[IT동아 남시현 기자] AMD가 2022년 선보인 3D V-캐시 기술은 게이밍 업계에 한 획을 그었다. 3D V-캐시 패키징은 프로세서 주변에 캐시 메모리를 수직으로 쌓아 L3 캐시 용량을 대폭 증설하는 기술이다. 첫 번째 X3D 모델인 AMD 라이젠 7 5800X의 L3 캐시는 32MB인데, 3D V-캐시를 적용한 5800X3D의 L3 캐시는 96MB에 달한다. L3 캐시 용량이 크면 CPU가 메모리에서 데이터를 가져오는 횟수를 줄여 최소 프레임을 안정적으로 높이고 평균 및 최대 프레임도 크게 끌어올린다. 경우에 따라서는 최대 27%까지 빠른 성능을 보여줬었다.

2026년 1월을 기준으로 최상위 X3D 프로세서는 16코어 32스레드 구성의 AMD 라이젠 9 9950X3D며, 그 다음으로 AMD 라이젠 7 9800X3D가 있다. AMD는 9800X3D 중에서도 조금 더 높은 성능을 원하는 게이머들을 고려해 그 사이 라인업에 AMD 라이젠 7 9850X3D를 새롭게 추가했다. 9000X3D의 경우 메모리를 반도체 코어 위가 아닌 아래에 배치해 발열 효율과 성능 안정성을 더 높였다. CES 2026로 새롭게 추가된 라이젠 7 9850X3D이 어떤 제품인지 직접 활용해 봤다.

최고의 옥타코어 게이밍 CPU, AMD 라이젠 7 9850X3D

AMD 라이젠 7 9850X3D는 AMD 젠5 아키텍처 기반의 8코어 16스레드 프로세서다. 핵심인 캐시 메모리는 L2 캐시가 8MB, L3 캐시가 96MB다. 열설계전력(TDP)은 120W로 공랭식 쿨러로도 충분히 대응할 수 있다. 같은 급의 라이젠 7 9800X3D와 비교했을 때 코어 수나 메모리 지원, 캐시 메모리, 열 설계전력은 동일한데 부스트 클록이 5.6GHz로 0.4Hz 더 높다. 즉 9800X3D 중에서도 수율이 좋아 근소하게 더 높은 성능을 낼 수 있는 제품이 9850X3D로 별도 포지셔닝 된 셈이다.

한편 X3D가 아닌 모델로는 비교 제품이 없다. AMD 라이젠 7 9700X가 동일하게 8코어 16스레드 제품이지만 열설계전력이 65W로 체급이 아래다. 상위 등급인 AMD 라이젠 9 9900X는 동일하게 120W에 최대 5.6GHz의 부스트 클록으로 동작하나 CPU 코어가 12코어 24스레드로 격차가 크다. 즉 AMD 현행 옥타코어 라인업 중에서는 9800X3D와 9850X3D만 비교 대상이 된다.

제품 성능을 확인하기 위해 게이밍 PC를 조립했다. 메인보드는 에이수스 ROG 크로스헤어 X870E 히어로를 사용했으며, 360mm 수랭 쿨러를 연결했다. 9850X3D 자체는 TDP가 120W로 높지 않으므로 2열 구성의 공랭식 쿨러를 사용해도 무방하다. 메모리는 지스킬 트라이던트 Z5 네오 RGB 16GB를 두 개 사용해 32GB로 구성했다. 메모리가 AMD의 자동 오버클록 기능인 AMD 엑스포를 지원하긴 하나 6000MHz로 동작 속도만 설정해 사용했고, 그래픽 카드는 AMD 라데온 7900 XTX 24GB를 활용했다.

게이밍 시스템의 CPU 및 GPU 성능을 변별력 있게 확인하고자 UL솔루션스의 3D마크:파이어스트라이크와 타임스파이를 각각 실행했다. 파이어스트라이크는 다이렉트 11 기반의 FHD(1920x1080) 해상도 게임 성능을 판별하기에 적합하며, 타임스파이는 다이렉트 12 기반 게임의 성능을 비교할 때 사용한다. AMD 라이젠 7 9850X3D의 파이어스트라이크 물리 점수는 4만 589점으로 확인되는데, 같은 GPU를 사용한 9800X3D의 3만 9220점보다 근소하게 높다. 이는 두 프로세서의 최대 속도가 400MHz 차이나는 것 외에는 거의 같은 구성이다.

멀티코어 활용도가 높은 타임스파이의 CPU 점수는 1만 6926점으로 1만 5513점대인 9800X3D보다 조금 높고 1만 7800점 대인 인텔 코어 울트라 9 285K보다는 낮았다. 두 테스트 모두 대용량 캐시에 따른 게임 성능보다는 순수한 연산 성능만 비교하는 점수여서 실제 게이밍 성능과는 괴리가 있다.

게임 플레이 시 하위 프레임 확보로 안정적 환경 제공

X3D 기술의 진가를 알아보기 위해서는 실제 게임 성능, 그리고 하위 1% 프레임을 각각 확인해야 한다. X3D 라인업은 게임 플레이 시 발생하는 내부 메모리 병목을 대폭 줄여 하위 1% 프레임과 평균 프레임을 모두 끌어올린다. 게이밍 시 버벅거리는 현상을 체감할 만큼 줄일 수 있다. 권장 사양이 인텔 코어 i7-13700K, AMD 라이젠 7 7800X3D와 32GB 메모리, RTX 4070으로 매우 높은 킹덤컴: 딜리버런스 II를 실행하고, 튜토리얼 구간을 반복해 평균 프레임을 계산했다.

