현재 인텔의 데스크톱용 프로세서와 플랫폼은 메인스트림 급과 하이엔드 급의 두 가지로 나뉘며, 이들 데스크톱용 플랫폼은 1소켓급 워크스테이션용 플랫폼과도 그 특징을 공유하고, 하이엔드 데스크톱 플랫폼은 2소켓 이상의 서버용 플랫폼과도 그 특징이 이어지고 있다. 그리고 이런 플랫폼 전략은 최근까지 ‘같은 코어 아키텍처’를 공통점으로 하고 있었지만, 3세대 코어 프로세서 이후 이 전략도 조금씩 각자의 영역을 분명히 하는 형세다.

현재 메인스트림 급 데스크톱용 플랫폼은 ‘하스웰’ 마이크로아키텍처와 듀얼 채널 DDR3 메모리를 기반으로 하지만, 하이엔드 데스크톱 플랫폼은 한 세대 이전의 ‘아이비 브릿지’ 와 쿼드 채널 DDR3 메모리로 플랫폼을 구성했다. 이는 하이엔드 데스크톱 플랫폼이 제온 E5 계열 프로세서, 플랫폼과 함께 가기 때문이며, 이 플랫폼의 존재 덕분에 메인스트림 PC, 엔트리급 워크스테이션 플랫폼은 쿼드 코어, 16레인 PCI 익스프레스 컨트롤러, 듀얼 채널 메모리 컨트롤러 등의 특징이 유지되기도 했다.

그리고, 이제 주력 2P급 서버 플랫폼과 1P급 워크스테이션, 하이엔드 데스크톱 프로세서와 플랫폼이 ‘하스웰’ 기반으로 전환된다. 이 중 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 ‘코어 i7-5960X’ 프로세서는 데스크톱 프로세서의 플래그쉽 제품으로 위치하는 상징적인 제품으로, 데스크톱 플랫폼에서 주목할 만한 몇 가지 기념비적인 변화를 담고 있으며 향후 인텔의 플랫폼 전략에 대한 방향성을 더욱 분명히 하는 의미를 가지는 프로세서다.

■ 플래그십 프로세서만이 시도할 수 있는 과감한 ‘변화’

▲ 하스웰 아키텍처 기반의 8코어 프로세서, 인텔 코어 i7-5960X 프로세서

인텔 코어 i7-5960X는 ‘하스웰’ 마이크로아키텍처를 기반으로 하는, 하이엔드 데스크톱 프로세서의 플래그쉽 모델로 포지셔닝 되어 있다. 사실 이 프로세서는 코어 i7의 이름을 달고 있긴 하지만, 코어 i7보다는 제온 E5 프로세서 쪽에 가까우며, 인텔도 이 프로세서 제품군은 일반적인 ‘코어 프로세서’ 제품군에 포함시키지 않는 것이 특징이다. 모델명으로만 보면 이 프로세서는 5세대 코어 프로세서 제품군이겠지만 지금까지 전례를 보면 별도의 제품군으로 따로 취급된다.

새로운 LGA2011-v3 소켓을 이용하는 이 프로세서는 프로세서와 플랫폼 모두에서 특별한 의미를 담고 있다. 먼저 프로세서 차원에서는, 인텔의 데스크톱용 프로세서에서 최초의 8코어 16쓰레드 지원 프로세서라는 것이다. 지금까지 8코어 16쓰레드는 듀얼 프로세서 구성이 가능한 제온 E5 계열에서만 만날 수 있었지만, 이번 세대에서는 일단은 데스크톱 레벨에서도 8코어 구성을 만날 수 있게 되었다. 이와 함께, 하위 모델도 최하 6코어 구성을 제공, 메인스트림 플랫폼과의 차별화를 꾀했다.

플랫폼 차원에서는, 데스크톱 플랫폼 최초의 DDR4 메모리 이용이 특징이다. 인텔은 데스크톱용 코어 i7-5800/5900 시리즈와 서버용 제온 E5 v3 제품군에서 DDR4 메모리를 전격 도입했으며, 이를 통해 성능을 더 높이면서 메모리에서의 소비 전력 절감 등을 이루어 냈다. DDR4-2133 쿼드 채널 메모리가 제공하는 성능은 이제 메인스트림 급 DDR3-1600 듀얼 채널과 이론적으로 수 배의 차이를 낼 수 있게 되었으며, 이는 대량의 메모리를 사용하는 익스트림 워크로드에서 체감할 수 있을 것으로 기대된다.

▲ 익숙한 아키텍처지만 완전히 새로운 플랫폼으로 구성되었다.

코어 i7-5960X 프로세서는 22nm 트라이게이트 공정의 ‘하스웰’ 마이크로아키텍처를 기반으로 하며, 프로세서 코어부의 주요 특징은 4세대 코어 프로세서와도 대부분 공유한다. 하스웰 마이크로아키텍처는 이전 세대 대비 실행 유닛에서의 개선을 통한 성능 향상, AVX2와 FMA 등 새로운 명령어를 통한 연산 성능 향상, 프로세서 내장 VR 등을 통한 전력 효율 향상 등을 특징으로 한다. 또한 터보 부스트 2.0, 하이퍼쓰레딩 기술을 통해 성능과 효율 모두를 최적화하는 주요 특징도 그대로 이어받았다.

