인텔의 데스크톱 플랫폼 구성에서 ‘하이엔드 데스크톱’은 그 의미가 색다르다. 예전 코어2듀오, 쿼드 시절까지는 메모리 컨트롤러와 PCI 익스프레스 컨트롤러가 칩셋에 있어서, 메인보드 칩셋에 따라서 플랫폼이 달라지기도 했다. 하지만 프로세서에 메모리 컨트롤러와 PCI 익스프레스 컨트롤러가 들어가면서, 점점 프로세서와 플랫폼이 수명을 함께 하는 형태의 모델이 정착되었으며, 데스크톱 플랫폼의 ‘이원화’도 이를 계기로 진행되었다.

1세대 코어 i7-900 시리즈에서부터 시작된 이 ‘하이엔드 데스크톱 플랫폼’과 프로세서는 메인스트림 데스크톱 플랫폼의 최상위 모델 프로세서 이상의 워크스테이션 급 프로세서, 보강된 메모리 컨트롤러와 PCI 익스프레스 확장성 등을 제시했으며, 이는 실제로 제온 E5 시리즈 프로세서와 플랫폼 공유의 결과이기도 했다. 하지만 이 플랫폼의 ‘엔트리’급 프로세서는 대부분 메인스트림 급 프로세서와 거의 비슷한 수준의 사양으로, 성능적 측면에서는 차별화가 쉽지 않았다.

하지만 이번 세대의 인텔 ‘하이엔드 데스크톱 플랫폼’은 메인스트림 급 데스크톱 플랫폼과 프로세서 성능, 확장성 모두에서 확실한 차별성을 시도한다. 인텔 코어 i7-5820K 프로세서는 이번 세대 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 엔트리급 모델이지만, 처음으로 엔트리급 모델에서도 6코어 12쓰레드 구성을 채택해 메인스트림 급 프로세서와 확실한 차별화를 이루었고, 쿼드 채널 DDR4나 메인스트림 급 플랫폼 대비 넉넉한 PCIe 레인 구성 등을 갖추었다.

■ 실속있게 다가서는 6코어 12쓰레드 환경

▲ 매력적인 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 엔트리급 프로세서 i7-5820K

인텔의 하이엔드 데스크톱 플랫폼을 위한 코어 i7-5900, 5800 시리즈 프로세서는 현재 세 가지 모델로 구성되며, 각 모델별로 독특한 기술적 특징을 가진다. 이들 프로세서는 기존 PC용 4세대 코어 프로세서에 사용된 ‘하스웰’ 마이크로아키텍처를 기반으로 하며, 업계 최초의 DDR4 메모리 채택과 이의 쿼드 채널 구성 등이 공통적으로 포함되어 있다.

그리고 제품군 구성에 있어 이번 세대의 제품은 이전 세대의 제품과는 사뭇 다르다. 이전 세대까지는 대부분 코어 수와 동작 속도 정도로 이를 차별화했지만, 이제는 시리즈를 나누는 기준이 PCI 익스프레스 레인, 즉 ‘확장성’이 되었다. 덕분에 이 시리즈에서는 데스크톱용 프로세서 최초로 8코어 구성의 코어 i7-5960X가 등장했지만, 6코어 구성의 i7-5930k가 같은 제품군에 존재하게 되었다.

그리고 이 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 엔트리급 프로세서인 코어 i7-5820K 프로세서도 기본적으로 6코어 12쓰레드 구성을 갖추어, 메인스트림 급 플랫폼과 프로세서와는 확실한 차별성을 갖추게 되었다. 쿼드 코어 구성의 기존 i7-4820k 프로세서가 메인스트림 급 프로세서 성능과 플랫폼의 확장성을 위한 선택이었다면, i7-5820K는 6코어 프로세서와 적당한 수준의 확장성 모두를 위해 선택해야 할 옵션이 된 것이다.

▲ 상위 라인업과의 결정적인 차이는 PCI 익스프레스 레인 수

코어 i7-5820K는 22nm 트라이게이트 공정의 하스웰 마이크로아키텍처를 기반으로 6코어 12쓰레드, 15MB 캐시 구성을 갖추었으며, AVX2나 FMA, 확장된 실행 유닛, 프로세서 내장 VR 등의 주요 특징은 기존 4세대 코어 프로세서들과 공유한다. 이와 함께 쿼드 채널 DDR4-2133 메모리 컨트롤러를 탑재해 높은 메모리 성능을 제공하며, 동작 속도는 기본 3.3GHz에서 터보 부스트 작동시 3.6GHz까지 올라간다. LGA2011-v3 소켓 기반으로 TDP는 140W로 정의되었다.

