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클릭 몇 번으로 내 PC의 성능 잠재력을 영혼까지 끌어올리는 ‘오버클록킹’

기사입력 : 2021년 01월 15일 12시 31분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
어떤 이유로 PC를 사용하든지 상관없이, PC 사용자들에 가장 중요한 관심사로는 ‘성능’, 특히 ‘비용 대비 성능’이 꼽힌다. PC를 사용하는 사람은 누구라도, 자신이 필요한 성능을 더욱 비용 효율적으로 누리고 싶어할 것이며, 이런 이유로 새로운 PC의 구입이나 기존 PC의 업그레이드에 나서는 소비자들은 더욱 깐깐한 눈으로 제품을 선택하고는 한다. 또한 새로운 PC의 구성이나 업그레이드에 있어, 가장 많은 소비자의 선택을 받는 ‘국민 견적’에서 가장 중요하게 여겨지는 기준 또한 역시 ‘비용 대비 성능’이며, 모든 PC 사용자에게 성능은 높을수록 좋고, 특히 비용 대비 성능이 높을수록 더 좋은 것이다.

또한 언제나 더 높은 성능을 갈구하는 PC 애호가들에 있어, 정해진 동작 속도보다 더 높은 속도로 PC를 동작시켜 더 높은 성능을 얻는 ‘오버클록킹’은 언제나 매력적인 존재다. 이제는 예전과 달리 하위 모델의 오버클록킹으로 상위 모델의 성능을 따라잡기는 어렵지만, 기본적으로 높은 성능을 가진 상위 모델들의 오버클록킹은 현재의 성능 한계를 뛰어넘어 다가올 미래를 한 발 먼저 볼 수 있는 방법으로도 각광받고 있다. 이에, PC 애호가들을 위한 고성능 PC에서는 ‘오버클록킹’ 관련 기능과 성능도 중요한 부분으로 다루어지며, PC 시장에서 튜닝과 오버클록킹 관련 제품의 비중 또한 높아지고 있다.

공식적으로 2세대 이후 인텔의 코어 프로세서 제품군에서 오버클록킹은 터보 부스트 동작 배수 설정을 재정의할 수 있는 ‘K 시리즈’ 프로세서와 ‘Z 시리즈’ 메인보드의 조합에서만 가능하다. 그리고, 프로세서의 세대가 바뀜에 따라 오버클록킹을 위해 조절 가능한 설정의 범위 또한 더욱 넓어지고 다양해져 왔으며, 이에 현재의 10세대 코어 프로세서는 프로세서와 플랫폼의 모든 성능 잠재력을 영혼까지 끌어모을 수 있을 정도의, 정교한 오버클록킹도 가능하다. 뿐만 아니라, 쉽고 간편하게, 비교적 안전하게 오버클록킹에 나설 수 있도록 돕는 다양한 도구들도 나와 있어, 오버클록킹 초보에서부터 전문가급 사용자에 이르기까지 누구나 만족할 만한 오버클록킹이 가능하다.

▲ 오버클록킹을 위한 준비의 시작은 ‘K 시리즈’ 프로세서와 ‘Z 시리즈’ 칩셋 기반 메인보드다

마이크로프로세서를 임의의 조작을 통해 정해진 동작 속도보다 빠르게 동작시키는 ‘오버클록킹’은 PC의 등장과 함께 나타났으며, 이론적으로는 PC의 프로세서 뿐 아니라, 모든 형태의 마이크로프로세서에서 가능하다. 제조사의 보증 범위를 넘어서는 임의의 설정으로 프로세서를 동작시켜 성능 향상을 얻기 때문에, 원칙적으로 오버클록킹으로 인해 일어나는 문제는 모두 사용자의 귀책이지만, 대량 생산되는 공산품의 특성상 모든 제품에 있는 ‘품질 마진’의 안에서 진행하는 약간의 오버클록킹은 별다른 위험이나 비용 부담 없이 추가적인 성능 향상을 얻을 수 있는 매력적인 방법이기도 하다.

