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리뷰 - 9세대 인텔 코어 i9-9900KS 프로세서 : 특징

기사입력 : 2019년 11월 01일 09시 57분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
인텔의 PC용 프로세서 제품군들 중 성능의 정점에 있는 모델을 상징하는 수식어는 ‘익스트림 에디션(Extreme Edition)’이다. 10년 가까이 지난 이야기지만 ‘네할렘’ 마이크로아키텍처와 초대 코어 프로세서의 등장과 함께 PC용 플랫폼이 메인스트림과 하이엔드 데스크톱으로 나뉘어지면서, 지금은 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 최상위 모델에서나 이런 모델을 볼 수 있게 되었지만, 이 ‘익스트림 에디션’은 언제나 당시 PC에서 사용할 수 있는 성능의 현실적 한계에 도전하는 모델이었다. 이에, 지금까지 메인스트림 급 데스크톱 PC를 위한 9세대 코어 프로세서의 최상위 모델은 ‘i9-9900K’였다.

이와 함께, 특별한 시기에 등장하는 ‘스페셜 에디션’ 프로세서의 존재도 있다. ‘코어 프로세서’ 브랜딩이 등장한 이후에 등장한 스페셜 에디션이라면, 2014년 ‘펜티엄’ 브랜드의 20주년을 기념해 등장한 ‘펜티엄 G3258’이나, 인텔의 8086 출시 40주년을 맞아 선보인 ‘코어 i7-8086K’ 등이 있다. 그리고 이 스페셜 에디션에는 동급 제품군과는 차별화되는 특별한 점들이 하나씩은 있었는데, ‘펜티엄 G3258’은 2세대 코어 프로세서 이후 등장한 펜티엄 프로세서 중 유일하게 오버클록킹이 공식적으로 가능한 부분이나, ‘i7-8086K’는 제한적이지만 당시 최초로 최대 동작 속도 5GHz를 달성했다는 부분들이 있겠다.

그리고 2010년대의 마지막이자 9세대 코어 프로세서나 14nm 기반의 제조 공정도 새로운 10nm 공정의 본격적 양산과 함께 세대 교체의 시기가 다가오고, 여러 가지로 다음 10년을 이끌 ‘차세대’로의 변화가 기대되는 시기에, 인텔은 한 시대의 마무리를 기념하는 듯한 또 하나의 ‘스페셜 에디션’ 프로세서를 선보였다. 9세대 인텔 코어 i9-9900KS 프로세서는 기존의 코어 i9-9900K와 같은 기술적 특징을 가지지만, 최근 몇 년간 인텔의 메인스트림 PC용 프로세서에서는 처음으로 100W 이상의 공식 TDP를 갖추고, 기념비적인 5GHz의 동작 속도를 어떤 조건에서도 달성할 수 있도록 한, 메인스트림 급 플랫폼을 위한 최고 성능의 ‘스페셜 에디션’이자 ‘익스트림 에디션’의 성격을 가진 존재다.

▲ 코어 i9-9900KS 프로세서는 8코어 16쓰레드 ‘올 코어 5GHz’를 정복한 ‘스페셜 에디션’이다

인텔 코어 i9-9900KS 프로세서는 기존의 9세대 코어 프로세서 제품군에서 가장 높은 성능을 갖춘 ‘코어 i9-9900K’ 프로세서에서 동작 속도를 좀 더 끌어올린 프로세서로 볼 수도 있겠다. 이 프로세서의 기본 동작 속도는 9900K보다 0.4GHz 높은 4GHz, 최대 동작 속도는 기존과 같은 5GHz다. 하지만 이 프로세서를 단지 9900K의 고성능 버전으로만 보기에는 다소 부족한데, 이는 9900KS의 동작 조건 설정을 보면 좀 더 명확해진다. 지금까지 인텔의 프로세서들은 터보 부스트 설정에 있어, 사용되는 코어 수나 AVX 명령어 셋 활용 등에 따른 세분화된 터보 부스트 단계를 가지는 것이 보통인데, 이 프로세서는 오히려 ‘상징성’에 주목한 설정을 갖추고 있기 때문이다.

