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8세대 인텔 코어 i7-8700K 프로세서 : 특징

ACROFAN=권용만 | 기사입력 : 2017년 10월 06일 20시 58분
초대 코어 프로세서가 등장한 이후, 지금까지 7세대 동안 큰 폭의 성능 향상에도 메인스트림 급플랫폼에서의 코어 프로세서는 각 제품군 별 코어 수 등 기술적 구성은 꾸준히 유지되어 왔다. 7세대 코어 프로세서에서는 변화의 조짐이 보이기 시작했지만, 지금까지 인텔은 코어 i3에 2코어 4쓰레드, 코어 i5에 4코어 4쓰레드와 터보 부스트, 코어 i7에는 4코어 8쓰레드에 터보 부스트 기술을 조합했는데, 이는 지금까지 여러 가지로 성공적인 조합이기도 했다.

하지만 평소보다 조금 서둘러 등장한 느낌이 있는 8세대 코어 프로세서는 프로세서 내부보다, 프로세서 외부에서의 변화가 더욱 두드러지는 모습이다. 동 세대의 전체 제품군에 걸쳐 같은 아키텍처를 사용하던 이전과 달리, 이번 세대에서는 세 가지 아키텍처가 공존하게 되는 모습이다. 또한, 초대 코어 프로세서 이후 8세대 만에, 각 제품군 별로 제공되는 코어 수가 2개씩 더 늘어나, 이전 세대 대비 큰 폭의 성능 향상을 제공하는 것 또한 큰 특징으로 꼽을 수 있을 것이다.

데스크톱을 위한 8세대 인텔 코어 프로세서는 지금까지 코드명 ‘커피 레이크(Coffee Lake)’로 알려져 왔으며, 이전 세대보다 두 개 더 많은 코어를 갖춘 것이 특징이다. 이 중 최상위 모델로 선보이는 코어 i7-8700K 프로세서는 인텔의 메인스트림 급 프로세서에서는 최초로 6코어 12쓰레드 구성을 갖췄으며, 높은 동작 속도를 갖췄으면서도 TDP는 이전 세대의 쿼드 코어 수준을 유지했다. 300시리즈 칩셋 기반 메인보드와 함께 사용할 수 있으며, 새로운 메인보드에서는 오버클록킹 등에서 몇 가지 새로운 기능들을 제공한다.

 
▲ 8세대 코어 프로세서 제품군은, 이전과는 여러 모로 다른 모습을 가지고 나타났다

지금까지 몇 개 세대에 걸쳐, 코어 프로세서 제품군은 대부분 같은 아키텍처를 기반으로 해 왔고, 아키텍처의 코드명이 세대의 코드명으로도 통용될 수 있었다. 그리고 8세대 코어 프로세서 제품군은 초대 코어 프로세서 이후 몇 년 만에 PC용 프로세서에서도 복수의 아키텍처와 코드명을 하나의 세대로 아우르는 제품군이 된 모습이다. 현재 4개의 제품군 중, 노트북 등의 U-시리즈에는 ‘카비 레이크’의 리프레시가, 고성능 노트북이나 올인원 등의 H-시리즈, 데스크톱의 S-시리즈에는 ‘커피 레이크’, 초저전력 노트북용 Y-시리즈에는 ‘캐논 레이크(Cannon Lake)’가 투입될 것으로 알려져 있다.

이렇게 세 가지 아키텍처가 함께 투입되지만 같은 세대에서는 나름 일관성 있는 코어의 기준 성능을 제공하는 모습도 갖춰야 하고, 이에 세 가지 마이크로아키텍처의 차이는 아키텍처 자체보다는 패키징 변경 등 상품성 개선에서 오는 듯한 모습도 보인다. 인텔은 8세대 코어 프로세서에서의 U-시리즈에서 기존 ‘카비 레이크’의 리프레시를 4코어 8쓰레드를 15W TDP로 선보였고, 데스크톱 용의 S-시리즈에서는 기존 아키텍처를 재정비해 6코어 12쓰레드 구성을 갖춘 ‘커피 레이크’ 를 선보였는데, 이 모두가 ‘8세대 코어 프로세서’다.