물론 프로세서 코어를 벗어난 프로세서 ‘패키징’에서는 이전의 하이엔드 데스크톱 플랫폼과 제온 E5 프로세서들이 가지던 특징을 이어받는다. 프로세서에 내장된 40레인 PCI 익스프레스 3.0 컨트롤러는 다수의 그래픽 카드 구성이나PCH를 거치지 않는 I/O 확장 등에 여유롭게 대처할 수 있고, 쿼드 채널 메모리 컨트롤러는 용량과 성능 모두에서 만족스러운 메모리 구성을 가능하게 한다. 여기에 전 모델에서 오버클록킹 언락이라는 라인업의 특징도 그대로 이어받았다.

코어 i7-5960X 프로세서는 22nm 공정을 기반으로 26억 개의 트랜지스터를 집적한, 인텔 최초의 데스크톱용 8코어 프로세서라는 의미를 가진다. 8코어 16쓰레드 구성에 20MB의 LLC를 탑재하고 있으며, 데스크톱 프로세서 최초로 DDR4 메모리를 이용하는 프로세서이기도 하다. DDR4-2133 메모리를 공식 지원하며 XMP를 통한 고성능 메모리도 지원되고, 쿼드 채널에 채널당 2 DIMM을 지원해 메인보드에는 이전 세대와 마찬가지로 8개 DIMM이 준비된다.

▲ 제품군 안에서 선택의 기준은 코어 수와 PCIe 레인 수가 된다.

코어 i7-5900/5800 제품군에는 세 가지 제품이 준비되며, 세 제품 모두 분명한 특징을 가진다. 먼저 코어 i7-5900 제품군에는 8코어의 i7-5960X, 6코어의 i7-5930K가 있는데, 이전 세대가 코어 수로 제품군을 나눈 것과 달리, 이번에는 최상위 익스트림 에디션에서만 최대 코어 수를 제공하는 것이 특징이다. 이들 프로세서는 쿼드 채널 DDR4 메모리 컨트롤러, 최대 8레인 5개로 나눌 수 있는 40레인의 PCI 익스프레스 3.0 컨트롤러를 공통적으로 갖추고 있으며, TDP는 140W로 정의되었다.

코어 i7-5800 제품군의 i7-5820K는 i7-5930K와 마찬가지로 6코어 12쓰레드에 15MB 캐시, 쿼드 채널 DDR4 메모리 컨트롤러를 갖추고 있지만 동작 속도가 약간 낮고, 제공되는 PCI 익스프레스 레인 수가 28레인이라는 차이가 있다. 이는 고성능 GPU의 다중 구성이나 외부 인터페이스 확장성에서 약간의 차이가 존재할 수 있다. 하지만 비교적 적은 부담으로 메인스트림급 플랫폼 이상의 코어 수와 PCI 익스프레스 확장성을 기대할 수 있는 훌륭한 선택이기도 하다.

이들 프로세서는 새로운 LGA2011-v3 소켓을 기반으로 하며, 대응되는 칩셋은 X99다. 기존 LGA2011과는 핀 수는 동일하지만 지원 메모리의 변경, 전원부의 구성 변경 등으로 하드웨어적인 호환은 되지 않고, 아예 패키징 형태도 다르다. 또한 새로운 플랫폼과 칩셋에서는 더 늘어난 SATA 포트 지원이나 새로운 I/O 옵션, 썬더볼트 지원과 함께 이전 세대들에서는 지원되지 않았던 BCLK 오버클록킹이 지원되는 것도 특징이다.

▲ 이 프로세서와 플랫폼의 선택 이유는 성능과 확장성

현재 데스크톱 PC용 플랫폼과 비교할 때, 이 코어 i7-5900. 5800 시리즈 프로세서와 플랫폼을 선택해야 하는 경우는 몇 가지 정도를 생각해볼 수 있다. 가장 큰 부분은 역시 프로세서의 코어 수일 것이며, 데스크톱, 워크스테이션 레벨의 1소켓 플랫폼에서 6코어 이상을 사용하기 위해서는 LGA2011-v3 소켓 기반의 플랫폼이 반드시 필요해진다. 그리고 이 LGA2011-v3 단일 소켓 제품 중 PC로서의 용도에 가장 잘 맞는 것이 코어 i7-5900, 5800 시리즈 제품군이다.

또 다른 이유로는 프로세서 내장 PCI Express 레인을 통한 확장성이다. 멀티 GPU 등을 구현하는 데 있어 별도의 브릿지 없이 프로세서 내장 컨트롤러에 직결되는 40레인 구성은 가장 확실한 성능을 담보한다. 코어 i7-5900 시리즈의 40레인은 4-way SLI를 슬롯당 x8 이상의 연결 속도로 구성할 수 있으며, 코어 i7-5800 시리즈의 28레인은 3-way SLI를 슬롯당 x8로 충분히 뒷받침할 수 있다. 혹은 스토리지, 네트워크 인터페이스 확장에 이런 넉넉한 PCI Express 라인을 사용해, 보드 칩셋의 한계를 극복할 수도 있다.