이 프로세서의 터보 부스트 설정에서는, 지금까지 터보 부스트 기술을 사용한 인텔의 프로세서 중 가장 극단적인 ‘단순함’과 ‘상징성’을 볼 수 있다. 먼저 ‘상징성’에서는, 8세대 코어 i7-8086K나 9세대 코어 i9-9900K에서 달성한 ‘최대 동작 속도 5GHz’의 완전한 정복을 선언하는 모습이다. 이에 코어 i9-9900KS의 터보 부스트 설정은 아주 단순해서, 1코어부터 8코어 활성 수준까지, 그리고 AVX 사용 유무에 상관없이 모두 ‘50배수’ 고정이다. 즉, 어떠한 조건에서든 기본 터보 부스트 설정은 상징적인 동작 속도 ‘5GHz’에 수렴한다. 인텔은 이 특별한 ‘스페셜 에디션’ 프로세서에서 단순히 ‘더 높은 성능’ 보다는 이 5GHz의 상징성 측면을 강조하고 싶었던 것으로 보인다.

그리고 이 상징적인 ‘올 코어 터보 5GHz’를 기본 조건에서 달성하기 위해, i9-9900KS는 9900K보다 더 높은 TDP 설정치를 가진다. 지금까지 인텔의 메인스트림 급 플랫폼의 소켓당 TDP는 최대 95W 정도를 유지했지만, i9-9900KS는 127W의 TDP 설정을 가진다. 물론 터보 부스트 동작 조건에서의 전력 공급 관련 설정은 이보다 높으며, 대략 일반적인 95W TDP의 메인스트림 급 플랫폼의 설정과 140~165W의 하이엔드 데스크톱 플랫폼의 설정 사이에서 중간쯤에 위치하는 정도다. 이에, 이 프로세서는 300시리즈 칩셋 기반 플랫폼에서 최신 바이오스 업데이트로 사용할 수도 있겠지만, 실질적으로는 9세대 코어 i9 프로세서의 지원을 위해 강화된 전원부를 갖춘, Z390 메인보드가 추천된다.

▲ ‘코어 i9-9900KS’ 역시 9세대 코어 프로세서를 기반으로 해, 기술적 특징을 그대로 이어받는다

데스크톱 PC를 위한 9세대 코어 프로세서는 8세대 코어 프로세서에서 선보였던 ‘커피 레이크(Coffee Lake)’ 마이크로아키텍처의 리프레시로, 코어 아키텍처 자체의 변화보다는 프로세서 코어 구성에서의 변화가 두드러졌던 바 있다. 이 ‘커피 레이크’를 통해, 8세대 코어 프로세서에서는 처음으로 메인스트림 급 프로세서가 6코어 구성을 갖췄으며, 커피 레이크의 리프레시인 9세대 코어 프로세서에서는 코어 i7이 8코어 8쓰레드, 그리고 메인스트림 급 PC 플랫폼에서는 처음 선보인 코어 i9 브랜드가 8코어 16쓰레드를 제공한 바 있다. 이와 함께, 코어 수가 더 많은 상위 제품들이 터보 부스트 동작 속도도 더 높게 설정되어, 어떤 상황에서도 상위 제품군이 더 높은 성능을 낼 수 있도록 한 것이 특징이다.

제조 공정 측면에서는 이제 충분히 안정화된 14nm 공정의 개량형인 ‘14++’를 기반으로 한다. 그리고 이 공정이 본격적으로 활용되기 시작한 6세대 코어 프로세서 시절과 지금의 프로세서를 비교하면, 사실 그 시절과 지금은 같은 14nm 공정으로 볼 수 없을 정도다. 인텔은 그 동안 14nm 공정 안에서도 다양한 개선사항을 적용한 바 있으며, 그 덕분에 6세대 코어 프로세서 대비 지금의 코어 프로세서 제품군들은 동작 속도가 크게는 1GHz 이상 올라가 있고, 더 높은 동작 속도와 더 많은 코어 수를 가짐에도 충분히 안정적인 동작, 발열 특성을 보이고 있고, 여전히 약간의 오버클록킹 마진까지 남겨두고 있어 데스크톱 PC를 위한 경쟁력 측면에서는 여전히 손색없을 정도다.