킹덤컴: 딜리버런스 II는 NPC의 AI가 복잡하고 각 의류의 마찰의 물리 연산까지 고려해 CPU 연산 요구가 다른 게임보다 압도적으로 높다. FHD 울트라 설정에서 평균 프레임은 190프레임, 하위 1% 프레임은 146.3프레임으로 확인된다. 가장 극단적인 영역인 0.1% 영역도 115.6프레임을 유지했다. FHD 해상도라 전체 프레임이 높게 나오긴 했어도 0.1% 영역까지 안정적으로 프레임을 유지한 점이 인상적이다.

사이버펑크 2077을 FHD 해상도로 플레이한 결과도 비슷했다. 사이버펑크 2077의 권장 사양은 인텔 코어 i7-4790 및 12GB 메모리, RTX 2060으로 낮은 편이다. 테스트에서는 평균 199.1프레임, 최소 159.6프레임을 확보했다. 이때 1% 하위 프레임은 128.1프레임으로 최소 프레임과 거의 비슷했다.

고가의 오버클록 메모리, 성능에는 얼마나 영향을 미칠까

라이젠 7 9850X3D 등 신규 프로세서를 구매하는 사용자들이 가장 걱정할만한 부분은 메모리다. 최근 AI로 인해 DDR5 메모리 수급이 어려워져 구매 가격이 6배 이상 폭등했기 때문이다. 최상의 게이밍 환경을 위해서라면 오버클록 메모리를 같이 쓰는 게 좋지만 현실적으로 DDR5-4800같은 초기형 제품조차 고가에 구해야 한다. 그렇다면 구형 메모리를 결합해도 게이밍 성능에는 무리가 없을까?

동일한 시스템에 지스킬 트라이던트 Z5 네오 RGB 16GB 2개, 마이크론 크루셜 DDR5-5600 CL46 PRO 16GB 두 개를 각각 활용해 성능을 확인했다. 이때 마이크론 제품은 속도를 4800MHz까지 낮춰서 활용했다. 킹덤컴: 딜리버런스 II에서 지스킬 트라이던트 Z5 시스템은 평균 197프레임, 최소 161프레임, 하위 1%는 128.1프레임을 기록했는데, 4800MHz 환경에서도 평균 193프레임, 최소 150프레임, 하위 1%도 145프레임으로 준수했다.

사이버펑크 2077은 지스킬 트라이던트 Z5 시스템이 평균 199프레임, 최소 159프레임, 하위 1%에서 128프레임을 기록했는데, 4800MHz 조건에서도 평균 195프레임, 최소 156프레임, 하위 1% 129프레임을 기록했다. 비교군이 부족하긴 해도 메모리 속도에 따른 격차가 2%~3%인 만큼 고가의 오버클록 메모리를 고집할 필요는 없어 보인다.

9800X3D와 큰 차이 없고, 수율 따지는 일부 사용자에게 적합

AMD 라이젠 7 9850X3D의 입지는 다소 애매하다. 극도로 높은 게이밍 성능을 추구한다면 상위 버전인 AMD 라이젠 9 9950X3D를 선택할 것이고, 고성능 게이밍 PC를 필요로 하는 조건에 9800X3D와 9850X3D 둘 중에서 고민할 것이다. 하지만 9800X3D가 출시한 지 시일이 지나 가격이 안정 상태다 보니 신제품인 9850X3D의 가격대가 성능 대비로는 좀 높은 편이다. 현재 온라인 최저가는 AMD 라이젠 7 9800X3D가 68만 원대 , 9850X3D가 76만 9000원 대다. 부스트 클럭 400MHz 정도로는 조금 아쉬운 가격차다.

차이점이 있다면 오버클록으로 성능을 높일 수 있는 잠재력이 조금 더 높다는 점이다. 반도체를 제조할 때 동일한 제품이더라도 미세하게 전력 소모대 성능비나 동작 속도의 상한선, 온도 효율이 조금 더 좋은 제품들이 있다. 오버클록을 할 때에는 이렇게 성능 잠재력이 조금 더 좋은 제품을 활용해야 하는데 이를 선별해서 내놓은 제품이 9850X3D라고 보면 된다. 실제로 부스트 클럭이 400MHz 더 높은 이유도 수율이 조금 더 좋은 제품이라서다.

일반 사용자 입장에서는 큰 의미가 없지만 단 1프레임을 위해 오버클록을 진행하는 사용자 혹은 오버클록 그 자체를 성공했다는 것에 재미를 느끼는 사용자라면 수율이 확실한 제품을 구매할 수 있는 좋은 기회다. 물론 지금은 메모리와 SSD 가격이 폭등하는 추세여서 게이밍 데스크톱을 구성하기 좋은 시기는 아니다. 이미 AMD AM5 시스템을 보유 중이고, 높은 수율의 CPU를 원하는 소수의 사용자라면 환영할만한 제품이다.

IT동아 남시현 기자 (sh@itdonga.com)