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9세대 코어 프로세서, 이전 대비 얼마나 달라졌을까?


지난 10월, 인텔은 9세대 코어 프로세서 라인업을 공개했다. 신제품은 총 3개로 코어 i9 9900K, 코어 i7 9700K, 코어 i5 9600K가 그 주인공이다. 8세대가 그러했듯 9세대 코어 프로세서 역시 이전 세대의 배턴을 이어받아 세대교체를 이뤄내야 하는 임무를 수행해야 한다. 하지만 흥미롭게도 이번 프로세서들은 모두 고성능을 지향하는 라인업으로 구성되어 있다.


인텔이 강조한 내용에도 이것이 잘 반영되어 있다. 그들은 9세대 코어 프로세서를 ‘게이머’들에게 빠르고 몰입감 넘치는 경험을 제공할 제품이라 언급했다. 실제로 세 제품 모두 ‘K’ 계열로 프로세서의 잠재력을 끌어내는 오버클럭(Overclock)이 가능하다. 공식적인 부분은 아니지만, 사용자가 스스로 성능을 끌어내고 이로 이뤄낸 결과를 바탕으로 게이밍 환경에서 이득을 취하라는 의미다.


최고의 ‘게이밍 프로세서’라 자부하는 9세대 코어 프로세서. 과연 명성에 맞는 성능을 제공할 수 있을까? 가장 높은 사양을 갖춘 코어 i9 9900K를 바탕으로 확인해 보기로 하자.


어느덧 9세대까지 달려온 코어 프로세서

인텔은 매년 세대를 거듭한 코어 프로세서 라인업을 선보여왔다. 그리고 2018년 하반기, 주력 라인업이 될 9세대 코어 프로세서를 공개했다. 아키텍처는 기존과 동일한 커피레이크(Coffee Lake)지만 일부 개선이 이뤄진 점이 특징. 때문에 8세대 코어 프로세서는 커피레이크-S, 9세대는 커피레이크-R이 된다.


구조적으로 달라진 것은 거의 없다. 이전 세대와 마찬가지로 14nm++급 미세공정이 적용되어 있으며, 인텔 터보부스트 2.0, 하이퍼스레딩(i9 한정), 인텔 UHD 630 내장 그래픽, 옵테인 메모리 지원, 전력 최적화 기능 등이 제공된다. 소켓도 LGA 1151 v2를 그대로 지원하고 있다. 그러나 일부 변경된 요소로 인해 기존 Z370 기반 메인보드에서는 제 기능을 내지 못할 것으로 전망된다. 이를 위해 인텔은 9세대 코어 프로세서와 호흡을 맞출 Z390 칩셋 메인보드를 공개하기도 했다.



사양은 다음과 같다. 우선 코어 i5 9600K는 이전 세대와 동일한 6코어 구성을 갖는다. 코어 i5 8600K와 같은 구성이지만 기본 작동속도가 3.6GHz에서 3.7GHz로 향상됐고, 최대 작동속도(터보부스트)는 4.3GHz에서 4.6GHz가 되었다. 6코어 구성이지만 하이퍼스레딩 기술은 제공되지 않는다.


코어 i7 9700K는 8코어로 기존 대비 코어 2개가 늘었다. 동시에 작동속도는 3.6GHz, 터보부스트 4.9GHz로 작동하게 된다. 코어 i9 9900K는 여기에 하이퍼스레딩 기술이 더해져 최대 16스레드 사용이 가능해졌다. 작동속도는 동일하지만 최대 속도(터보부스트)가 5GHz가 된 점이 특징.


중요한 점은 코어가 증가했지만 TDP는 모두 기존과 동일한 95W다. 전반적으로 전력대 성능 측면에서 개선이 이뤄진 것. 이는 전력 소모 관리에 민감한 소비자 입장에서 보면 이점이라 하겠다.


9세대에서 변화된 점은 무엇일까?

