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메인스트림 8코어 CPU 성능의 대가는?, 인텔 코어 i9-9900K 알아보기

2018-10-19 23:00
이상호 기자 ghostlee@bodnara.co.kr

2. 코어 i9-9900K의 게임 성능과 발열은?



코어 i9-9900K는 CPU 중심적인 작업에서, 헥사 코어인 코어 i7-8700K 대비 두 개의 물리 코어가 늘어난 옥타 코어 CPU라고는 믿기지 않을 정도의 높은 성능 개선이 이뤄졌다.

그렇다면 그래픽 카드의 성능을 끌어낸 게임에서는 어느 정도의 성능 개선을 기대할 수 있을까? 게임 자체의 CPU 멀티 코어 활용도와 게임 설계 등 여러가지 다양한 요인이 작용하는 만큼 단언하기는 어렵지만, 3DMark를 비롯해 6종의 게임을 통해 확인해 보았다.

 

3DMark로 측정했을 때 지포스 RTX 2080(게임 레디 411.70 드라이버)을 기준으로 코어 i9-9900K의 게임 성능은 코어 i8-8700K보다 약 6% 가량 높은 것으로 측정되었다. 단지, 이는 그래픽 카드와의 전체적인 성능으로, 게임에서 물리 연산 같은 CPU 위주의 작업에서는 코어 i9-9900K가 코어 i7-8700K보다 약 30%(Fire Strike)에서 40%(Time Spy)까지 높은 것으로 나타났다.

그렇다면 실제 게임에서는 어느 정도의 성능을 발휘할지 테스트해 보았다.

 

일단, 가장 많은 게이머들이 즐기는 Full HD 해상도에서 코어 i9-9900K의 게임 성능은 코어 i7-8700K와 비교해 약 5% 정도 높은 반면, 4K에서는 약 2~3프레임 차이로 약간 낮거나 거의 동급인 것을 알 수 있다.

Full HD와 4K에서 성능 차이는 비율면에서는 약 5% 전후의 성능을 보여주는데, Full HD에서의 실제 프레임 차이는 최대 6프레임까지 더 높은 성능을 보여주며, 4K에서는 프레임 차이가 약 2프레임 수준으로 일정하게 나타난다.

이에 따라 Full HD 급에서 코어 i9-9900K의 게임 성능 개선을 기대할 수 있지만, 4K 같은 고해상도/ 고품질 조합에서는 i7-8700K와 비교해 확실한 성능 우위를 보이지 못하고 있다. 이는 게임 성능이 단순히 CPU뿐 아니라 그래픽 카드 성능에도 영향을 받기 때문으로 판단된다.

참가로, DX12 API와 GPU 기반 테스트를 진행한 AotS ES 결과는 일반적인 게임 성능(GPU)과 해당 테스트에서 CPU 성능을 별도 표시하는데, 이 중 CPU 테스트 결과는 4K에서도 코어 i9-9900K가 약 10프레임 정도의 성능 우위를 보이며, 이에 따라 게임 성능 자체는 확실한 개선이 이뤄진 것으로 볼 수 있다.

 

4코어에서 적용된 14nm가 8코어까지, 코어 i9-9900K의 발열은?

인텔은 2015년 5세대 코어 프로세서인 브로드웰의 쿼드 코어 시절 처음 14nm 공정을 적용하며 2018년 옥타 코어 시대를 열었다. 14nm 공정 최적화가 이뤄졌다지만 두 배 가까이 늘어난 코어로 인해 발열과 소비전력에 대한 우려를 피할 수 없다. 그때문인지 3세대 아이브릿지부터 CPU 코어와 IHS 사이의 열전달 물질(TIM)로 사용해온 서멀 그리스 대신 솔더링 방식을 사용했다.

서멀그리스보다 더 높은 열전달 효과를 기대할 수 있는 솔더링 방식이 사용된 9세대 코어 프로세서의 최상위 모델인 코어 i9-9900K의 발열은 어떤지 알아본다. 앞서 이야기한 것처럼 발열 테스트를 위해 제로섬 ZT-10D 프리미엄 쿨러에 잘만 ZM-SF3 120mm 쿨링팬(RPM 100%) 조합의 쿨링 시스템을 적용하였으며, CPU 부하는 프라임95 2.94b8 버전을 이용했다.

온도와 시스템 소비전력은 부팅 이후 5분 시점을 Idle로, 프라임95의 부하 테스트 이후 10분 시점의 자료를 Full Load로 측정했는데, 이때 바이오스 설정은 기본값을, 시스템 소비전력 측정은 MWTEX M-3860M 멀티미터를 이용했다.

 

네티즌들의 우려처럼 코어 i9-9900K는 솔더링을 했음에도 여전히 14nm 기반 공정, 여섯 개에서 여덟 개로 늘어난 코어, 300MHz 높아진 올 코어 부스트 클럭 처럼, 온도와 소비전력 증가 요인을 해결하지 못한 모습을 보인다.

코어 i9-9900K는 솔더링을 적용했음에도 풀 로드시 코어 i7-8700K보다 풀로드시 온도는 15℃나 높은데다 소비전력도 70W 가까이 높아져, 소비전력은 둘째 치더라도 장시간 멀티 스레드 작업 활성화시 CPU 혹은 전원부 발열에 의한 스로틀링이 우려된다.