코어와 쓰레드 수의 변화를 제외하면, 7세대 코어 프로세서와 8세대 코어 프로세서 간의 눈에 띄는 기능, 성능 차이를 찾기는 쉽지 않다. 내장 GPU는 기존의 9세대를 기반으로, 약간의 동작 속도 향상과 함께 UHD 환경을 위한 HDCP 2.2 지원을 GPU 자체에서 지원할 수 있도록 한 정도의 변화가 있었던 걸로 알려져 있고, 모델명은 HD graphics 630에서 UHD graphics 630으로 바뀌었다. 이 외에도 플랫폼적 변화라면, DDR4-2666 지원과 함께 공식적으로 DDR3L 지원이 제거된 것 정도가 눈에 띄는 정도다.

 
▲ 데스크톱용 8세대 코어 프로세서 제품군은, 메인스트림 최초의 6코어 프로세서이기도 하다

데스크톱용 8세대 코어 프로세서의 최상위 모델인 코어 i7-8700K는 인텔의 메인스트림 급 플랫폼 기반 ‘코어’ 브랜드 프로세서에서는 최초로 6코어 12쓰레드 구성을 갖추고, 기본 동작 속도 3.7GHz에 터보 부스트 2.0 동작시 최대 4.7GHz의 높은 동작 속도를 갖추고도, TDP는 이전 세대의 K시리즈 프로세서와 마찬가지로 95W 정도로 정의되어 있다. 코어 수가 더 늘었음에도, 비슷한 조건에서의 동작 속도는 이전 세대보다도 약간이나마 더 높은 것이 눈에 띄는데, 이를 통해 어떤 상황에서도 최소한 이전 세대보다는 높은 성능을 보장한다.

지금까지 6코어 이상의 구성은 HEDT 플랫폼을 사용해야 하는 이유로 꼽혀 오기도 했는데, 여기에는 몇 가지 현실적인 이유가 있었다. 가장 큰 이유는 멀티 코어 프로세서의 물리적 한계와 시장성 측면의 문제였는데, 코어가 많이 들어갈수록 제한된 전력과 발열 조건에서 동작 속도는 떨어지게 되고, 이는 멀티쓰레드 구조를 제대로 활용하지 못하는 PC 환경에서 성능 문제로 직결되었기 때문이다. 이는 10년이 훌쩍 넘은 ‘코어2쿼드’의 등장 이후 아직까지도 남아 있는 문제이기도 하며, ‘모던 애플리케이션’의 보급이 멀티코어로의 확장을 위한 가장 큰 전제 조건이기도 했다.

그리고 이제 10년이 넘어서는 시점에 여러 가지 이유로 4코어 이상으로의 멀티 코어 환경이 충분한 경쟁력을 가지는 시점이 왔는데, 현재의 시장 상황은 인텔에 있어서도 꾸준히 기다려 온 것이기도 하고, 그리 나쁜 상황이라고 하기 힘들 것 같다. 또한 높은 동작 속도를 구현할 수 있는 14nm 공정의 경쟁력은 충분히 유효하며, 높은 동작 속도를 가지는 현재의 6코어 12쓰레드 프로세서는 이전 세대 대비로는 멀티쓰레드 애플리케이션에서 40% 이상의 성능 향상도 기대할 수 있고, 현 세대의 8코어급 HEDT와도 겨룰 만한 경쟁력을 갖췄다.

 
▲ 300 시리즈 메인보드와 함께 구성되는 시스템 구성 개요는 이전 세대의 모습과 유사하다

프로세서 코어당 LLC의 구성은 이전 세대에서의 것을 그대로 유지해, 코어 i7-8700K는 코어당 2MB씩 총 12MB 구성을 갖추고 있다. 프로세서에 내장된 듀얼 채널 메모리 컨트롤러는 최대 DDR4-2666 규격 지원으로 바뀌었으며, 이전 세대 플랫폼에서 제공되던 DDR3L 메모리 지원 옵션은 이번 세대에서 제거되었다. 소켓은 이전 세대와 같은 핀 수를 사용하지만, 내부적으로는 두 개 더 많은 코어 수에 대응하기 위한 전원부 보강 등 핀 배열 변화로 소켓간 호환은 불가능하다. 또한 새로운 300시리즈 칩셋 기반의 메인보드와 함께 사용할 수 있다.

