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리뷰 - 인텔 코어 i9-10940X X-시리즈 프로세서: 성능

기사입력 : 2019년 11월 25일 20시 01분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
인텔의 코어 i9-10940X X-시리즈 프로세서는 코어 i9-10900 X-시리즈 프로세서 제품군 중 기대 성능과 비용 효율 등에서 가장 돋보이는 위치에 있는 제품이다. 이제 메인스트림 급 프로세서들이 8코어 구성과 최대 5GHz 동작 속도를 갖추고 10~12코어 하이엔드 데스크톱 프로세서의 성능을 위협할 만한 위치에 온 상황에, 14코어 28쓰레드 구성의 코어 i9-10940X X-시리즈 프로세서는 메인스트림 급 프로세서, 플랫폼과 모든 면에서 차별화되는 성능과 확장성 등을 갖추고, 이런 장점을 필요로 하는 사용자들에게 납득할 만한 추가비용으로 접근할 수 있는 매력적인 가격대까지 갖추고 있다.

▲ 메인스트림 급 프로세서와 프로세서의 한계를 넘어서는 현실적인 선택 ‘코어 i9-10940X’ X 시리즈 프로세서와 플랫폼

▲ 테스트 시스템 구성

테스트 시스템은 인텔 코어 i9-10940X X-시리즈 프로세서와 ASUS TUF X299 Mark 2를 사용했고, 쿨러는 써모랩의 트리니티 모델을 사용했다. 메모리는 가장 표준적인 모델인 삼성전자의 16GB DDR4-2666 모듈 4개의 쿼드 채널 구성을 프로세서가 지원하는 DDR4-2933으로 오버클록킹했다. 그래픽카드는 엔비디아의 지포스 GTX 1060 6GB 모델을, 스토리지는 인텔 SSD 520 시리즈 240GB SATA 모델을 사용했다. 운영체제는 윈도우 10 Pro의 1903 버전에서 10월까지의 최신 패치들을 모두 적용한 상태이고, 드라이버들은 제조사에서 제공하는 최신 버전들을 사용했다.

성능 비교를 위한 대조군은 메인스트림 급에서 최고 성능을 갖춘 코어 i9-9900KS 모델과 기가바이트 Z390 AORUS MASTER 모델의 조합을 선택했다. 두 테스트 시스템 구성에서는 프로세서, 메인보드, 메모리 구성이 다른데, 메모리 구성은 각 플랫폼이 지원하는 최적의 추천 구성이기도 하고, 용량 차이 부분은 이미 충분한 용량이 확보되어 테스트 시나리오에서 문제될 것이 없다. 테스트 구성은 두 프로세서 간 기본 연산 성능의 특성 차이, 실제 프로그램 기반의 테스트에서 확인할 수 있는 성능과 특성 차이 정도를 확인했다.

▲ SiSoft Sandra 2020 SP1 (Processor Arithmetic) 테스트 결과, 높을수록 좋다

▲ SiSoft Sandra 2020 SP1 (Processor Multimedia) 테스트 결과, 단위 Mpix/s, 높을수록 좋다

▲ SiSoft Sandra 2020 SP1 (Processor Image Processing) 테스트 결과, 단위 Mpix/s, 높을수록 좋다

▲ SiSoft Sandra 2020 SP1 (Memory Bandwidth) 테스트 결과, 단위 GB/s, 높을수록 좋다

SiSoft Sandra 2020 SP1의 프로세서 연산 테스트 결과에서, i9-10940X는 i9-9900KS와 비교할 때 싱글 코어에서는 예상 이상으로 밀리는 모습이지만, 멀티 코어에서는 확실한 성능 우위를 보여 준다. 사실 코어 i9-10940X의 터보 부스트 2.0 최대 부스트 동작 속도는 4.6GHz인데, AVX2 사용시 오프셋이 -6배로, 4GHz의 동작 속도를 가지게 되고, 이를 감안하면 AVX2에서도 5GHz로 동작하는 i9-9900KS와의 성능 차이를 납득할 수도 있다. 한편, 코어 i9-10940X는 싱글 코어의 정수 연산 성능은 25% 정도, 실수 연산에서는 이보다는 격차가 줄어드는 11% 정도의 성능 차이를 보여 주는 모습이었으며, 멀티 쓰레드 성능에서는 i9-10940X가 45% 가량 높은 성능을 보였다.

물론, 이 프로세서가 ‘스카이레이크’ 이전의 메인스트림과 하이엔드 데스크톱 프로세서 간의 비교였다면, 사실 다른 결과도 멀티코어 활용 방법 정도에서 예측할 수 있는 결과가 나왔을 테지만, 지금은 아니다. 지금의 ‘캐스케이드 레이크’와 메인스트림 급의 ‘코멧 레이크’간에는 AVX-512와 DL Boost 등 지원 명령어의 차이와 이로 인한 성능 차이가 존재하기 때문이다. 이를 확인할 수 있는 것이 ‘프로세서 멀티미디어’ 테스트와 ‘프로세서 이미지 프로세싱’ 테스트인데, 사용하는 명령어 셋의 차이는 같은 조건에서 코어 수와 동작 속도에서 나오는 단순한 산술적 차이를 훌쩍 뛰어넘는 모습을 보이고 있다. 그리고 이런 기술에서 오는 성능 차이가, 이 ‘코어 X-시리즈’를 선택해야 하는 이유이기도 하다.

