컴퓨터에 사용되고 있는 1차 저장 장치인 메모리 (흔히 램)은 세계 최고의 반도체 업체인 삼성의 메모리를 가장 많이 사용하고 있으며 이를 반증 하듯이 국내 시장 점율이 100% 에 육박하고 있다고 볼 수 있을 정도로 높은 판매고를 올리고 있다. 컴퓨터의 가장 핵심이라고 할 수 있는 프로세서는 인텔의 주도하에 칩셋과 빠른 속도, 낮아진 소비전력 그리고 높은 성능으로 계속 해서 발전을 해가면서 느리게 느리게 시스템 메모리 역시 꾸준히 세대를 거듭하면 발전을 하고 있다. 일반 컴퓨터 사용자들은 시스템 메모리의 변화 보다라는 프로세서의 변화와 크게 맞물리는 변화가 이루어지며, 몇 번에 프로세서 세대를 거쳐야만 변화가 있는 만큼 오래 사용을 해야하기 때문에 안정적이며 낮은 불량율과 에러 그리고 높은 호환성을 갖고 있는 메모리를 선호한다.
인텔은 4세대 코어 프로세서인 코어 i5 4670 등의 단종 시키면서 6세대 프로세서가 출시가 되면서 본격적인 DDR4 시스템 메모리 시장을 열였다. 우선 4세대에서 6세대로 넘어가면서 인텔 프로세서가 지원하는 메모리의 스펙 차이를 간단하게 정리해 보면 아래와 같다.
4세대 코어 프로세서 VS 6세대 코어 프로세서
메모리 채널 : 2채널 유지
메모리 종류 : DDR3 -> DDR4
메모리 속도 : DDR3 1333 / 1666 -> DDR4 1866 / 2133
최대 메모리 용량 : 32GB -> 64GB
우선 가장 크게 달라진 부분은 저전력의 DDR4 메모리로 달라진 것과 최대 시스템에서 사용할 수 있는 용량이 2배로 늘었다라는 점일 것이다. 마지막으로 6세대에서 7세대 코어 프로세서로 넘어가면서 보다 상향 조정이 된 것은 메모리 속도인데, 현재 7세대 코어 프로세서는 DDR4 2133 / 2400 까지 상향 조정이 되었다.
DDR4 메모리를 오버클럭킹 해보자.
DDR4 메모리는 DDR3 메모리에 1.5V 비해 낮아진 1.2V 로 동작하는데 이는 약 0.3V 정도 낮아져 낮은 소비전력를 상대적으로 갖는다. 하지만 오버클럭킹이 가미된 XMP 프로파일을 이용한 메모리의 경우 DDR4 는 약 1.35V 정도의 전압까지 올려서 보다 높은 클럭에 버틸 수 있도록 전압을 인가한다. 이 원리를 그대로 일반 DDR4 메모리에 적용한다면 높은 클럭으로 작동을 시킬 수 있을까? 해답부터 이야기 하자면 "가능하다" 이다. 이 테스트를 위해 국내에 처음으로 소개가 되는 V-Color 의 컬러풀 DDR4-2400 8G - 제이씨현 시스템(주) 메모리를 사용할 것이다.
이 메모리의 가장 큰 장점은 10 레이어 PCB를 사용하여 보다 고 클럭에서 버틸 수 있는 환경을 갖고 있다라는 점과 마지막으로 삼성 제품과 달리 보증기간이 "평생" 이라는 점이다. 그리고 메모리의 모듈을 별도의 컬러링 작업을 하여 단순해 보이기만 했던 메모리의 외형을 이쁘게 치장을 해두었다라는 점이다.
PCB 기판은 10층 레이어를 사용하고 있다는 큰 특징 외에 무광 처리가 된 PCB로 컬러링인 "하이닉스" DDR4 메모리 모듈이 사용되었으며 메인보드 메모리 소켓에 직접적으로 접촉을 하게 되는 골드 핑거 부부은 일반 메모리 모듈에 비해 약 3배 정도 높은 금 함유량을 갖고 있어 부식과 오염에 강하며 보다 전기 신호를 잘 전달한다.
동일한 스펙을 가진 삼성 DDR4 메모리의 경우는 8 레이어를 가지고 있는 만큼 10 레이어를 갖고 있는 V-Color 메모리와 동일한 외형을 갖고 있지만 삼성 메모리에 비해 1g 정도 무거웠다.