코어의 아키텍처 자체가 크게 바뀌지 않은 만큼, 프로세서가 지원하는 명령어 셋 또한 이전 세대 수준에서 유지되고 있다. HEDT 플랫폼의 6코어 이상 ‘코어 X-시리즈’ 프로세서들이 AVX-512를 지원하는 데 비해, 8세대 코어 프로세서는 여전히 256비트 폭의 AVX2를 그대로 사용하고 있다. 물론 현재의 AVX2라도 더 적극적으로 활용하도록 독려하는 것 또한 인텔이 가지고 있는 오래된 숙제 중 하나이기도 하다. 이 외에도, VT나 AES-NI나 TSX 등 이전 세대들에서 소개된 다양한 명령어 셋들도 모두 포함되어 있다.

8세대 코어 프로세서의 제조 공정은 3세대로도 표현할 수 있을 ‘14++’ 를 사용하는 것으로 알려져 있으며, 7세대 코어 프로세서의 14nm 공정과 비교해도 좀 더 최적화가 진행되어 더 높은 동작 속도와 전력 소비 최적화를 구현했다고 소개된 바 있다. 이러한 공정의 최적화를 통한 성과는 제한된 조건에서 더 많은 코어를, 더 높은 동작 속도로 동작시킨 것에서 이미 기대 이상의 성과를 거둔 것으로도 볼 수 있을 것이다. 또한 이 공정 구분의 기준은 업체마다도 다르고, 인텔의 14nm 공정이 갖춘 물리적 특성은 타사의 최신 공정 대비로도 여전히 강력한 경쟁력을 갖추고 있다.

 
▲ 기존 Gen9 LP GT2 코어를 사용하지만, 새롭게 HDCP 2.2 지원이 추가되었다

프로세서 내장 그래픽 코어는 기존의 6, 7세대 코어 프로세서와 마찬가지로, 9세대 아키텍처 기반으로 24개 EU를 갖춘 GT2 코어를 사용한다. 흥미로운 점은, 이번 세대의 그래픽 코어 제품명이 ‘UHD Graphics 630’ 이라는 것인데, 모델명에 숫자는 그대로지만 문자 쪽만 HD에서 UHD로 바뀐 것을 볼 수 있다. 그리고 이런 소소한 변화의 이유로는, DP(DisplayPort)나 HDMI 1.4에서 별도의 외부 칩 조합 없이 HDCP 2.2를 지원할 수 있도록 한 업데이트가 적용되었다는 점 정도가 있겠다.

8세대 코어 프로세서는 이전 세대와 마찬가지로, 최대 3개의 4K 출력을 지원하는데, 이 중 HDMI 출력 부분의 규격은 HDMI 1.4이고, 4K 출력시 30Hz 정도만 지원된다. 4K 60Hz와 HDR 출력은 DP 규격의 출력에서 지원되며, 현재의 HDMI 2.0 지원은 DP 출력에서 HDMI 2.0a 컨버터를 사용하는 형태로 구성되어 있고, HDCP 2.2 지원도 외부 칩셋을 사용하는 형태였다. 하지만 HDCP 2.2 지원이 프로세서 차원에서 지원되면서, HDMI 1.4나 DP 출력에서 HDCP 2.2를 추가 비용 부담 없이 바로 사용할 수 있게 될 것으로 보인다.

현재 8세대 코어 프로세서의 내장 그래픽 코어는 DirectX 12와 OpenGL 4.5 등 최신 그래픽 API 규격 지원과 함께 실용적인 성능을 갖추고, 강력한 미디어 지원 기능과 성능을 제공하는 것이 특징이다. 내장 하드웨어 가속 코덱은 H.265나 VP9 등 4K 미디어를 위한 주요 규격의 하드웨어 인코딩, 디코딩 처리나 HDR 등을 지원한다. 특히 ‘퀵싱크(QuickSync) 비디오’ 기능은 주요 영상 코덱 기반의 인코딩을 하드웨어 가속할 수 있어, 미디어 제작이나 비디오 컨퍼런스, 방송 송출, 가정용 미디어 서버에서의 인코딩 등에서 높은 가치를 기대할 수 있다.