이 프로세서는 상위 모델인 코어 i7-5930k와 비교할 때 코어, 쓰레드 수는 같고 동작 속도는 기본 동작 속도 0.2GHz, 터보 부스트를 사용하는 경우 0.1GHz 정도만 차이가 있을 뿐이다. 게다가 오버클록킹을 위한 배수 제한이 풀린 k시리즈 프로세서라는 것을 생각할 때, 약간의 동작 속도 차이가 가지는 의미는 더욱 작아진다. 이런 태생적인 한계가 이번 하이엔드 데스크톱 프로세서 제품군의 모델 구성을 바꾸지 않았나 싶을 정도다.

코어 i7-5820K가 코어 i7-5930k와 다른 점은 프로세서 내장 PCI 익스프레스 3.0 레인 수다. 코어 i7-5900 시리즈가 40개의 PCI 익스프레스 레인을 제공하는 것과 달리, 코어 i7-5800 시리즈는 28개 정도만 지원한다. 덕분에 코어 i7-5820K는 2-way SLI, 크로스파이어 등에서 두 슬롯 모두 x16으로 연결하지 못하고, 메인보드 슬롯 위치에 따라 x8 2개나 x16+x8 비대칭 구성이 이루어지게 되는 것이 조금 아쉬운 점이다.

▲ 같은 메인보드라도 프로세서에 따라 PCIe 구성이 달라진다.

코어 i7-5820K 프로세서가 제공하는 28개의 PCI 익스프레스 3.0 레인은 이 프로세서 기반 시스템을 독특한 위치에 있게 한다. 메인스트림 데스크톱 PC용 플랫폼에서는 프로세서에 최대 16개 정도의 PCI 익스프레스 레인이 제공되며, 이는 일반적으로 단일 혹은 x8 두 개로 나뉘어져 그래픽 카드 전용으로 이용된다. 대부분의 PCI 익스프레스 x1, x4 등은 PCH에 제공되는 PCI 익스프레스 컨트롤러에 연결되는 등으로 활용된다.

하지만 X99 칩셋과 함께 구성되는 코어 i7-5820K의 경우 40레인을 제공하는 i7-5900 시리즈와 플랫폼을 공유하는 만큼 독특한 구성과 조합이 가능하다. 대부분의 메인보드에서 첫 슬롯은 x16이지만 이를 세 번째 슬롯과 공유하고, 두 번째 슬롯은 x16 혹은 x8, 네 번째 슬롯은 두 번째와 공유 혹은 x4 정도로 연결되는 구성을 많이 사용하게 되는데, 이 경우 i7-5820K로는 16레인을 이용해 x8 대칭형 듀얼 그래픽카드, 혹은 x16+x8 비대칭형 듀얼, x8 3개의 3-way 구성 등이 가능하다.

또한 이 미묘한 개수의 PCI 익스프레스 레인 수는 단일 그래픽카드 구성과 고성능 I/O 옵션의 조합으로도 이용할 수 있으며, 이는 서버와 워크스테이션 급 플랫폼과 특징을 공유하는 데서 고려된 것이기도 하다. 예를 들면 그래픽카드와 함께 별도의 SAS 컨트롤러나 PCI 익스프레스를 이용하는 플래시 드라이브, 네트워크 카드 등을 구성하는 데서의 고민도 있는 것이다. 이런 구성에서 프로세서에서 나오는 PCI 익스프레스 레인이 많다는 것은 실 성능에도 영향을 준다.

▲ 상품성이 대폭 보강된 X99 PCH

코어 i7-5900, 5800 시리즈 프로세서와 짝을 이루는 칩셋은 X99 PCH다. X99는 이전 세대 플랫폼의 칩셋인 X79와 비교해 스토리지 확장성 등이 대거 보강되었으며, 최신 인터페이스들을 대거 지원하는 것이 특징이다. 이전 세대와 마찬가지로 DMI2 연결로 프로세서와 연결되지만 새로운 기능들은 기존 X79 대비 기본 칩셋만으로도 충분한 기능성을 제공할 수 있도록 한다.