오버클럭킹 클럭에 따른 메모리 대역폭의 변화
늘어난 클럭으로 인한 성능 변화를 확인해 보기 위해 인텔의 코어 X i7 7740 프로세서와 기가바이트의 X299 어로스 게이밍9 메인보드를 세팅하여 DDR4 메모리 오버클럭킹을 시도했다.
기가바이트, X299 어로스 게이밍9의 바이오스 세팅
초기 메인보드의 메모리 및 프로세서 세팅 기본값은 "자동 (Auto)" 이다. 이 때 메모리는 메모리에 부착된 일정의 설정 EPROM 인 SPD를 통해 메모리의 클럭와 세부적인 세팅을 읽어오게 된다. 오늘 소개된 메모리의 기본적인 값은 DDR4-2400 인데, 실제 메모리의 동작은 이 스펙의 절반인 1,200MHz로 하게 된다. 메인보드 바이오스 상에서 수정을 가하게 된 최종 동작 속도와 현재 동작 속도를 동시에 보여주므로 메모리의 오버클럭킹을 하는데 어렵지 않았다.
또한 이 메인보드는 과도한 메모리 오버클럭킹을 하게 되어 실패를 하게 되면 다음 부팅 시에 메모리의 기본 값으로 부팅해 바이오스로 바로 들어갈 수 있도록 배려하고 있어 메모리 오버클럭킹을 하는데 번거롭지 않았다. 기타 구형 메인보드들의 경우는 부팅시 다운이 되게 되면 별도로 CMOS 등을 크리어 해서 완전히 공장 초기 값으로 되돌려야 하기 때문이다.
DDR4-2400, 2660, 2800 (기본 전압) 최대 DDR4-2900 (전압 V 1.35 인가)
메모리의 대역폭을 확인할 수 있는 간단한 벤치마크 프로그램인 산드라를 이용하여 해당 메모리 클럭 마다 달라진 대역폭을 측정해 봤다.
기본적인 메모리 클럭인 PC4-19200 (DDR4-2400) 는 해당 차트에서 보면 노랑색 바에 해당이 되며 최고 높은 클럭인 DDR4-2900 은 적색 바에 해당이 된다. 빨라진 속도로 인해 메모리의 다양한 타이밍 들이 느려졌지만 그래도 약 20% 정도 늘어난 메모리 대역폭을 확인해 볼 수 있다. 마지막으로 테스트를 완료 했을 때 동작 속도를 운영체제 상에서 확인해 보기 위해 PUZ 메모리 정보를 통해 해당 메모리의 동작 상태를 소프트웨어 적으로 확인해 봤다.
늘어난 클럭 수치 만큼 늘어나는 메모리 대역폭
프로세서와 메모리는 높은 가격 차이를 보이는 제품이기는 하지만 만들어진 공정은 동일하다고 볼 수 있다. 즉 하나의 실리콘 다이에서 나온 프로세서 혹은 메모리 모듈은 각기 상태에 따라 서로 다른 안정화된 클럭 속도를 갖게 되는데 이로 말미암에 인텔의 다양한 제품군으로 프로세서를 판매하고 있으며 메모리는 프로세서에 비해 현저하게 덜 복잡한 구조와 프로세서 대비 낮은 동작 속도로 인해 일정 클럭에서 버틸 수 있는 많은 숫자의 메모리 모듈을 생산할 수 있다.
이런 메모리 반도체의 특성 때문에 XMP 메모리를 판매하는 지스킬, 커세어 등의 업체에서는 자사의 테스트 방식에 따라 높은 클럭에서 버틸 수 있는 메모리 컴포넌트 만을 따로 뽑아 XMP 메모리를 만들어 판매하는 것이다.
테스트 결과에서 보시다 시피 그리고 바이오스의 설정에서 볼 수 있는 것과 같이 메모리 오버클럭킹은 프로세서 오버클럭킹에 비해 상대적으로 쉽게 접근할 수 있는 성능 향상 방법이다. 그리고 이런 오버클럭킹을 통한 성능 향상은 몇 개의 옵션 설정 만으로 가능하기 때문에 시스템의 공짜로 성능 향상 시키는 방법일 것이다. 만약 지금 인텔의 7세대 코어 프로세서와 DDR4-2400 스펙을 지닌 메모리를 사용하고 있다면 바이오스의 간단한 세팅으로 조금이라도 늘어난 시스템 성능을 맛보길 권한다.