워크스테이션 급의 대형 작업 환경에서는 많은 코어에 할당할 수 있는 메모리 대역폭 또한 실제 작업 성능에 큰 영향을 준다. 그리고 코어 i9 X-시리즈 프로세서가 지원하는 DDR4-2933 쿼드 채널 메모리 구성이 보여주는 약 65GB/s의 대역폭은 메인스트림 급 플랫폼의 DDR4-2666 듀얼 채널 메모리 구성이 제공하는 약 30GB/s의 대역폭보다 두 배 이상 높다. 이런 메모리 대역폭은, 최대 18코어 구성을 제공하는 코어 X-시리즈 프로세서를 제대로 활용할 수 있게 하며, 프로세서 코어와 메모리 사용량이 많은 작업에서 코어 X-시리즈 프로세서는 비슷한 코어와 쓰레드 수를 가질 때 메인스트림 급 플랫폼보다 더 뛰어난 프로세서 활용 효율과 더 높은 처리 성능을 기대할 수 있다.

▲ 3DMark (Physics Score) 테스트 결과, 높을수록 좋다

▲ PCMark 10 테스트 결과, 높을수록 좋다

물론, 코어 X-시리즈가 갖춘 역량을 제대로 활용하기 위해서는, 소프트웨어 환경 또한 멀티 쓰레드 환경과 AVX-512 등의 새로운 명령어를 적극적으로 활용할 수 있어야 한다. 그렇지 못한 경우에는 오히려 메인스트림 급 프로세서들에도 성능이 뒤질 수 있는 것이 이 코어 X-시리즈인 것이다. 즉, 일상적인 컴퓨팅 환경보다는 중요한 워크로드에 초점을 맞추고, 중요한 작업에서의 성능 향상에서 그 가치를 찾아야 하는 것이 코어 X-시리즈의 존재 가치다. 그리고 아직까지 일상적인 컴퓨팅 수요나 게이밍은 이러한 ‘중요한 작업’의 유형에 잘 포함되지 않는 모습이다.

게이밍에서의 프로세서 성능을 확인할 수 있는 ‘3DMark’의 피직스 테스트에서, 코어 i9-10940X는 i9-9900KS와 비교할 때 테스트의 유형에 따라 성능 차이가 달라지는 모습을 보였다. 먼저, ‘Fire Strike’에서는 10940X가 9900KS 대비 7%가량 앞선 모습을 보였는데, 이는 테스트 환경이 16쓰레드 이상에서 효율이 떨어지는 부분과 함께, 9900KS의 5GHz 동작 속도가 꽤 효과적으로 작용해 쓰레드 수의 격차를 거의 메웠다고 볼 수 있겠다. 하지만 프로세서에 높은 부하가 걸리는 ‘Time Spy Extreme’에서는 코어와 쓰레드 수에서 오는 차이로 10940X가 35%가량 높은 성능을 보였다.

대부분의 일상적인 PC 활용 상황에서, 코어 X-시리즈가 가진 역량은 그 진가를 제대로 보기 어려운 경우가 많다. 대부분의 상황이 프로세서의 성능을 순간적으로 잠깐 사용하고, 이 경우 많은 코어 수보다 적당한 코어 수와 높은 동작 속도가 더욱 유리한 환경이기 때문이다. 이런 특징을 잘 보여주는 것이 PCMark 10의 테스트 결과인데, i9-10940X가 i9-9900KS보다 나은 부분이 거의 보이지 않는다. 사실 이 부분 또한 테스트의 특성과 프로세서의 특성이 결합되어서 나오는 것이며, 실질적으로 일상에서 다목적을 위한 고성능 PC로는 오히려 9900KS 쪽이 더 적합하다는 것을 결과에서 확인할 수 있다.

▲ Cinebench R20 테스트 결과, 높을수록 좋다

▲ Blender 2.80 (Gooseberry Benchmark) 테스트 결과, 단위 초, 낮을수록 좋다

▲ Intel MKL Linpack (2019.6.005) 테스트 결과, 단위 GFlops, 높을수록 좋다

프로세서 성능이 중요한 전문 작업 환경에서도 다양한 워크로드 유형이 있지만, 코어 X-시리즈 프로세서가 강세를 보이는 부분은 멀티쓰레드 활용에 최적화된 렌더링이나 연산 등의 영역이다. 이를 잘 보여주는 테스트 중 하나가 ‘Cinebench’인데, 최신 버전인 ‘Cinebench R20’에서 14코어 28쓰레드의 i9-10940X는 8코어 16쓰레드 5GHz의 i9-9900KS보다 41% 높은 성능을 보여준다. 그리고, SSE나 AVX 정도의 같은 명령어 셋을 활용하는 수준에서라면, 10~12코어의 코어 X-시리즈 프로세서는 메인스트림 급 i9-9900KS 대비 확실한 성능 우위를 점하기 힘들 수도 있으며, 그럼에도 성능 우위가 뚜렷하게 드러나기 시작하는 지점이 14코어의 i9-10940X이기도 하다.