특히, PC 성능의 기반이 되는 프로세서의 오버클록킹은, 그 결과에 따라 PC의 전반적인 성능을 끌어올릴 수 있는 매력을 가지고 있다. 물론, 최신 세대의 멀티 코어 프로세서에서는 예전처럼 하위 제품군의 오버클록킹으로 상위 제품군의 성능을 따라잡는 것은 현실적으로 힘들어졌지만, 그럼에도 더 높은 동작 속도를 통한 성능 향상은 PC 성능 전반에 긍정적인 영향을 준다. 또한 오버클록킹은 PC 애호가들에게 더 높은 성능의 달성을 통한, PC 사용의 즐거움과 만족도를 높여 주는 방법으로도 중요한 역할을 한다. 한편, 어떠한 공산품도 모든 제품이 완전히 동일할 수는 없는 만큼, 오버클록킹 또한 제품에 따라 그 결과가 달라질 수 있지만, 오버클록킹 가능한 범위는 보증범위에 해당되지 않는다.

물론, 모든 프로세서에서 오버클록킹이 가능하지는 않다. 현재 인텔의 PC용 프로세서는 공장에서부터 사전 정의된 동작 조건을 외부에서 임의로 변경할 수 없다. 하지만, 여기에서 예외가 되는 조합이 ‘K 시리즈’ 프로세서와 ‘Z 시리즈’ 칩셋 기반 메인보드의 조합으로, 이 조합에서는 공식적으로 오버클록킹을 위한 프로세서의 동작 배수 재정의나 동작 전압 변경, 전력 공급 등의 제한 해제 등이 가능하다. 물론, 정해진 동작 속도보다 높은 동작 속도를 사용하려면 더 늘어나는 전력 소비량과 높아지는 발열량에 대비하기 위한, 더 성능이 좋은 쿨러와 파워 서플라이 등의 준비도 필요하다. 또한 오버클록킹 이후, PC가 안정적으로 작동하고 있는지에 대해서도 면밀히 확인할 필요가 있다.

일반적으로 프로세서의 오버클록킹은 메인보드의 바이오스 설정 기능들을 통해 진행하게 되며, 메인보드 제조사별로 사용자의 편의성을 위해 바이오스에서 설정하는 다양한 오버클록킹 관련 기능들을 윈도우 환경에서도 편하게 설정할 수 있는 애플리케이션들을 제공하기도 한다. 그리고 인텔 또한 칩셋과 플랫폼 차원에서 지원하는 오버클록킹 관련 기능들을 제어하고 주요 설정을 바꿀 수 있는 유틸리티로 XTU(Extreme Tuning Utility)를 제공하고 있어, 좀 더 편리하고 직관적으로 오버클록킹을 할 수 있다. 한편, 10세대 코어 프로세서에서 XTU를 사용하면, 프로세서의 동작 속도와 전압, 메모리 타이밍 등의 설정을 재부팅 없이 즉각적으로 적용, 결과를 확인할 수 있다.

▲ 오버클록킹의 출발은 현재 상태를 파악하고, 동작 속도를 조금 올려보는 것이다

현재 최신 세대인 10세대 코어 프로세서를 비롯해, 2세대 코어 프로세서 이후 ‘K 시리즈’ 프로세서에서 오버클록킹의 출발은 기본 동작 속도보다 더 높은 속도로 동작하도록 설정하는 것이다. 이 때, 인텔의 K 시리즈 프로세서는 오버클록킹을 위해 터보 부스트 기술의 최대 동작 배수를 재정의하는 방법을 사용하는 만큼, 터보 부스트 기술을 켜 놓지 않으면 오버클록킹이 되지 않는다. 또한 터보 부스트 기술은 사용하는 코어 수에 따라 최대 동작 속도가 달라지며, 이런 특징을 잘 파악하지 않으면 오버클록킹의 효과를 제대로 누릴 수 없다. 예를 들면, 코어 i9-10900K은 최대 5.3GHz 동작 속도를 가지고 있지만, 10코어를 모두 사용하면 최대 4.9GHz 정도인데, ‘모든 코어 동기화’로 5GHz 설정을 하면 4코어 미만을 활용하는 상황에서 오히려 0.3GHz 정도를 손해보는 상황이 나온다.

