지난 10월, 인텔은 전문 창작인을 위한 제온(Xeon) W-2200 시리즈와 함께
새로운 하이엔드 데스크탑 프로세서인 캐스케이드 레이크-X를 공식 발표했다.
두 제품군은 최대 18코어 36스레드로 CPU 구성은 동일하지만, 전문 창작인을 위한
제품을 표방하며 등장한 제온 W-2200 시리즈는 서버용 제품 브랜드인 '제온'을 이어받은 만큼 작업 중 에러 최소화를
위한 ECC 메모리를 지원하며 최대 시스템 메모리 1TB 확장이 가능하다.
반면 코어 X 시리즈는 ECC 메모리를 지원하지 않고 최대 시스템 메모리 용량이
256GB로 제한되지만 하이엔드 데스크탑 CPU라는 명칭에 걸맞게 10코어부터 시작되며, 제온 W-2200보다 합리적인
가격을 제시한다.
이번기사에서는 인텔이 창작인을 위해 내놓은 코어 X 시리즈에
대해 알아보겠다.
플랫폼 단에서의 업그레이드, 인텔 캐스케이드 레이크-X(Cascade lake-X)
이미 잘 알려진 사실이지만, 인텔의 CPU 제조 공정의 핵심은 여전히 14nm 공정에
머물고 있다. 공정 최적화를 병행해오고 있지만 근본적인 처방이 아니므로 여전히 소비전력과 발열을 잡기에 어려움을 겪고
있으며, 이에 따라 최대 코어도 스카이 레이크-X 때와 마찬가지로 캐스케이드 레이크-X 역시 18코어에 머물렀다.
CPU 코어를 개선하는데 한계에 다달은 만큼 인텔은 이번 캐스케이드 레이크-X에서
플랫폼에 변화를 주었는데, 대표적으로 시스템의 기능 확장을 위해 쓰이는 PCIe Lane의 확대를 들 수 있다.
스카이레이크-X는 최대 PCIe 3.0 x44Lane 구성이었다. 그에 반해 캐스케이드
레이크-X 시리즈는 PCIe 3.0 x48Lane으로 4Lane이 추가되었고, 공식 지원 메모리 클럭도 DDR4
2666MHz에서 DDR4 2933MHz로 한 단계 업그레이드 되었으며, 최대 시스템 메모리 용량은 128GB에서
256GB로 두 배 확대되었다.
여기에 현 세대 IT 시장의 화두인 인공지능 및 머신러닝 작업 가속을 위한 딥 러닝
부스트(Deep Learning Boost)가 추가되었다. 기존에 VNNI(Vector Neural Network
Instructions)로 알려졌던 AVX-512 명령어군의 새로운 명령어로, 기존는 세 개의 명령어를 통해 단계적으로
진행하던 작업을, 캐스케이드 레이크-X는 딥 러닝 부스트가 추가되면서 단일 명령어로 대량의 데이터 처리가 가능해져 추론
작업의 효율을 높여준다.
딥 러닝 부스트는 인텔의 2세대 제온 스케일러블 프로세서에서 지원이 시작되었는데, 인텔은
딥 러닝 부스트가 추가되면서 1세대 제온 스케일러블 프로세서 대비 최대 14배의 추론 성능을 경험할 수 있다는 주장을
펼치고 있다.
물론 인텔의 성능 향상 주장은 최상의 조건에서 달성 가능한 수치일테니 실제 사용자가
체감할 향상폭은 이보다 낮겠지만, 딥 러닝 부스트 기술이 추가된 캐스케이드 레이크-X 시리즈 역시 2세대 제온 스케일러블 프로세서와 같이
이미지 인식이나 사물 인식, 대화 인식, 언어 번역 등 인공 지능과 딥 러링이 필요한 작업시 성능 이득이 기대된다.
여기에 최대 클럭도 4.5GHz서 4.8GHz로 빨라졌고, 인텔 2.5Gb 이더넷인
i255(Foxville)와 최대 2.4Gbps 대역폭의 인텔 와이파이 6 AX200 (802.11ax), 썬더볼트 3와
인텔 옵테인 SSD 905P 지원을 통해 플랫폼 차원에서 연결성을 강화했다.
10코어부터 시작하는 캐스케이드 레이크-X, 12코어 코어 i9-10920X의 성능은?
인텔 캐스케이드 레이크-X 시리즈는 최소 10코어부터 시작한다. 스카이레이크-X 9000
시리즈가 8코어부터, 7000시리즈는 6코어부터 시작된 것과 비교할 때 이번에도 최소 코어가 이번에도 딱 2개 늘어난 것.