가장 돋보이는 변화는 스토리지 지원으로, X99는 10개의 SATA 6Gbps 인터페이스에 SATA Express, M.2 인터페이스 등을 모두 지원한다. X99의 스토리지 컨트롤러는 내부적으로 두 개의 SATA 컨트롤러로 나뉘어 있는데, 기존 9시리즈 등에도 사용된 RAID 지원 6포트 SATA와, 추가 4포트를 지원하기 위한 AHCI 지원 컨트롤러가 분리되어 구성된다. RAID 구성은 10개 중 6포트에서만 지원되며, SATA Express 등은 일부 SATA 포트를 공유해 구성할 수 있도록 했다.

이 외에도 USB 컨트롤러도 3.0 규격을 지원하도록 바뀌었으며, 매니지먼트 엔진의 버전도 9.1로 오르는 등의 변화가 있었다. 또한 X99 PCH는 별도로 8레인의 PCI Express 2.0 컨트롤러를 가지고 있어, 별도의 온보드 장치 확장이나 외부 확장 등에 활용할 수 있다. 이 외에는 대부분 기존의 구성 요소 블록을 그대로 이용해 온보드 사운드, 네트워크 기능을 구현하고 있는데, 이는 기존의 블록들도 이미 충분한 기능과 성능을 제공하고 있기 때문이기도 하다.

▲ 플랫폼이 바뀌면서, 큰 비중은 없지만 BCLK 오버가 다시 돌아왔다.

LGA2011-v3 소켓을 사용하는 코어 i7-5900, 5800 시리즈 프로세서들의 TDP는 전 모델 140W이며, 이는 기존 모델들보다 전반적으로 늘어난 코어 수와 높은 동작 속도에 기인하는 것으로도 볼 수 있다. 쿨러는 기존 LGA2011 호환 쿨러들을 그대로 이용할 수 있으며, 대부분의 경우 큰 문제 없이 정규 동작 환경에서 사용할 수 있다. 또한 인텔은 이들 프로세서들을 위한 새로운 공냉, 수냉 쿨러 옵션들을 제공하기도 한다.

오버클록킹 측면에서, 코어 i7-5900, 5800 시리즈 프로세서는 전 모델이 K 시리즈 이상의, 배수 제한이 풀려 있는 모델이다. 오버클록킹 측면에서의 주요 특성은 메인스트림급 플랫폼에서의 하스웰 프로세서와도 동일하며, 대부분의 경우 호스트 클록이 등을 손댈 필요 없이 터보 부스트 배수와 전압 정도를 조절하는 것으로 오버클록킹에 나설 수 있다.

이번 세대 플랫폼의 재미있는 점으로는, 이전 세대 플랫폼에서의 호스트 클럭 배수가 사라지고, 호스트 클럭 자체를 정밀하게 조절할 수 있도록 허용했다는 점이 있다. 하지만 이 플랫폼의 모든 프로세서가 배수가 풀린 K시리즈 프로세서이고 메모리 설정도 비교적 유연하게 풀린 상황에서 그리 큰 의미는 없다. 또한 오버클록킹 난이도 자체도 제품 전반적인 코어 수가 올라가면서 더 올라갔는데, 8코어 모델인 i7-5960X는 전압과 발열을 잘 생각해야 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이다.

■  뛰어난 비용 대비 성능 돋보이는 프로세서

▲ 테스트 시스템 구성

코어 i7-5820K 프로세서는 지금까지의 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 엔트리급 프로세서와는 그 위치가 사뭇 다른 프로세서다. 성능 측면에서는 6코어 12쓰레드 구성으로 메인스트림 급 프로세서들과 확실한 차별화를 이루어 상위급 프로세서들에 견주는 성능을 기대할 수 있다. 또한 플랫폼 확장성 측면에서도 어느 정도 실속있는 구성을 통해, 높은 비용 효율의 시스템을 기대할 수 있게 했다.

테스트 시스템은 코어 i7-5820K 프로세서와 기가바이트 GA-X99-UD7-WiFi 메인보드로 구성했다. 메모리는 지스킬(G.SKILL) 립죠스 4 DDR4-2666 4GB 메모리 4개로 16GB 쿼드 채널 구성했고, 그래픽카드는 기가바이트의 지포스 760을 이용했다. 스토리지는 HGST의 500GB 2.5" HDD를 메인 드라이브로 이용했고, 윈도우 8.1 기반에서 주요 드라이버는 메인보드 제조사에서 제공하는 최신 버전들을 설치했다. 파워 서플라이는 FSP의 1000W급 제품을 이용했고, 쿨러는 써모랩 트리니티에 LGA 2011 대응 킷을 조합했다.