이번에도 변화 포인트는 존재한다. 가장 큰 부분은 바로 ‘코어 수 증가’다. 8세대 코어 프로세서는 기존 ‘듀얼 or 쿼드코어’의 틀을 깨고 처음 코어 수를 2개씩 늘렸다. 코어 i3는 쿼드, 상위 라인업(i5/i7)은 모두 헥사(6) 코어 구성이 되었다. 동시에 하이퍼스레딩(Hyper-Threading) 기술 적용에 변화가 생겼다. 코어 i3와 i7에 각각 적용됐던 하이퍼스레딩이 i7에만 적용되는 것으로 바뀐 것. 코어 증가에 따른 변화지만 기존 대비 성능이 향상됐기 때문에 큰 무리 없이 받아들여졌다.


▲ 코어 i9 프로세서는 패키지도 흥미롭다


9세대에서는 여기에서 코어 2개가 더 늘었다. 비록 코어 i9/i7에 국한된 이야기지만 이제 인텔도 일반 데스크탑 프로세서에 옥타(8)코어를 적용하게 됐다. 코어 i5는 기존과 마찬가지로 헥사코어로 출시되었다. 이와 동시에 기존 i7에만 적용되던 하이퍼스레딩 기술은 i9에만 적용되는 것으로 변경됐다.


앞서 언급했지만 9세대에서는 코어 i9 라인업이 새롭게 추가됐다. 기존 코어 X-시리즈 및 8세대 모바일 프로세서에서만 존재하던 i9이 일반 데스크탑 라인업에서도 볼 수 있다. 이로써 코어 i5/i7/i9 브랜드를 시작으로 9세대 코어 프로세서가 운영될 전망이다. 현재 라인업에 없는 코어 i3 브랜드는 향후 추가될지 여부는 알려지지 않았지만 지금 추세로 본다면 5세대 코어 프로세서(브로드웰)처럼 운영될 가능성 또한 남아 있다.


▲ 8, 9세대 코어 프로세서의 기판 두께를 보니 9세대가 조금 더 두꺼워졌다


또 다른 변화는 프로세서의 물리적 설계에 있다. 바로 기존 TIM(Thermal Interface Material)이 STIM(Solder Thermal Interface Material)으로 변경된 것. 


실제로 8세대 코어 프로세서와 9세대 코어 프로세서의 기판 두께를 보면 9세대 쪽이 조금 더 두꺼워졌음을 알 수 있다. 이는 코어와 히트스프레더를 접합하는 과정에서 기판이 휘어 제품이 손상되는 것을 방지하기 위함이다. STIM은 코어와 히트스프레더 사이를 인듐과 같은 물질을 활용해 접합, 열전도율을 높이는 방식이다. 냉각 효율을 높일 수 있는 방법으로 성능을 높이는데 도움이 된다.


8세대 코어 프로세서와의 차이는?


이제 코어 i9 9900K 프로세서의 성능을 확인해 볼 차례. 성능을 비교하기 위해 준비한 프로세서는 이전 세대 최고 사양을 제공하는 제품 중 하나인 코어 i7 8700K와 이전 세대인 i7 7700K다. 왜 굳이 ‘~중 하나’라는 표현을 쓴 이유는 바로 코어 i7 8086K 때문이다. 비록 프로세서는 구할 수 없었지만 8086을 존중하는 의미를 담았다. 어디까지나 존중의 의미이니 웃으며 넘어가 주시길.


9세대 코어 프로세서는 에이수스 ROG 막시무스(MAXIMUS) XI 익스트림(Extreme) 메인보드와 지스킬 트라이던트Z DDR4-3200 16GB, 샌디스크 울트라 1TB SSD 등과 호흡을 맞췄다. 그래픽카드는 조텍 지포스 GTX 1070 AMP 익스트림, 파워서플라이는 마이크로닉스 아스트로 플래티넘 850W가 사용됐다. 쿨러는 모두 녹투아 NH-D15와 호흡을 맞췄다.