이는 메인스트림 시리즈가 카비레이크 4코어에서 커피레이크 6코어, 커피레이크 리프레시
8코어로 늘어난데 이어, 코멧 레이크 10코어가 예고되면서, 메인스트림 최고 사양에 맞춰 HEDT CPU의 최소 사양이
업그레이드되는 모양새다.
실제 출시일은 다를 수 있지만 유출 로드맵에 따르면 인텔 데스크탑용 코멧 레이크 출시는
2019년 말로 예고되어 있다. 물론 플랫폼 차원에서 메인스트림 제품군과 하이엔드 제품군을 동급으로 볼 수 없지만, 일반
사용자들이 가장 크게 체감하는 성능을 좌우하는 코어 수를 고려할 때, 실질적인 인텔 HEDT 플랫폼의 시작은 12코어
CPU인 코어 i9-10920X부터 시작된다고 볼 수 있다.
아직 코멧레이크 10코어 모델이 출시되지 않은 만큼, 이번 기사에서는 현재 인텔
메인스트림의 최다 코어 모델인 코어 i9-9900K와 HEDT CPU인 코어 i9-10920X의 성능을 비교했다.
테스트는 바로 위에서 이야기한 실질적인 HEDT CPU의 시작으로 볼 수 있는 12코어
모델인 코어 i9-10920X를 기준으로, 성능 비교를 위해 인텔 메인스트림의 최고 사양 모델인 코어 i9-9900K,
보급형 8코어 모델인 코어 i7-9700K 3종을 비교했다.
1만번대 모델명을 쓰는 캐스케이드 레이크-X는 9천번대 번호의 스카이레이크-X와 동일한
X299 칩셋과 호환되며, 따라서 제조사에서 호환 바이오스를 제공할 경우 메인보드를 교체하지 않고도 CPU만 교체해 사용할
수 있다.
이번 기사에서는 캐스케이드 레이크-X 시리즈의 코어 i9-10920X 성능 테스트를 위해
기가바이트 X290 Designare EX 제이씨현 메인보드에, 캐스케이드 레이크-X 지원을 위한 F7a 바이오스를
업데이트해 테스트했다.
코어 X 시리즈와 비교군으로 선정된 메인스트림 CPU K 시리즈 2종 역시 쿨러가
번들되지 않으므로, 이번 기사에서는 커세어의 하이드로 시리즈 H115i RGB 플래티넘(140mm 2열) 쿨러를 결합,
팬과 펌프 속도를 모두 최고로 고정한 상태로 테스트했다.
코어 X의 기본 성능과 일상 작업의 성능은?
코어 X 시리즈가 컨텐츠 크리에이터를 위한 다코어 CPU이기는 하지만, PC 사용자
입장에서 문서 작업이나 웹 브라우징 등의 기본적인 활용성 역시 무시할 수 없다. 따라서 본격적인 성능 확인에 앞서 간단히
기본적인 PC 작업 성능을 먼저 확인해보자.
이럴 때 유용한 테스트로 PCMark 10을 들 수 있는데, 윈도우 10 환경에 맞춰
워드 프로세서와 스프레드 시트의 기반적인 문서 작업, 프로그램 로딩 속도와 화상 회의, 웹 브라우징, 동영상 변환 같은 일상적인 작업부터
렌더링 작업까지 폭 넓은 분야의 성능을 확인할 수 있다.
PCMark 10의 세부 테스트는 멀티 코어 활용도가 낮은 오픈 소스 프로그램 위주로
꾸며진 영향으로 일상 작업에서 코어 i9-10920X의 성능은 클럭이 높은 메인스트림 모델과 비교해 썩 뛰어난 편은
아니다.
그래도 비교군의 메인스트림 제품과 비교해 전체적(PCMark 10)으로 95% 수준에
달하는 성능을 발휘하는 만큼, 특별히 부족함을 느낄 일은 없을 것이다.
그렇다면 실제 작업에서의 성능 확인에 앞서 Sisoftware社의 Sandra 최신
버전을 이용해 코어 i9-10920X의 기본 성능을 점검했다. 전체적인 연산 성능과 멀티미디어 처리 성능은 코어
i7-9700K와 비교시 약 두 배 이상, 코어 i9-9900K와 비교했을 때는 대략 절반 이상 더 높은 성능을 발휘한다.