10세대 코어 프로세서의 오버클록킹을 위한 배수 설정은 가장 단순한 형태의 ‘모든 코어 동기화’와, 프로세서의 코어 사용 상황에 따른 설정, 그리고 개별 코어마다 직접 최대 동작 속도를 정의할 수 있는 방법이 제공되며, 이 중 사용되는 코어 수에 따른 동작 속도 설정이 오버클록킹의 효율 등에서 가장 추천할 만한 방법이다. 사용하는 프로세서의 기본 동작 속도 설정을 확인하고, 기본 설정에서 필요에 따라 몇 배수 정도를 올리는 정도로도 꽤 정교한 수준의 오버클록킹이 가능하다. 물론 기본 설정의 형식을 꼭 지킬 필요는 없으며, 상황에 따라서는 기본 설정보다 좀 더 세분화된 설정을 적용할 수도 있다.

동작 배수의 조절에 있어 또 다른 변수는 ‘AVX 오프셋’이다. 일반 x86, SSE 명령어 대비 프로세서에 가해지는 부하가 큰 AVX 명령어가 사용되는 경우, 오버클록킹된 프로세서가 다른 작업에서는 문제없지만 AVX 명령어를 사용하는 애플리케이션에서만 문제가 되는 경우가 있다. 이 때 사용할 수 있는 것이 AVX 오프셋인데, 사용되는 명령어에 따라 설정된 동작 속도에서 추가로 몇 배수 정도를 낮출 수 있다. 예를 들면, i9-10900K의 10코어 5GHz 설정에서 AVX 오프셋을 2배로 주면, SSE 명령어를 사용하는 애플리케이션에서는 10코어 모두를 사용할 때 프로세서가 5GHz로 동작하지만, AVX 명령어가 사용되는 애플리케이션에서는 같은 상황에서 4.8GHz 정도로 동작하는 것을 볼 수 있다.

한편, 프로세서의 동작 속도를 최대한 끌어올리는 것은 생각보다 단순하지 않은 일이며, 동작 가능한 배수만 높이 올린다고 해서 끝나지 않는다. 더 높은 동작 속도의 달성을 위해서는 프로세서의 코어에 공급되는 전압을 더 높여야 할 때도 있으며, 동작 속도가 높아짐에 따라 늘어나는 발열 또한 해결해야 할 과제다. 그리고 어느 순간 프로세서가 받아들일 수 있는 한계 설정을 넘어가면 PC가 멈추고 제대로 켜지지 않기도 하는데, 이 때는 바이오스 설정을 기본값으로 초기화하여 PC를 켠 뒤, 다시 설정을 진행해 나가면 된다. 그리고 최근의 메인보드들은 이렇게 무리한 오버클록킹 설정이 들어간 경우를 인지해, 일정 횟수 이상 부팅에 실패할 경우 설정값을 이전의 것으로 돌리거나, PC를 초기화하는 등의 기능을 제공하기도 한다.