▶ Cinebench R15 – 렌더링 테스트


CPU를 활용해 이미지 렌더링 성능을 측정하는 Cinebench R15 테스트로 각 프로세서들의 몸을 풀어줬다. 여기에서는 스레드 1개가 1개의 처리영역으로 움직이게 되는데 자연스레 코어와 스레드가 많을수록 동시에 처리하는 이미지 수가 많아진다. 더 효율적이고 빠른 처리 환경을 요하는 전문 분야에서의 성능을 가늠해 볼 수 있다.


결과는 코어 i9 9900K의 압승. 8코어/16스레드 구성으로 16개의 처리영역이 빠르게 이미지를 그려나간다. 당연히 6코어/12스레드, 4코어/8스레드 구성의 i7 8700K와 i7 7700K보다 빠릿하게 움직일 수 밖에 없는 구조다. 그만큼 전문 영역 분야의 소비자들에게 알맞은 프로세서라 하겠다.


▶ 3DMark – Fire Strike 물리연산(CPU) 테스트


먼저 3DMark Fire Strike 테스트를 진행했다. 그래픽 프로세서와 프로세서 등 모든 자원의 성능을 측정한다. 여기에서 프로세서는 물리연산(Physics) 측정에 쓰인다. 아무리 게임 그래픽이 화려해져도 내부에서 이뤄지는 연산은 프로세서가 담당하고 있다. 그런 점에서 게임 전반의 성능에 프로세서가 어떤 영향을 주는지 확인하기에 용이하다.


측정 결과, 차이는 꽤 있었다. 코어 i9 9900K가 2만 3885점을 기록한 반면, 코어 i7 8700K는 1만 8419점으로 약 30%가량의 성능 향상이 나타났다. 코어 i7 7700K와의 차이도 크다는 점을 감안하면 8코어/16스레드로 업그레이드된 프로세서의 연산 실력이 얼마나 개선됐는지 확인할 수 있었다. 다중 코어 자원을 적극 활용하는 게임이라면 프로세서 변경에 따른 성능 차이를 느낄 가능성이 높아 보인다.


▶ 3DMark – Time Spy CPU 테스트


3DMark Fire Strike의 물리연산과 마찬가지로 이번에는 3DMark Time Spy의 CPU 테스트 항목을 살펴봤다. 다른점이 있다면 전자는 DX11, 후자는 DX12 기반의 테스트다. 프로세서 자원을 얼마나 효율적으로 다루는지 여부를 확인해 볼 수 있겠다. 여기에서는 연산처리 외에 물리연산까지 다양하게 분석하게 된다.


확인해 보니 8코어/16스레드 기반의 코어 i9 9900K가 두 프로세서를 압도하는 모습을 보여준다. 약 25%가량의 차이다. 코어 수에 따른 성능 차이가 각 제품마다 제법 크게 드러나는 편이다. 앞서 진행한 테스트와 마찬가지로 해당 API(DX12) 기반으로 만들어진 게임 내에서 코어 활용도가 높다면 조금 더 유리한 상태로 게임을 즐길 수 있겠다.


▶ Shadow of the Tomb Raider – CPU/GPU 테스트


이번에는 게임 테스트로 진행해 봤다. 첫 타자는 Shadow of the Tomb Raider. 게임 내 벤치마크 테스트 항목이 존재하는데, 여기에 CPU(프로세서)와 GPU(그래픽 프로세서) 항목을 따로 분류해 표기해주는 착한 게임이다. 항목은 최소와 평균을 분류해 표기해 두었으므로 각 프로세서에 따른 성능 차이를 확인해 볼 수 있다. 테스트 환경은 풀HD 해상도, 그래픽은 가장 높음 프리셋을 적용한 상태다.


