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인텔 코어 i9-7900X X-시리즈 프로세서 : 성능편

기사입력 : 2017년 08월 03일 14시 20분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
인텔 코어 i9-7900X X-시리즈 프로세서는 여러 가지로 이전의 하이엔드 데스크톱 프로세서와는 다른 길을 가는 프로세서다. 일단 새로운 ‘코어 i9’, ‘X-시리즈’ 브랜드를 처음 받은 프로세서이기도 하고, 최근 몇 년간 중 프로세서 아키텍처 변화가 가장 큰 프로세서이기도 하며, 같은 이름의 마이크로아키텍처를 사용하는 PC용 프로세서와도 큰 차이를 보이는 프로세서이기도 하다. 이에 향후 당분간은 데이터센터와 하이엔드 데스크톱을 위한 프로세서와 PC용 프로세서가 기술적으로 다른 상황이 이어질 것으로 보인다.

 
▲ 기존 PC용 프로세서와는 사뭇 다른 특징을 가진 ‘코어 i9-7900X’ 프로세서

 
▲ 테스트 시스템 구성

테스트 시스템은 코어 i9-7900X X-시리즈 프로세서와 기가바이트의 X299 AORUS Gaming 9 메인보드, 8GB DDR4-2133 메모리 4개로 32GB 쿼드 채널 구성을 갖췄으며, 메모리는 오버클록킹을 통해 정규 메모리 지원 속도인 DDR4-2666을 맞췄다. 그래픽카드는 엔비디아의 지포스 GTX760 2GB 모델을, 스토리지는 인텔의 120GB SSD를 사용했으며, 운영체제는 테스트 당시 최신 버전의 윈도우 10 Pro 버전을 사용했고, 드라이버는 각 제조사의 공식 최신 버전을 활용했다.

프로세서와 시스템 위주의 성능은 유사한 구성을 갖춘 기존 플래그십인 코어 i7-6950X, 그리고 ‘카비 레이크’를 기반으로 한 X-시리즈 프로세서인 i7-7740X와 주로 비교했다. 이를 통해 새로운 프로세서가 가진 장점과, 기존의 최신 아키텍처가 갖춘 특징들을 확인할 수 있을 것이다. 한편, 테스트 과정에서 사용한 기가바이트의 메인보드는 ‘공장 기본값’ 설정을 제대로 반영하지 못하는 경우가 발견되었으며, i9-7900X의 배수 설정은 메인보드 인식 기본값인, 터보 부스트 활성화시 2코어 45, 4코어 41, 10코어 40배수로 고정 설정되었다.

 
▲ SiSoft Sandra 2017 SP1(Processor Arithmetic) 테스트 결과, 높을수록 좋다

 
▲ SiSoft Sandra 2017 SP1(Processor Multimedia) 테스트 결과, 단위 MPix/s, 높을수록 좋다

 
▲ SiSoft Sandra 2017 SP1(Memory Bandwidth) 테스트 결과, 단위 GB/s, 높을수록 좋다

SiSoft Sandra 2017 SP1을 통해 확인한 프로세서 성능에서, 코어 i9-7900X는 이전 세대 대비 확실한 성능 향상을 보인다. 기본 연산 성능을 반영하는 Processor Arithmetic 에서, 실수연산 쪽에서는 이전 세대 대비 동작 속도 향상 정도의 성능 향상이 있지만, 정수 연산 쪽에서 확연한 성능 차이를 확인할 수 있으며, 이는 새로운 아키텍처가 가져 온 성능 향상 측면으로 볼 수 있을 것이다. 한편 10코어의 i7-6950X와 4코어의 i7-7740X의 성능 차이도 예상 이상으로 좁혀져 있는데, 이는 높은 동작 속도와 그 동안의 아키텍처 개선이 반영된 결과로 볼 수 있을 것이다.