고속, 대용량 메모리 구성도 이 프로세서와 플랫폼이 제공하는 장점 중 하나다. 듀얼 채널 컨트롤러 대비 쿼드 채널 컨트롤러의 성능은 이론적으로 두 배의 최대 대역폭을 제공할 수 있으며, 메인스트림 급 플랫폼 대비 두 배 많은 소켓 수는 당장 최대 구성 용량도 두 배를 제공한다. 특히 이번 i7-5900, 5800 시리즈에서는 DDR4 메모리를 처음으로 도입해, 기존 LGA2011 소켓 기반 플랫폼의 DDR3-1866 쿼드 채널 대비 10~15% 가량 더 높은 성능과 소비전력 절감을 함께 기대할 수 있게 되었다.

▲ 최신 인터페이스 지원이 대거 보강된 X99

코어 i7-5900, 5800 시리즈 프로세서와 짝을 이루는 칩셋은 X99 PCH다. X99는 이전 세대 플랫폼의 칩셋인 X79와 비교해 스토리지 확장성 등이 대거 보강되었으며, Z97등 최신 칩셋에 채택된 최신 인터페이스들을 대거 지원하는 것이 특징이다. 여전히 DMI2 연결로 프로세서와 연결되지만 새로운 기능들은 기존 X79 대비 더욱 간소한 시스템 디자인을 가능하게 하는 것이 돋보인다. 특히 이 칩셋이 담은 각종 기능들의 수준은 예전 X79의 프로토타입을 생각나게 할 정도다.

가장 돋보이는 변화는 스토리지 지원으로, X99는 10개의 SATA 6Gbps 인터페이스에 SATA Express, M.2 인터페이스 등을 모두 지원한다. 재미있는 점은, 인텔이 이를 위해 내부적으로 두 개의 SATA 컨트롤러를 조합한 것으로 보인다는 점인데, 기존 9시리즈 등에도 사용된 6포트 SATA와, 추가 4포트를 지원하기 위한 컨트롤러가 분리되어 관리된다. 이들 두 가지 컨트롤러의 차이는 RAID 지원으로, RAID 구성은 SATA 6포트에서만 지원되며, SATA Express는 일부 SATA 포트를 공유한다.

이 외에도 USB 컨트롤러도 3.0 규격을 지원하도록 바뀌었으며, 매니지먼트 엔진의 버전도 9.1로 오르는 등의 차이가 있다. 또한 X99 PCH는 별도로 8레인의 PCI Express 2.0 컨트롤러를 가지고 있어, 별도의 온보드 장치 확장이나 외부 확장 등에 연결되기도 한다. 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.

▲ 썬더볼트 지원이나 오버클록킹 특성, PCIe 레인 지원 등 몇몇 특성도 바뀌었다.

LGA2011-v3 소켓을 사용하는 코어 i7-5900, 5800 시리즈 프로세서들의 TDP는 전 모델 140W이며, 이는 최상위 모델인 i7-5960X가 3GHz 동작 속도에서 8코어 구성을 가지기 때문에 이전 세대의 6코어 구성보다 다소 늘어난 것으로 해석할 수 있다. 쿨러는 기존 LGA2011 호환 쿨러들을 그대로 이용할 수 있으며, i7-5960X가 아니라면 기존 130W TDP 대응 쿨러로도 정규 동작 속도의 보증은 충분할 것으로 예상된다.

또한 전력 소비 관리도 '하스웰' 마이크로아키텍처의 장점을 이어받아, 이전 세대 대비 더욱 높은 전력 효율을 제공한다. C-state도 더 깊어진 C7 레벨을 지원하며, 동작 속도와 전압은 코어 별로 따로 관리된다. 덕분에 풀 로드가 아닌 일반 작업시 에너지 소비와 발열을 최대한 줄였다. 이런 정교한 반응이 가능하게 된 데는 프로세서에 내장된 VR 때문이기도 한데, 덕분에 메인보드 쪽 전원부 설계 등에 대한 부담도 이전 세대 대비 다소 낮아졌다.

오버클록킹 측면에서, 코어 i7-5900, 5800 시리즈 프로세서는 전 모델이 K 시리즈 이상의, 배수 제한이 풀려 있는 모델이다. 또한 프로세서 내장 VR 등의 특징은 메인스트림급 플랫폼에서의 하스웰 프로세서와도 동일하므로, 오버클록킹의 방법 자체는 이전 세대의 익스트림 플랫폼보다는 현재의 데스크톱용 하스웰 프로세서 기반 플랫폼과 유사하다. 기본적으로 터보 부스트 배수를 조절하게 되며, 대부분의 경우 전압과 배수를 조절하는 것으로 오버클록킹이 끝난다.

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 4GHz 이상부터는 인가 전압과 그에 따른 발열 증가를 잘 생각해야 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이다.

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