9세대 코어 프로세서는 16레인의 PCIe 3.0 컨트롤러와 DDR4-2666 듀얼 채널 메모리 컨트롤러, 그리고 GT2 급의 9세대 내장 그래픽 코어인 UHD Graphics 630을 탑재하고 있다. 프로세서 내장 그래픽의 경우, 9세대 코어 프로세서에서는 내장 그래픽 코어가 없는 ‘F 시리즈’가 별도의 라인업으로 존재하고 있는데, 코어 i9-9900K에서는 내장 그래픽 코어가 없는 9900KF가 존재했지만, 코어 i9-9900KS는 별도의 버전이 나오지 않을 것으로 보인다. 이 프로세서가 애초에 한정 수량으로 기획된 ‘스페셜 에디션’인 만큼, 정규 라인업처럼 대량 공급을 염두에 둔 파생 모델을 추가할 것이라고는 예상하기 힘든 부분이다.

▲ 코어 i9-9900KS는 300 시리즈 메인보드 중에서도 Z390 기반 보드와의 조합이 추천된다

9세대 코어 프로세서는 8세대 코어 프로세서와 같은 소켓 규격을 사용하며, 일반적으로는 300시리즈 메인보드에서 바이오스 업데이트를 통해 문제없이 사용할 수 있다. 하지만 코어 i9-9900KS는 TDP의 변화에 따라, 이러한 9세대 코어 프로세서의 일반적인 호환성과는 다소 상황이 다를 수 있다. 오버클록킹을 염두에 둔 Z시리즈 메인보드라면 이 정도의 TDP 변화는 큰 영향이 없을 것이지만, 95W TDP와 이에 맞춘 전원부 설계를 갖춘 B, H 시리즈의 보급형 메인보드에서는 다소 부담이 느껴질 수 있을 것이다. 물론 이 프로세서는 스페셜 에디션이자, 오버클록킹 가능한 프로세서인 만큼, 대부분 Z시리즈 메인보드의 사용을 고려할 것으로도 예상된다.

코어 i9-9900KS 프로세서의 성능을 끌어내기에 가장 좋은 조합은 ‘Z390’ 칩셋 기반 메인보드이며, 특히 8코어 16쓰레드 구성의 i9-9900K와 함께 등장한 새로운 전원부 규격을 적용한 경우가 가장 이상적이다. 메인스트림 급 8코어 프로세서를 위한 전원부 규격은, 순정 상태에서도 최대 200W 이상의 전원 공급이 가능하도록 정의되어 있다. 또한 이 프로세서를 위한 전압과 전원부 제어가 원활하도록 호환성을 갖추고 있어야, 안정적으로 5GHz 동작 환경을 누릴 수 있다. 실제 리뷰를 위한 테스트에서도, i9-9900K는 메인보드의 전원부 구성이나 펌웨어, 설정 등에 따라 쓰로틀링 등으로 성능 저하가 보이기도 했으며, 9900KS는 인식과 전압 문제로 정상적인 사용이 힘든 경우도 나왔다.

이에, 메인보드의 프로세서 지원 수준에 따라 이 프로세서에서 경험할 수 있는 성능의 수준이 꽤 달라질 것으로도 보인다. 메인보드와의 궁합에 따라 쿨링의 요구 사항 또한 달라질 수 있는데, 터보 부스트 시에 과전압이 들어가는 경우가 아니라면 보급형이나 중급형 정도의 공냉 쿨러로도 안정적인 5GHz 성능 유지가 가능하다. 이러한 부분은 9900K가 처음 나올 때부터 언급되던 부분인데, 단순한 쿨링 문제라기보다는 일부 메인보드들의 기본 설정이 약간 과전압이 들어감으로 나올 수도 있는 문제로 보인다. 그리고 9900KS는 TDP 설정 자체가 더 크게 잡혀서 상대적으로 이런 문제들에 덜 민감할 수도 있지만, 발열 등에서는 그 영향을 여전히 크게 받을 수 있다.

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