새로 반영된 AVX-512의 성능 향상은 Processor Multimedia 쪽에서 확실히 볼 수 있으며, 같은 10코어 프로세서라도 AVX-512를 사용하는 i9-7900X는 기존 AVX2 기반의 i7-6950X 대비 많게는 두 배 이상의 성능을 내고 있는 것을 확인할 수 있다. AVX-512는 이론적으로 AVX2 대비 사이클 당 두 배의 연산 성능을 얻을 수 있으며, 이 결과는 이론적 결과에 동작 속도의 차이 등이 모두 이상적으로 반영된 경우로도 볼 수 있을 것이다. 그리고 이런 성능 향상을 제대로 누리기 위해서는, 애플리케이션에서 적극적으로 이를 활용할 필요가 있다.

메모리 대역폭에서는 쿼드 채널의 DDR4-2666을 사용해, 50GB/s 이상의 결과를 보였다. 이는 이전 세대의 DDR4-2400 쿼드 채널보다 동작 속도 향상을 반영해 성능이 올라간 정도로 보이며, 듀얼 채널에 비해서는 확실한 성능 차이를 보여 준다. 물론 듀얼 채널의 결과와 비교할 때, 쿼드 채널에서 보여주는 결과는 조금 효율이 떨어지는 모습이 있지만, 같은 4개 메모리 소켓에서 구현 가능한 절대 성능의 수준을 생각하면 효율 비교의 의미는 크지 않을 것이다.

 
▲ SiSoft Sandra 2017 SP1(Processor Cryptography) 테스트 결과, 단위 GB/s, 높을수록 좋다

 
▲ SiSoft Sandra 2017 SP1(Image Processing) 테스트 결과, 단위 MPix/s, 높을수록 좋다

 
▲ SiSoft Sandra 2017 SP1(Scientific Analysis:DP) 테스트 결과, 단위 GFLOPS, 높을수록 좋다

코어 i9-7900X의 AVX-512가 큰 성능 향상을 보여줄 수 있는 부분 중 하나로는 ‘암호화’가 있으며, SHA2-256, 512 암호화 성능 테스트에서 i9-7900X는 i7-6950X 대비 두 배 가량의 성능을 보여 주고 있다. 그리고 이 부분에서의 성능 향상은 다른 부분에 비해 더 빨리 일상 환경에 반영되어 누릴 수 있을 것으로 기대된다. 한편 이 암호화 성능에서 최신 아키텍처를 사용하는 i7-7740X가 4코어와 AVX2 기반임에도 10코어의 6950X 대비 상당히 격차를 좁히고 있는데, 이 또한 아키텍처 수준에서의 꾸준한 개선과 동작 속도 향상을 통해 이룬 결과로 보인다.

금융 분석 성능 결과에서는, 일반적인 조건에서 현실적으로 얻을 수 있는 성능 차이를 확인할 수 있다. 별도의 명령어 셋 변화 없이 반영되는 이 테스트 결과에서, i9-7900X는 아키텍처 변화와 높은 동작 속도를 통해 i7-6950X 대비 높은 성능을 거두고 있다. FMA를 활용한 과학 계열 연산 성능에서는 아키텍처의 특징에 따른 흥미로운 모습이 보이는데, FFT 부분에서는 6950X가 성능에서 우위를 보이고 7740X가 높은 효율을 보인 데 비해, N-Body 테스트에서는 7900X가 다른 프로세서 대비 압도적인 면모를 보인다. 이 또한 각 아키텍처 간 특성으로 볼 수 있을 것이다.

AVX2/FMA를 반영한 이미지 프로세싱 부분에서도 i9-7900X는 i7-6950X 대비 다수의 테스트에서 동작 속도 등의 조건 차이 대비 높은 성능 향상을 보이고 있음을 확인할 수 있다. 그리고 이 때, i9-7900X가 강세를 보이는 테스트에서는 i7-7740X도 좋은 결과를 보여 주고 있음을 볼 수 있는데, 이는 스카이레이크 마이크로아키텍처 이후 AVX2/FMA 부분의 효율이 크게 개선되었음을 보여주는 것으로 해석할 수 있겠다.