▲ 동작 속도, 전압 조절과 함께, 때로는 프로세서의 공급 전류 제한도 풀어줘야 한다

프로세서의 동작 속도 조절만으로 하는 오버클록킹에서 난관을 만났다면, 이제는 전압, 전류 등 전원부 설정을 바꾸어야 할 때다. 프로세서의 동작 속도가 충분히 올라가지 않는다면, 프로세서에 공급되는 전압을 약간 올림으로써 이를 해결할 수도 있다. 10세대 코어 프로세서에서 전압 설정은 전통적인 고정 전압 설정, 기본 가변전압 설정 전체에서 일정 전압을 올리는 오프셋 설정, 터보 부스트 동작 범위에서 일정 수준 전압을 올리는 어댑티브 설정 등을 사용할 수 있고, 아예 프로세서 동작 조건별 VF 곡선을 직접 수정할 수도 있다. 최근의 코어 프로세서는 가변 전압 동작을 기반으로 하므로, 전력 효율 등을 고려하면 오프셋이나 어댑티브 설정을 활용하는 것이 효과적일 것이다.

물론 전압 또한 무작정 높인다고 오버클록킹이 잘 되지는 않으며, 높은 전압은 더 많은 발열을 만들어 시스템을 불안정하게 하므로, 필요 최소한으로 올리는 것이 좋다. 그리고 최근의 코어 프로세서는 보통 1.2~1.3V 정도로 동작하므로, 10% 정도의 일반적 허용 오차 등을 고려하면 오버클록킹 시에도 1.4V 이상, 오프셋 0.1V 이상 전압을 높이는 것은 주의할 필요가 있다. 그리고 프로세서의 오버클록킹은 일정 배수 이상은 전압을 높여도 제대로 동작하지 않고, 일정 전압 이상에서는 더 이상 동작 속도가 올라가지 않는 지점을 찾아 내는 과정이기도 한 만큼, 인내심을 가지고 최적의 지점을 찾아갈 필요가 있다.

한편, 오버클록킹 과정에서 기대한 만큼 성능이 제대로 나오지 않을 때 확인해야 할 부분으로는, 시스템의 보호를 위해 설정된 ‘제한’ 측면이 있다. 프로세서의 오버클록킹 과정에서 확인해야 될 제한이라면, 기본 설정된 TDP에 기반해 프로세서에 공급되는 최대 전력량을 제한하는 ‘파워 리미트’, 그리고 높은 온도로 인한 손상을 방지하기 위한 온도 제한이 있다. 이 중 온도 제한은 특별한 이유가 없다면 기본값을 유지하면서 쿨링을 강화하는 것이 바람직하지만, 공급 전류 제한은 오버클록킹 과정에서 풀어주는 쪽이 좋다. 이 전류 제한은 메인보드의 프로세서 전원부 설정에서, 패키지 전력 제한과 전류 제한을 설정 가능한 최대치로 설정하면 ‘무제한’으로 설정된다.

또한 오버클록킹에서 가장 중요한 과정은, 오버클록킹된 PC를 정상적으로 사용할 수 있는지를 ‘검증’하는 것이다. 무리한 오버클록킹은 기대치에 비해 실제 성능이 제대로 나오지 않거나, 특정 상황에서 PC가 작동을 멈추거나, 프로그램에 에러를 내는 등의 문제를 만들고, PC의 신뢰성을 크게 떨어뜨린다. 일반적으로 오버클록킹의 검증은 프로세서와 시스템 전반에 최대한의 부하를 주는 연산 프로그램 등을 비교적 오랜 시간 돌려서, 문제없이 예상한 수준의 성능이 나오는지를 확인하는 정도로 진행된다. 하지만 최대 부하 상태의 테스트를 잘 통과했다 하더라도, 실제 사용하는 프로그램이나 웹서핑 등의 일상 상황에서 문제가 생기는 경우도 있으니, 다양한 상황에서의 확인을 거칠 필요가 있다.