이 프로세서의 위치는 같은 플랫폼을 활용하는 상위 모델인 코어 i7-5930k에 근접하며, 메인스트림 급 쿼드 코어 i7 모델들과는 확실한 차별화가 이루어진다. 그리고 이번 테스트에서는 코어 i7-4770k 혹은 4790k 등 메인스트림 급의 쿼드 코어 구성의 코어 i7 프로세서와 얼마나 성능 측면에서 차별화되는지, 그리고 상위 모델들과 그 가치를 견주어 보는 것도 흥미로운 관점이 될 것이다.

▲ SiSoft Sandra 2014 SP3 (CPU Arithmetic), 높을수록 좋다.

▲ SiSoft Sandra 2014 SP3 (CPU Multimedia), 단위 Mpix/s, 높을수록 좋다.

▲ SiSoft Sandra 2014 SP3 (Memory Bandwidth), 단위 GB/s, 높을수록 좋다.

Sandra 2014 SP3의 프로세서 테스트에서 i7-5820K의 성능은 상위 모델인 i7-5930k와 비교해 큰 손색이 없다. 대부분의 테스트에서 성능 차이는 동작 속도의 차이에 기인하며, 또한 메인스트림 급 쿼드 코어 모델들과는 코어 수로 인한 분명한 차이를 보여 줄 정도다. 또한 이 프로세서는 오버클록킹 가능한 k 시리즈 프로세서라는 데서, 이 정도의 동작 속도 차이는 큰 의미가 없을 수도 있다.

메모리 대역폭 또한 XMP를 적용한 테스트 시스템에서는 43GB/s 가량, DDR3-2133 기본을 적용한다면 약 39GB/s 정도의 성능을 내는데, 이는 이전 세대의 DDR3-1600 쿼드 채널과 비교했을 때 분명한 성능 향상을 확인할 수 있는 수준이다. 또한 메인스트림 급의 DDR3-1600 듀얼 채널이 약 17~18GB/s 정도가 나온다는 것을 생각하면 두 배가 넘는 성능 차이다. 이런 쿼드 채널 메모리 컨트롤러의 존재도 이 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 가치를 높이는 부분이다.

기본적인 테스트에서도 확인할 수 있는 부분이지만, 코어 i7-5820K와 i7-5930k의 성능은 크게 차이나지 않는다. 물론 인텔도 이 두 프로세서의 차이를 단순히 동작 속도로만 두지 않고, PCI 익스프레스 레인 수를 통한 플랫폼 확장성 활용 측면에서 차별화했기 때문에, 두 프로세서의 활용 성격 측면에서 가치를 바라보아야 할 필요가 있다. 그리고 프로세서 성능에 치중하는 경우, i7-5820K는 꽤 합리적인 선택이 될 수 있을 것이다.

▲ 3DMark : Firestrike 테스트 결과, 높을수록 좋다.

▲ Cinebench R11.5 테스트 결과, 높을수록 좋다.

▲ Cinebench R15 테스트 결과, 높을수록 좋다.

멀티쓰레드를 적극적으로 활용하는 Cinebench R11.5, R15 테스트 결과에서도 코어 i7-5820K는 i7-5930k에 근접하는 수준의 성능을 낸다. 또한 같은 마이크로아키텍처를 사용하는 메인스트림 급 쿼드 코어 프로세서들과는 코어 수에 기반한 큰 폭의 성능 차이를 내고 있으며, 같은 코어 수의 전 세대 하이엔드 데스크톱 프로세서들과 비교해서도 마이크로아키텍처 개선을 통한 뛰어난 성능이 돋보인다.

Cinebench 테스트들에서 코어 i7-5820K는 코어 i7-4790k와 비교해 약 25% 가량 빠른 성능을 보인다. 코어가 두 개 더 많지만 멀티쓰레드에서 성능 차이가 비교적 좁혀진 이유는 4790k가 터보 부스트 시 4.2GHz 에 달하는 높은 동작 속도를 가지고 있기 때문이다. 반면 i7-5820K는 6코어의 터보 부스트 시 3.5GHz 정도의 동작 속도를 가지고 있으며, 이런 점들을 감안했을 때 예상 가능한 수준의 성능이 나오는 것을 확인할 수 있다.