 
▲ PCMark 10 테스트 결과, 높을수록 좋다

 
▲ PCMark 8 테스트 결과, 높을수록 좋다

 
▲ SYSMark 2014 SE 테스트 결과, 높을수록 좋다

시스템 전반의 생산성을 보는 PCMark 8에서는, 비슷한 구성의 시스템에서 프로세서로 인한 영향을 확인할 수 있다. 그리고 i9-7900X가 다른 프로세서 대비 높은 결과를 얻은 부분은 ‘Creative’ 부분이 있는데, 특히 GPU 가속을 제외한 경우에는 좀 더 우위를 보였다. 또한 대부분의 결과에서 이전 세대의 코어 i7-6950X 대비 상당히 향상된 결과를 보인다. 하지만 높은 동작속도의 4코어 모델인 i7-7740X가 높은 결과를 보여주고 있으며, 이는 일반적인 PC 환경의 현실에서 기존 7세대 코어 프로세서의 경쟁력과 i9-7900X가 높은 동작 속도를 갖춘 이유를 모두 보여주는 부분이다.

PCMark 10 테스트 결과에서도, i9-7900X는 i7-7740X 대비로도 강점과 약점이 비교적 분명하게 드러나는 모습이다. 테스트 결과에서, i9-7900X는 i7-7740X 대비 비디오 컨퍼런싱과 포토 에디팅, 스프레드시트에서 약간의 성능 우위를, 렌더링과 시각화 부분에서는 확실한 우위를 보여 주고 있지만, 앱 시작이나 웹 브라우징 등의 순발력 측면에서는 다소 밀리는 모습이다. 하지만 그나마 이전 세대들보다 격차는 크게 줄어든 모습인데, 이전의 10코어급 프로세서는 동작 속도가 꽤 낮았지만 i9-7900X는 4GHz 수준까지 동작 속도를 끌어올렸기 때문이다.

실제 애플리케이션들을 이용해 성능을 측정하는 SYSMark 2014 SE 결과에서도 비슷한 모습이 보인다. 오피스 스위트와 반응성 측면에서는 동작 속도 측면이 반영되어 i7-7740X이 좀 더 우세한 성능으로 나타나지만, 미디어 크리에이션이나 데이터, 금융 분석 영역에서는 i9-7900X가 확실한 성능 우위를 보여 주고 있다. 그리고 여기에서도, 이전 세대 대비 크게 높아진 동작 속도는 이전에 플래그십 급 프로세서에서 느껴지던, 멀티 쓰레드 위주의 환경이 아닌 경우에 느껴지던 성능과 반응성 측면의 아쉬움을 거의 지워내고 있다.

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

 
▲ Cinebench R15 테스트 결과, 높을수록 좋다

 
▲ Intel Linpack 테스트 결과, 단위 GFlops, 높을수록 좋다

게이밍에서의 프로세서 성능을 반영하는, 3DMark의 프로세서 피직스 테스트 결과에서 코어 i9-7900X는 테스트 유형에 따라 다소 다른 모습을 보인다. Firestrike에서는 동작 속도의 향상에 따라 높아진 성능을 보이지만, Time Spy의 테스트 결과에서는 i7-6950과 그 격차가 꽤 좁혀지는 모습이다. 한편 Cinebench R15 테스트 결과에서는 이전 세대 대비 높아진 동작 속도와 아키텍처 변화에 힘입어 상당한 수준의 성능 향상을 이뤄 내고 있는 것을 확인할 수 있다.

인텔 MKL 라이브러리의 린팩(Linpack) 테스트에서는, 기존 AVX2 대비 AVX-512로 얻을 수 있는 성능 향상을 확실하게 보여 주는 모습이다. 테스트 결과에서 최신 MKL을 사용한 i9-7900X는 AVX2 기반의 i7-6950X 대비 60% 이상의 성능 향상을 보이고 있다. 그리고 이 정도의 결과는 이전 세대에서 8코어급 프로세서의 2소켓 구성으로나 얻어낼 수 있었던 성능인 만큼, AVX-512를 통해 얻을 수 있는 성능 밀도 향상 측면은 이 프로세서에 있어 중요한 의미를 가질 것으로 보인다.