메모리 대역폭 역시 기본 클럭 DDR4 2666MHz서 DDR4 2933MHz로 한 단계
높아진데다, 쿼드 채널을 지원하면서 두 배 이상 증가해 대량의 데이터 처리가 요구되는 작업시 더 높은 효율이 기대된다.
CPU 코어내 캐시와 시스템 메모리간 대역폭 역시 메인스트림급 모델은 비교하기 어려울
정도로 대폭 향상된 것을 확인할 수 있다.
그렇다면 멀티 코어 효율은 어떨까. 코어간 레이턴시는 링버스를 채택한 메인스트림 제품보다
늘었지만, 코어간 통신을 위해 제공되는 대역폭 자체는 크게 향상된 것을 볼 수 있다. 코어간 통신 대역폭은 최상의 경우와
최악의 경우 모두 코어 i9-10920X가 메인스트림 제품보다 최소 2배에서 최대 9배 가까이 높아, 멀티 스레드 활용도가
높은 작업에서 그에 비래한 높은 성능이 기대된다.
코어 i9-10920X, 다코어에 힘입어 전문 작업서 강력한 성능 발휘
우선, 대표적인 고사양 작업인 랜더링(CineBench R15/ R20, 블랜더)과
레이트레이싱(코로나 1.3)을 포함, PC 사용자라면 한 번쯤은 해봤을 동영상 변환(HWBot x265 Benchmark)
작업, 자료 공유시 유용한 파일 압축 및 해제(7-zip), 기본 연산 작업(CPU-Z Benchmark) 작업을
테스트했다.
이들 테스트는 모두 멀티 코어 활용도가 높은 만큼 하이엔드 데스크탑 CPU인 코어
i9-10920X의 성능을 제대로 체감할 수 있는 결과가 나왔다. 물론 테스트 작업에 따라 편차는 있지만 코어
i9-9900K와 비교시 대략 50%, 코어 i7-9700K와 비교하면 약 100% 가까이 더 높은 성능을 발휘한다.
이러한 경향은 조금 더 전문적인 작업에서도 확인할 수 있는데, 산드라의 암호화,
금융분석, 과학 분석, 딥 러닝 부스트를 추가해 더욱 강화되었음을 강조하는 인공 신경망 테스트 결과를 보자.
이에 따르면 암호화 대역폭은 메인스트림 제품군과 비교해 두 배 이상의 성능을 발휘하고,
과학 분석에서는 50%, 금융 분석에서는 비교군보다 약 40%에서 50% 더 빠른 성능을 발휘한다.
코어 i9-10920X는 AVX512 명령어 셋을 지원하며, 인공지능과 머신리닝을 위한 신경망 작업 테스트에서 단정밀도(노말
프리시전, FP32)와 배정밀도(하이 프리시전, FP64) 양쪽 모두 비교군으로 선정한 인텔 메인스트림 최고성능
제품과비교할 수 없는 성능을 발휘한다.
참고로, 9000번대의 비교군인 메인스트림 CPU는 AVX-512 명령어 셋을 지원하지
않는다.
간단한 CPU 연산 성능 측정 기능도 제공하는 CPU-Z에 업데이트된 19.01.64
벤치마크는 아직 베타 단계지만 코어 X 시리즈에 지원되는 AVX-512 성능 측정도 가능하다. 해당 테스트 결과 코어
i9-10920X의 AVX-512 성능은 AVX2(AVX-266)에 비해 썩 크지 않은 것으로 나타났지만, 메인스트림
CPU에서는 해당 옵션을 지원하지 않아 작다면 작은 성능 이득을 제공받지 못한다.
한편 동일한 AVX-512로 구분된다해도 세부적으로 다양한 명령어가 존재하는 만큼, 말
그대로 '간단한' 성능 비교를 위해 쓰이는 CPU-Z 벤치마크 결과로 실제 작업에서의 성능 차이를 속단하는 우를 범하지
않기 바란다.
한편, 하이엔드 데스크탑인 코어 i9-10920X의 싱글 코어 성능은 비교군인 메인스트림
CPU보다 낮게 측정된다. 아키텍처 상 큰 차이가 없는만큼 동작 속도가 직접 영향을 미치는데, 코어 i9-10920X를
비롯한 HEDT CPU는 메인스트림 CPU보다 많은 코어가 도입된 만큼 발열과 전력 소모를 고려해야 하는 만큼 상대적으로
낮은 클럭이 세팅된 영향이 크게 작용한 것으로 판단된다.
코어 i9-10920X의 게임 성능은 어느정도?