한편 향후 등장할 ‘캐논 레이크’ 기반 Y, U-시리즈 8세대 코어 프로세서에서는 기능과 성능이 향상된 새로운 세대의 GPU가 탑재될 예정으로 알려져 있다. 그리고 인텔의 내장 GPU 관련 전략도 이전과는 조금 바뀌는 양상으로, 8세대 코어 프로세서를 기점으로 향후에는 저전력, 모바일 플랫폼들인 Y, U-시리즈를 위주로 내장 그래픽 코어의 성능 향상을 진행할 것이라고도 소개된 바 있다. 이는 H, S-시리즈가 주로 사용되는 시장인 고성능 지향의 게이밍 데스크톱 등이 높은 성능의 외장 그래픽카드를 별도로 갖추는 것이 보편적이기 때문이라는 현실적인 이유이기도 하다.

 
▲ 8세대 코어 프로세서는 새로운 300시리즈 칩셋 기반 메인보드와 함께 사용할 수 있다

 
▲ 8세대 코어 프로세서에서는 오버클록킹 관련 기능 지원도 향상되었다

8세대 코어 프로세서는 300 시리즈 칩셋 기반의 메인보드와 함께 사용할 수 있고, 소켓은 기존의 LGA 1151 규격을 유지해 제조와 설계 측면에서의 비용 절감 효과도 거두었다. 물론 물리적 규격이 같다고 이전 세대와의 호환성을 제공하지는 않는데, 늘어난 코어 수 등에 따라 핀 배열들은 꽤 바뀌었기 때문이다. 사실 이런 경우가 역사에 없지는 않았는데, 그나마 최근의 사례라면 인텔의 펜티엄 4 시절 LGA 775 소켓과 915 칩셋 기반에서, 펜티엄 D로 넘어갈 때 칩셋 호환성과 VRM 규격 변경으로 이전 메인보드를 전혀 사용할 수 없었던 전례도 있다.

8세대 코어 프로세서의 발표와 함께 등장한 300시리즈 칩셋은 현재 Z370 하나고, 향후 H310부터 Z390까지의 새로운 칩셋이 선보일 것으로 계획되어 있다. 그리고 현재 선보인 Z370은, 내부적으로는 기존 200 시리즈에 사용하던 칩셋의 리프레시 모델로, 기존 Z270과 기능과 성능 등에서 큰 차이를 보이지는 않는다. 하지만 8세대 코어 프로세서의 정식 지원과 함께, 새로운 오버클록킹 관련 기능이나 차세대 옵테인 메모리, RST에서의 새로운 소프트웨어 기반 기능을 지원하는 등의 변화가 있다.

300시리즈 칩셋 기반 메인보드에서 제공되는 새로운 오버클록킹 관련 특징으로는, 더 늘어난 패키지 파워 딜리버리를 통해 오버클록킹을 위한 헤드룸을 더 확보하고, 최대 메모리 동작 속도 정의는 8,400MT/s 까지로 확장되었고, 운영체제 상에서 실시간으로 메모리 레이턴시 조절이 가능하게 되었다. 또한 PLL 트림 컨트롤은 코어 컨트롤과 함께 링, 메모리 컨트롤러, 시스템 에이전트와 GT PLL 등까지로 확장되었으며, 코어별 오버클록킹 한계 지정도 가능하게 되었다. 한편 초기 터보 부스트 한계값에 대한 리포팅 기능도 추가되어, 더 정교한 오버클록킹 진행이 가능하게 했다.

한편 Z370을 제외한 300시리즈 칩셋은 ‘캐논 레이크 PCH-H’ 플랫폼으로 분류되며, Z370 대비 몇 가지 추가 기능이 제공될 예정이다. 이 중 데스크톱용 플랫폼에서도 영향을 줄 만한 부분이라면 10Gbps 전송 속도의 USB 3.1 Gen2 지원이나, 칩셋 내장 쿼드 코어 오디오 DSP, 그리고 플랫폼 내장 무선 인터페이스의 지원 정도가 있다. 이 외에도 썬더볼트 3.0 지원에서도 차세대 칩셋과의 조합으로 DP 1.4 지원 등이 제공될 예정이고, 프로세서 전원 관리에서도 칩셋을 통해 추가 레벨이 지원될 것으로 알려져 있다.

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