벤치마크 테스트 이후 수치를 확인해 봤다. 앞서 진행된 테스트들과 마찬가지로 코어 수에 따른 성능 차이는 분명히 존재했다. 다만 작동속도가 높은 코어 i7 7700K와 6코어/12스레드 구성인 코어 i7 8700K 간 차이가 다소 줄어든 점이 눈에 띈다. 결과적으로 코어 수가 가장 많은 코어 i9 9900K가 더 나은 성능을 보여주고 있다.



CPU 테스트와 달리 GPU 테스트는 의외의 결과를 보여주고 있다. 코어 i9 9900K가 최저 프레임에서 조금 나은 모습을 보여주고 평균 프레임은 모두 동일한 수치를 제시하고 있었다. 이는 모든 프로세서가 적어도 GTX 1070의 대역을 잘 처리해내고 있다 볼 수 있는 부분이다.


▶ Monster Hunter World – 프레임 테스트


다음 게임으로 Monster Hunter World를 선택했다. 상황에 따라 제법 높은 사양을 요구하는데, 각 프로세서에 따라 어느 수준의 성능을 보여주는지 기대가 크다. 하지만 해당 게임은 별도의 벤치마크 항목이 없기 때문에 직접 발로 뛰는 수밖에 없다. 우선 해상도는 풀HD, 그래픽은 높음 프리셋 등을 적용했다. 측정 지역은 고대수의 숲 지역을 한 바퀴가량 돌면서 기록된 평균 프레임을 기준으로 한다. 정해진 구역을 완벽히 따라 움직일 수 없으므로 상황에 따라 실제 성능은 다를 수 있음을 참고하자.


확인해 보니, 각 프로세서간 성능 차이가 크게 두드러지지 않는 모습이다. 코어 i9 9900K가 79프레임을 기록한 것을 시작으로 각 1프레임씩 차이를 보여준다. 실제로는 2프레임 차이가 존재하는 경우가 있었지만, 게임 체감이라는 부분에서 큰 의미를 부여하는 수준은 아니었다.


성능도 중요하지만 최신 기능에 대한 활용성이 돋보여

애플리케이션이 도와준다면 코어 i9 9900K를 비롯한 다른 9세대 코어 프로세서 모두 최적의 성능과 효율성을 제공해준다. 그러나 아직 이런 환경이 100% 조성됐다고 보기엔 어려운 부분이 있는 것도 사실. 실제 게임 테스트 결과가 이를 어느 정도 뒷받침해준다. 프로세서 자체의 성능으로 본다면 강점이 존재하지만 그래픽카드가 맞물렸을 때 결과는 또 달랐기 때문이다.


▲ 9세대 코어 프로세서는 게이머는 물론 복잡한 작업을 즐기는 사용자에게도 적합하다


전반적인 잠재력이나 성능도 중요하지만 9세대 코어 프로세서에서 눈여겨 봐야 할 부분은 최신 기능에 대한 확장성이다. Z370 메인보드를 그대로 써도 무방하지만, Z390 기반 메인보드에서는 2세대 USB 3.1 인터페이스와 기가비트 와이파이를 지원하는 인텔 무선 AC(Wireless-AC)가 포함된다. 게이머는 물론, 크리에이터와 스트리머 등 고속 전송이 필요한 분야의 사용자들도 만족할 수 있는 환경을 조성할 수 있다는 것이 기존 플랫폼과의 차이점 중 하나다.


9세대 코어 프로세서, i5는 이전 세대와 동일한 구성에 속도가 조금 개선된 형태지만 i7 이후부터는 효율이나 성능에서 개선이 이뤄진 것이 특징이다. 게이머는 물론이고 여러 작업을 동시에 수행하는 사용자들도 만족할 성능을 제공한다. 향후 프로세서 라인업이 어떻게 전개될지 가늠하기 어렵지만 치열한 경쟁 속에서 소비자들은 더 나은 컴퓨팅 환경을 경험할 수 있게 될 전망이다.




기획, 편집/ 홍석표 hongdev@danawa.com

글, 사진/ 강형석 news@danawa.com

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