 

실제로 테스트 시간이 15분을 넘어가는 시점에서 코어 i9-9900K의 온도 100℃와 순간 소비 전력이 약 260W에 도달하는 현상이 관측되었으며, 이후 테스트를 이어갈 경우 스로틀링이 발생했다. 같은 조건에서 코어 i7-8700K를 다시 테스트 했을 때는 최대 온도 75℃와 소비전력 176W를 기록하면서도 스로틀링을 일으키지 않은 것과 대비된다.

테스트 당시 여건상 Z370 칩셋 메인보드 2종과 Z390 칩셋 메인보드 1종을 변경해 테스트했지만 정도의 차이는 있을 뿐 여전히 스로틀링이 발생하였으며, 정확한 과열 원인을 파악하기 전에 샘플 대여 기간이 종료되었다.

확보한 코어 i9-9900K가 엔지니어링 샘플인 때문에 실제 판매 제품보다 성능 유지를 위해 발열 제한이 높게 설정되었거나, 같은 이유로 메인보드 바이오스의 CPU 전력 제한이나 전압 설정이 높게 책정되었을 가능성을 생각해볼 수 있을 것이다.

하지만 기가바이트의 유출된 오버클럭 가이드에 따르면, 코어 i9-9900K의 발열이 높은 것은 보드나라에서 받은 테스트 샘플만의 특성은 아닌 것으로 판단되므로, 사용자는 제품 쿨링에 조금 더 신경 써야할 것이다.

 

목표는 마지막 14nm CPU, 선택의 기로에 놓인 코어 i9-9900K

인텔 최초의 메인스트림 8코어 프로세서가 포함된 인텔 9세대 코어 프로세서는 2015년부터 등장한 14nm 공정 기반 마지막 프로세서를 목표로 하고 있으며, 이번 기사에서는 그 중 최고 성능 모델인 코어 i9-9900K이 8세대 최고 모델인 코어 i7-8700K와 비교해 어떤지 살펴보았다.

테스트 결과 게임 성능은 그다지 큰 변화를 기대하기 어렵지만, 물리 코어가 두 개 더해짐에 따라 작업에 따라 최대 45%까지 높은 성능을 제공하면서 매우 만족스런 성능을 발휘한다.

하지만 공랭 쿨러로는 감당을 자신하기 어려운 수준으로 높아진 발열, 눈에 띄는 소비전력 증가, 130달러나 높아져 500달러에 가까워진 가격은 메인스트림 사용자의 실 수요자보다는 차세대 10nm 공정 기반 제품의 성능을 예고하는 상징성이 짙은 것으로 판단된다.

문제가 된 소비전력과 발열은 10nm 공정을 통해 안정화될 것으로 기대되며, 미세 공정 도입에 따른 웨이퍼당 생산량 증가를 감안하면 가격도 코어 i9-9900K보다 개선될 것으로 기대된다.

 

연이은 10nm 양산 연기에 따른 인텔에 대한 불신, 메인스트림 사용자 입장에서는 CPU 쿨러 뿐 아니라 제품 자체의 높은 가격, 메인보드 전원부 설계 및 발열까지 고려해야 하는 코어 i9-9900K에 대해 긍정적인 평가를 내리기는 쉽지 않을 것으로 보인다. 게다가 8세대 코어 프로세서 출시때와 같이 1차 수입 물량이 극소수라는 유통업계 관계자의 귀뜸을 감안할 때, 희귀성에 기반한 가격 폭등은 예정된 것이나 다름없다.

실제로 코어 i9-9900K를 비롯한 9세대 코어 프로세서가 일반 소비자들에게 제대로 평가받기 위해서는 추가 모델들의 출시가 예정된 2019년 이후, 현재의 14nm 생산량 부족 현상 해소를 위해 발표한 10억 달러 투자의 결과가 나올 때 까지 기다려야할 것이다.

단지, 그때쯤 되면 당초 예정보다 생산 시점이 앞당겨질 것이라는 소식이 전해진 10nm 아이스 레이크 관련 내용이 서서히 퍼지기 시작하면서 9세대에 대한 주목도가 낮아질 가능성이 높기 때문에, 9세대 코어 프로세서는 시장에서 호응을 이끌어 내기 어려울 가능성도 배제할 수 없다.

10nm 아이스 레이크를 앞둔 마지막 14nm CPU인 9세대 코어 프로세서에 대한 시장의 평가는 시간이 말해 줄 것이다.
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이 기사의 의견 보기
그린데이 / 18-10-21 21:15/ 신고
버그나 해결하지 남들이 해결해주길 바라고 있는 병신 기업 ㅋㅋㅋ
프리스트 rubychan님의 미디어로그 가기  / 18-10-26 19:07/ 신고
마지막 14nm CPU가 될 수 있을지..
즐거운하루 rbear님의 미디어로그 가기  / 18-11-21 15:50/ 신고
AMD의 분전에 당황하는 인텔.. 시장상황이 어떤지 아직 상황파악이 않되는 듯..
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