리즈는 하이엔드 제품군이 감당 가능한 수준의 온도와 발열 특성을 제공한다.


이를 지원하는 인텔 X299 메인보드는 제조사들의 내부적인 바이오스 최적화와 업데이트를 거치고 전원부 최적화 등으로 안정화를 거쳐 안심하고 사용할 수 있게 되었다. VRM 과열 현상 역시 메인보드 제조사들에서 추가 히트싱크나 액티브 쿨링팬을 탑재해 출시하는 등 메인보드 과열 제어에 보다 적극적으로 대응해 CPU와 메인보드에서 안정적으로 사용이 가능해졌다.


오버클럭 상황에서는 고클럭 도달을 위해 전압과 클럭이 향상되며 TDP 조건을 넘어서 발열이 높아지데 이는 오버클럭이라는 특수한 상황이 더해지기 때문이다. 따라서 오버클럭 상황에서는 충분한 쿨링 솔루션을 통해 오버클럭으로 발생하는 발열을 해결해줘야 한다. 이때는 메인보드 전원부 역시 추가적인 히트싱크나 액티브 쿨링 팬의 도움을 받으면 발열을 제어하는데 유리하다.


반대로 일반적인 상황이라면 TDP에 적합한 쿨링 솔루션을 사용하면 발열 문제는 크게 걱정하지 않아도 된다. 일반적인 작업 상황에서 메인보드 전원부를 열화상 카메라로 살펴본 결과 풀로드 상황에서도 크게 높지 않은 전원부 온도를 제공하는 등 고성능을 사용하는데 감당 가능한 특성을 보였다.



인텔 코어 X 시리즈, 멀티코어 지원 게임 성능에 대응


최근에는 물리코어의 수가 증가하면서 이를 지원하는 소프트웨어나 게임이 늘어나고 있고 최적화를 통해 멀티코어 프로세서를 활용할 수 있는 범위가 확대되었다. 물론 아직도 많은 수의 게임은 싱글 코어 지원에 머물거나 4코어 지원에 머무르는 경우도 있지만 6코어에서 그 이상을 활용하는 게임도 증가하는 추세다. 


여전히 게임에서는 고클럭 CPU가 성능에 유리한 것이 사실이지만 앞으로는 더 많은 코어를 활용하는 CPU의 성능이 향상될 전망이다.



멀티코어 프로세서 지원 확대로 게이밍 성능도 고클럭 쿼드 코어에 근접


코어 i9 7900X는 10코어 20스레드를 지원하는 프로세서이고 코어 i7 7700K는 4.2GHz의 베이스 클럭을 제공하는 고클럭 쿼드 코어의 대표적인 CPU다. 코어 i9 7900X는 아키텍처 개선과 클럭 향상 등을 바탕으로 4코어 및 기존 하이엔드 프로세서인 코어 i7 6950X 대비 향상이 이루어졌으며 게임 성능도 상당 부분 근접해 고성능과 전문적인 영역 외에도 게임 영역도 부족하지 않는 성능을 제공한다. 이를 통해 앞으로 멀티코어 최적화가 이루어진 게임에서의 성능 향상을 기대할 수 있다.



4K UHD (3840 x 2160) 게이밍, CPU보다 그래픽카드 성능의 한계


일반적으로 PC 게임은 온라인 게임과 비교해 화려한 그래픽과 처리를 위해 멀티코어 프로세서에 최적화가 이루어지고 있으며 온라인 게임은 게이머의 플레이 데이터와 그래픽카드 처리에 반응하는 등 싱글 플레이 게임보다 CPU가 처리하는 데이터가 증가해 클럭보다 코어 수가 유리하게 작용하고 CPU 의존도가 상대적으로 높아진다.


보통 저해상도는 CPU의 영향이 커지고 클럭이 높은 CPU가 여전히 유리한 성능을 제공하지만 더 많은 코어와 스레드를 제공하는 CPU의 지원과 멀티코어 최적화가 진행되면서 많은 게임들에서 적은 수의 코어와 고클럭을 갖춘 CPU 이상의 성능 향상이 이루어지고 있다.


CPU보다 그래픽카드의 영향이 높아지는 풀HD, 1920 x 1080 해상도에서도 적은 코어와 고클럭 CPU가 선전하고 있다. 하지만 멀티코어 최적화와 활용이 높아지는 게임이 증가하면서 성능 격차는 줄어들고 있으며 멀티코어를 활용하는 소프트웨어를 비롯하여 게임 성능도 활용 가능한 환경이 만들어지고 있다. 그 이상의 4K UHD 해상도 게이밍은 CPU보다 그래픽카드 성능 한계가 먼저 발생하지만 앞으로 그래픽카드 성능 향상을 멀티코어 CPU가 뒷받침해줄 수 있을 것으로 예상된다.



하이엔드 프로세서, 게임 이상의 고성능과 전문가 영역으로 확장



게임 그 이상의 고성능과 전문가 영역에 적합한 인텔 코어 X 시리즈


현재 데스크탑 시장은 멀티코어 프로세서의 등장이 활발하며 물리 10코어의 벽을 넘어 인텔의 18코어 프로세서의 등장으로 멀티코어 시장은 가속화될 전망이다.


최근의 프로세서 시장은 멀티코어가 시장을 이끌어가고 있지만 여전히 많은 게임은 코어 수가 적어도 클럭이 높은 CPU가 더 많은 코어를 탑재한 멀티코어 보다 유리한 위치에 서 있다. 하지만 멀티코어 최적화가 거듭될수록 멀티코어 프로세서에 유리하게 작용할 것으로 예상된다.


또한 3D 렌더링이나 인코딩, 영상 편집, 게임 등 고성능을 요구하고 다방면의 활용이 증가한 소프트웨어나 게임은 이를 반영해 멀티코어 지원과 최적화가 활발해지고 멀티코어 활용이 증가할 것은 분명하며 그만큼 멀티코어 프로세서의 출현과 가능성은 앞으로가 더 기대된다.


인텔 하이엔드 데스크탑 코어 X 시리즈는 게이밍부터 3D 렌더링이나 인코딩, 영상 편집 등의 고성능 작업, 전문가 영역에 이르기까지 다방면의 활용 가능성과 지원, 최적화를 통해 멀티코어 프로세서가 제공하는 가능한 것들을 실현하는데 많은 역할을 제공할 것으로 예상된다. 

 

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1 개의 댓글이 있습니다.
10 마린  
인텔 코어x와 같은 하이엔드 제품은 게임용으로만 활용하기에는 성능이나 지원이 메인스트림 이상이니 활용도를 고려해 선택하는 것이 좋지않나 싶네요.