오픈소스 기반 3D 그래픽 툴셋 ‘Blender’는 올해 2.8 버전이 등장하면서, 이전의 2.79대 버전 대비 렌더링 시간이 꽤 단축되는 모습을 보였다. 그리고 Blender 2.80 버전에서의 ‘Gooseberry Benchmark’ 렌더링 테스트에서, 코어 i9-10940X는 i9-9900KS 대비 35% 가량 빨리 작업을 마칠 수 있었다. 사실 i9-9900KS가 AVX2를 사용하는 상황에서도 올 코어 5GHz의 동작 조건을 유지하는, 메인스트림 급 플랫폼에서 쓸 수 있는 최고의 성능을 가진 프로세서이지만, 하이엔드 데스크톱 프로세서와 플랫폼이 제공할 수 있는 작업 성능은 메인스트림 급 플랫폼의 한계를 훌쩍 넘겨버릴 수 있는 수준이다.

한편, 지금까지의 테스트들이 대부분 AVX2 정도까지만 지원해, 단순한 쓰레드 수와 동작 속도의 산술적 관계 수준에서의 성능 차이를 보여줬다면, 인텔 MKL 린팩 테스트는 AVX-512가 제대로 사용될 경우 어느 정도의 성능을 제공하는지를 가늠할 수 있는 지표가 된다. 이 테스트에서, 코어 i9-10940X 프로세서는 i9-9900KS 대비 크게는 2.3배의 성능을 보여줬는데, 이는 80% 많은 코어 수와 크게는 40% 가까이 낮은 동작 속도를 감안할 때, AVX-512의 존재가 어느 정도의 성능 향상을 제공할 수 있는지를 명확히 보여주는 결과이기도 하다. 이에, 이 프로세서의 진가를 제대로 보기 위해서는, 최신 프로세서를 잘 활용하는 최신 소프트웨어 또한 중요하다는 점을 다시 한번 확인할 수 있다.

▲ 코어 i9-10940X X-시리즈 프로세서 주요 제원

새로운 i9-10900 ‘코어 X-시리즈’ 프로세서 제품군은 이제 플랫폼 뿐 아니라 프로세서 자체의 기술적 기반에서도 메인스트림 급 제품군과 다른 길을 가는, 직접적인 비교가 힘든 위치에 있다. 그리고 이 프로세서의 가치는 단순히 많은 코어 수와 동작 속도의 향상 이상으로, 새로운 명령어의 지원에서 그 의미를 찾아야 할 것이다. 이에, 인텔은 PC 레벨에서도 콘텐츠의 소비 쪽에 좀 더 집중하는 메인스트림 급 프로세서들은 기존의 명령어셋을 유지하면서 성능을 높여 가고 있고, 새로운 명령어를 더 적극적으로 활용할 수 있는 서버와 워크스테이션, 하이엔드 데스크톱에서는 새로운 아키텍처를 통해 적극적인 성능 향상을 도모하는 모습이다.

기존의 ‘스카이레이크-X’와 비교해, ‘캐스케이드 레이크-X’ X-시리즈 프로세서에서 변화의 폭은 보는 시각에 따라 다르게 평가할 수 있을 것이다. 일단 ‘캐스케이드 레이크’는 기존 ‘스카이레이크’를 기반으로 하며, 최대 코어 구성 수나 캐시, 내부의 기반 아키텍처 자체는 거의 차이가 없다. 하지만 메이저 아키텍처 변화가 아닐 것임에도 ‘DL Boost’ 기능을 위한 명령어가 추가되었다는 점은, 이 변화를 크게 평가할 수 있는 부분이기도 하다. 또한 세 번에 걸친 X-시리즈 프로세서 제품군의 변화에서, 동작 속도 측면도 지속적으로 높아지고 있다는 점도 나름대로의 의미를 부여할 수 있을 부분이다.

한편, 제품 차원에서 코어 i9-10940X X-시리즈 프로세서는 성능 측면에서 다양한 작업 환경에서 메인스트림 급 프로세서의 한계를 온전히 넘어설 수 있는 위치에 있다. 그리고 비용적으로는 메인스트림 급 최상위 프로세서와 플랫폼에 지불하는 비용에 다소의 추가 비용을 얹어서 넘어갈 수 있을 정도의 위치에 있으며, 추가되는 비용에 비해 얻을 수 있는 게 많은, ‘비용 효율’이 돋보이는 제품이기도 하다. 특히, 단순히 프로세서의 ‘코어 수’만 보는 게 아니라 프로세서의 ‘기술’과 플랫폼의 ‘확장성’을 두루 고려한다면, 이 코어 i9-10940X X-시리즈 프로세서와 플랫폼은 현재의 한계를 넘는 것은 물론, 미래를 한 발 앞서 대비할 수 있는 의미로의 선택이 될 것으로 기대된다.

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