아무리 코어 X 시리즈가 컨텐츠 크리에이터를 위한 작업용이라 해도 사람이 일만 하고 살
수 없는 것과 마찬가지로, PC의 대표적인 즐길거리인 게임 성능 역시 무시할 수 없는 만큼 이번에는 코어
i9-10920X의 게임 성능도 확인했다.
지포스 RTX 2080 Ti와 3DMark 기준으로 측정한 코어 i9-10920X의 게임
성능은 시스템 자원 활용성이 높은 DX12 환경에서는 메인스트림 비교군보다 미세하게 높지만, 그렇지 않은 DX11에서는
클럭이 빠른 메인스트림 CPU가 더 높게 측정되었다.
단지, CPU 자체적인 게임 성능은 비록 동작 속도는 상대적으로 낮아도, 메인스트림보다
코어가 많은 코어 i9-10920X가 그에 비래해 더 높은 것을 알 수 있다. 이 말은 즉, 보다 높은 게임 성능을 발휘할
수 있는 멀티 GPU 환경이나 더욱 고성능 그래픽 카드가 장착되어 있고, 게임이 멀티 코어를 더욱 적극적으로 활용한다면 더
높은 성능을 발휘할 가능성을 내포한다고 해석할 수 있다.
실제 판매 중인 게임들의 성능을 보면, 코어 i9-10920X의 성능이 코어
i9-9900K보다 뒤쳐지기는 해도 코어 i7-9700K와는 동급의 면모를 보인다. 아무리 최신 게임들의 멀티 코어
활용도가 높아지고 있는 추세이기는 해도, 게임 플레이가 주 용도 중 하나인 메인스트림 시스템의 CPU 코어가 옥타(8)
코어에 도달한지 오래지 않아, 아직 CPU 클럭의 영향이 게임 성능에 큰 영향으로 볼 수 있다.
코어 i9-10960X, 합리적 수준의 소비전력과 발열
코어 i9-10920X의 TDP는 165W로, 메인스트림급의 코어 i9-9900K 및
코어 i7-9700K의 TDP 95W 스펙보다 70W 높다. 9세대 코어 프로세서와 9000 번대 코어 X 시리즈 출시
당시 실물을 통해 알려진 바와 같이 메인스트림 제품군보다 상대적으로 더 정밀한 솔더링이 적용된 영향인 듯, 코어
i9-10920X은 소비전력 차이에도 불구하고 실제 발열은 상당히 안정적인 모습을 보여주었다.
인텔이 코어 X 시리즈의 소비자층으로 타겟팅한 컨텐츠 크리에이터들의 경우 소비전력이나
발열보다 '성능' 자체에 집중하는 경향이 있는 것을 감안하면, 납득할 수준의 결과로 판단할 수 있다.
보다 현실화된 가격으로 가까워진, 인텔 캐스케이드 레이크-X
10000번대 인텔 캐스케이드 레이크-X는 클럭이 빨라지긴 했지만, HEDT 플랫폼에서
성능을 좌우하는 핵심 요소인 코어가 여전히 최대 18코어 구성이라 9000번대 스카이레이크-X 제품군과 차이를 두기 어렵다.
대신 딥 러닝 부스트 추가, 시스템 기능 확장을
위한 PCIe Lane 확대, 공식 시스템 메모리 클럭 및 용량 증가, 와이파이 6와 2.5Gbps 이더넷 지원처럼 플랫폼
수준에서 개선을 이뤘고, 전 세대에 비해 코어당 가격을 절반 수준으로 인하해 가성비를 높였다.
인텔의 공식 자료에 따르면 캐스케이들 레이크-X의 가성비는 전세대인 스카이레이크-X 대비
1.74배에서 최대 2.09배에 달하며, 경쟁사인 AMD의 2세대 스레드리퍼에 비해서도 높은 편이다.
단지, HEDT 플랫폼은
가격이나 가성비보다 절대 성능이 우선시되는 플랫폼인 점을 감안할 때, 인텔이 절대 성능 대신 '가성비'의 우위를 공식 언급한 것은 그만큼 성능
경쟁에서의 불리함을 인정한 것으로 받아들일 수 있다.
물론 HEDT 플랫폼이라도 가치가 단순히 CPU 코어와 그에 따른 성능만으로 정해지는 것은
아니지만 핵심 요소로 꼽히는 것은 사실이고, 때문에 인텔은 HEDT CPU 경쟁에서 당분간 힘든 시기를 지내야할 것으로 보인다.
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