게이밍 성능을 반영하는 3DMark의 Firestrike 테스트에서, 코어 i7-5820K는 i7-5930k와 비교해 거의 손색없는 성능을 보였다. 전체 스코어의 경우 그래픽카드에 큰 영향을 받기 때문이기도 하지만, 프로세서 성능을 반영하는 피직스 점수 또한 동작 속도 차이 정도의 성능 차이를 확인할 수 있다. 물론 쿼드 코어 모델들과 비교하면 큰 성능 차이가 있으며, 8코어 모델과 비교했을 때는 비교적 성능 차이가 적어지는데 이는 멀티코어 활용률 등에 기인하는 것으로 보인다.

▲ 인텔 린팩 11.2 테스트, 단위 MFLOPS, 높을수록 좋다.

▲ 소비 전력량, 단위 W, 낮을수록 좋다.

인텔 린팩 11.2 테스트는 하스웰 마이크로아키텍처에서 이용되는 AVX2를 지원해, 이전 세대 대비 큰 폭의 성능 향상을 얻어낼 수 있다. AVX2를 사용한 코어 i7-4770k는 이를 지원하지 못하는 i7-3960X를 코어 수를 극복하고 린팩 테스트에서 뛰어넘을 수 있을 정도다. 또한 이 테스트는 테스트 스케일이 커질수록 많은 메모리를 사용하면서, 메모리 성능에도 어느 정도 영향을 받는다.

그리고 코어 i7-5820K의 린팩 테스트 결과를 코어 i7-4770k와 비교하면, 프로세서의 코어 수와 동작 속도 등의 차이 이외에도 캐시와 메모리 서브시스템으로 인한 성능 차이를 확인할 수 있다. 이 테스트에서 코어가 두 개 더 많은 코어 i7-5820K는 i7-4770k 대비 약 70% 가량 높은 성능을 보였는데, 이는 코어 수와 동작 속도 이외에도 DDR4 쿼드 채널 메모리를 사용함으로써 얻을 수 있는 추가 성능 향상이 반영된 것이다.

전력 소비 부분의 효율도 돋보인다. 프로세서 내장 그래픽 코어가 없어 기본 구성에 외장 그래픽카드를 별도로 장착해야 하고, 테스트 시스템에는 나름 퍼포먼스 급 그래픽카드가 장착되어 있었지만 유휴 상태의 소비 전력량은 60W 대에 머무른다. 물론 프로세서와 메모리 최대부하 상태의 린팩 테스트시 프로세서 주변의 소비전력은 150~160W 정도에 이르지만, 게이밍 환경을 감안한 3D마크 테스트시에도 최대 260W 정도에 머무를 정도로 훌륭한 효율을 보여 줌을 확인할 수 있었다.

■ 하이엔드 플랫폼의 보급을 책임지는 프로세서

인텔에 있어 ‘하이엔드 데스크톱 플랫폼’과 프로세서는 그리 대중적인 인기를 기대하는 성격의 제품이 아니다. 하지만 이전의 하이엔드 데스크톱 플랫폼과 달리 이번 세대의 하이엔드 데스크톱 플랫폼과 프로세서는 저마다의 분명한 개성과 매력을 가지고 있으며, 4코어 이상의 프로세서 성능과 확장성을 원하는 PC 사용자들에 있어 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 선택은 꽤 진지하게 고려해 볼 만한 부분이 되고 있다.

그리고 이런 고급 사용자들에 있어 코어 i7-5820K와 X99 기반 플랫폼은 어느 정도 ‘지갑을 열 만한’ 설득력을 충분히 가지고 있다. 쿼드 코어의 메인스트림 급 최상위 프로세서와 고급형 메인보드에서 조금 더 쓰면 6코어와 강력한 확장성을 가진 하이엔드 데스크톱 플랫폼이 현실화되며, X99 메인보드들은 출시 당시의 X79 메인보드와 비교해도 뛰어난 상품성을 제공할 정도다. 특히 굳이 40레인 PCIe가 모두 필요하지 않다면 이 프로세서는 최고의 선택이 될 수 있다.

물론 아쉬운 점이 없을 수도 없는데, 이 프로세서와 플랫폼의 강점이자 약점이 되는 것은 바로 DDR4 메모리의 쿼드 채널 구성이다. 아직 시장 출시 초기 단계인 DDR4 메모리의 가격은 기존 DDR3 사용자들이 섣불리 넘어가기를 주저하게 만들 정도다. 하지만 메모리 가격이 어느 정도 안정화되어 부담이 줄어들게 되면 이 프로세서와 플랫폼은 고급 사용자들에게 큰 인기를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

▲ 인텔 코어 i7-5820K 프로세서 제품 주요제원

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