한편 AVX-512를 활용하는 성능 테스트에 있어, 프로세서의 각종 설정을 메인보드의 ‘자동’설정으로 놓았을 때 AVX-512 관련 성능이 절반 이하로 제대로 나오지 않는 문제가 발생했는데, 이 부분은 프로세서의 배수 설정을 모두 수동으로 설정하고, ‘Energy Efficiency Turbo’ 설정을 끄는 등, 일부 설정을 자동이 아닌 직접 지정으로 바꿈으로 해결할 수 있었다. 하지만 메인보드의 자동 설정 등이 제대로 반영되지 않는 등의 문제는 향후 메인보드 제조사들이 확인, 조치해야 될 것으로 보인다.

온도 측면에서는, 일반적인 히트파이프 기반 공냉 쿨러인 잘만 CNPS9900 DF를 사용했음에도 전체 코어 동작 시 4GHz 정도의 상황에서는 최대 온도 60도 정도로 큰 문제가 없는 수준이었다. 오버클록킹을 하지 않아도 기본적으로 높은 동작 속도를 가지고 있지만, 발열 측면에서는 큰 걱정을 할 필요가 없을 정도였다. 하지만 오버클록킹에서는 이야기가 달라지는데, 의미 있는 수준의 오버클록킹까지 가기에도 설정의 난이도가 꽤 높았고, 이는 여느 때 이상의 높은 동작 속도 설정 덕분에 마진이 크지 않은 것으로 보이기도 한다.

 
▲ 인텔 코어 i9-7900X X-시리즈 프로세서 주요 제원

코어 i9-7900X X-시리즈 프로세서는 단순히 ‘최고 성능의 PC용 프로세서’ 의 의미만을 가진 프로세서는 아니다. 향후 당분간은 하이엔드 데스크톱 프로세서가 메인스트림 급 프로세서와는 상당 부분 다른 아키텍처를 가지고 갈 것으로 보이며, ‘X-시리즈’ 프로세서는 이런 모습이 본격적으로 반영되는 중요한 분기에 등장했다. 이에 단순히 ‘더 많은 코어’가 아닌, 기술적 성격까지 다른 프로세서로 고급 사용자에 현재와 미래 양 쪽에서 새로운 길을 제시하는 의미가 있는 모델이기도 하다.

최근 여러 가지 이유로 ‘코어 수’에 대한 관심이 높아지고 있지만, 여전히 이 많은 코어 수를 제대로 활용하지 못하고 있는 현실도 분명한 상황이다. 코어 i9-7900X는 이런 상황에서 많은 코어와 높은 동작 속도를 나름대로 양립시킴으로써 ‘바로 누릴 수 있는 고성능’에서의 충분한 경쟁력을 갖추고, 이전의 플래그십 급 프로세서들이 가진 약점들을 상당 부분 극복했다. 하지만 여전히 남은 숙제도 있는데, 멀티 코어, 새로운 아키텍처와 명령어 셋을 활용하는 애플리케이션의 확산은 이 프로세서 뿐 아니라 향후 컴퓨팅 환경의 변화를 위한 업계 전반의 과제이기도 하다.

한편, 지난 세대 대비 더 성능이 높아진 이 10코어 구성의 프로세서는 지난 세대의 절반 수준까지 가격이 내려온 덕분에, 상당한 수준의 비용 효율까지 갖추게 되었다. 이에 ‘현재’가 중요한 게이밍 등의 PC 사용자 뿐 아니라, ‘미래’를 위한 워크스테이션, 데이터 분석 등의 활용 모두에서 이 프로세서는 이전 세대 대비 더 각별한 가치를 전달할 수 있을 것으로 기대된다. 기능과 성능, 가격까지 여러 가지로 이전 세대와는 확연히 다른 모습을 보이는, 또 한 번의 새로운 시대를 여는 의미의 프로세서가 이 코어 i9-7900X X-시리즈 프로세서가 아닐까 싶다.

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