▲ 10세대 코어 프로세서의 오버클록킹은 다양한 도구의 도움을 받아 더 쉬워졌다

예전에는 물론이고, 지금도 오버클록킹은 자칫 시스템의 안정성과 신뢰성을 해칠 수 있고, 무리한 오버클록킹은 되돌릴 수 없는 손상을 일으킬 수 있는 위험성을 가지고 있는 만큼, 복잡하고 다양한 설정들의 의미를 충분히 이해하고 적용해야 하는, 까다롭고 번거로운 작업이다. 하지만 오버클록킹에 대한 관심이 지속적으로 높아지고, 플랫폼 차원에서의 오버클록킹에 대한 새로운 기능 지원도 지속적으로 추가되면서, 지금의 10세대 코어 프로세서는 몇 년 전과 비교하면 훨씬 쉽고 간편하게, 정교한 오버클록킹을 할 수 있게 되었다. 특히, 10세대 코어 프로세서를 사용하고 있다면, 인텔이 제공하는 ‘XTU(Extreme Tuning Utility)’, 자동 오버클록킹 프로그램인 ‘인텔 퍼포먼스 맥시마이저(Intel Performance Maximizer)’의 도움을 받아, 클릭 몇 번으로 간편하게 오버클록킹에 나설 수 있다.

인텔의 XTU는 프로세서와 플랫폼 차원에서 지원하는 다양한 오버클록킹 기능들을 윈도우 환경에서 실시간 적용할 수 있는, 편리하면서도 강력한 도구다. 특히 메인보드 제조사에 상관없이 활용할 수 있고, 때로는 메인보드 제조사가 제공하는 프로그램보다도 더욱 다양한 설정에 접근할 수 있으며, 메인보드 제조사들의 오버클록킹 유틸리티들의 레퍼런스 툴로 사용되기도 한다. 이 프로그램은 오버클록킹 관련 다양한 설정들의 변경 이외에도 효과적인 오버클록킹을 위해 필요한 모니터링 툴, 성능과 안정성 확인을 위한 테스트 도구 등을 갖추고 있어, 오버클록킹 과정 전반을 하나의 애플리케이션에서 대부분 해결할 수 있다.

‘인텔 퍼포먼스 맥시마이저’는 오버클록킹을 위한 설정, 검증, 적용 과정의 반복을 자동화해서 간편하게 제공하는 프로그램으로, 프로그램 설치 후 간단히 클릭 몇 번으로 프로그램이 프로세서의 오버클록킹 설정과 테스트를 진행하고, 이후 오버클록킹된 결과를 확인할 수 있다. 이 프로그램의 가장 큰 장점은 ‘간편함’으로, 복잡한 설정을 건드릴 필요 없이 프로그램을 설치하고, 클릭 몇 번으로 오버클록킹이 제공하는 향상된 성능을 누릴 수 있다는 것이 매력이다. 또한, ‘XTU’와 ‘퍼포먼스 맥시마이저’를 함께 활용해서, ‘퍼포먼스 맥시마이저’의 결과를 오버클록킹의 출발선으로 삼아 XTU로 세부 설정을 잡아 나가는 방법은, 오버클록킹 과정에 들어가는 시간과 노력을 상당히 줄여 줄 수 있다.

예전에는 오버클록킹이 사용자와 프로세서 제조사 사이에 창과 방패 같은 관계였지만, ‘K 시리즈’ 프로세서의 등장 이후 오버클록킹은 PC를 사용하는 데 있어 성능을 극대화하는 매력적인 방법 중 하나로 자리잡고 있다. 물론, 오버클록킹은 제조사의 정상 작동 보증 범위를 넘어서고 PC의 안정성, 신뢰성에 영향을 줄 수 있는 만큼, 중요한 작업을 하는 환경 등에서는 오버클록킹을 하지 않는 것이 좋다. 하지만 인텔의 10세대 코어 프로세서와 플랫폼은 이제 쉽게 다룰 수 있는 정교한 오버클록킹 관련 기능들도 중요한 특징으로 선보이고 있으며, 적당한 수준의 오버클록킹은 성능 향상으로 얻는 만족감 뿐 아니라, 오버클록킹의 과정 자체에서 오는 재미를 통해, PC가 주는 즐거움의 형태를 더욱 다채롭게 만들 수 있을 것이다.


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