인텔은 12세대 코어 프로세서 코드명 앨더 레이크(Alder Lake)를 출시하며 프로세서 시장의 전환을 알렸으며 차세대 PCIe 5.0과 기존 DDR4 SDRAM을  전환할 DDR5 메모리를 도입해 새로운 시대를 위한 준비도 시작했다. 

아키텍처적으로는 고성능 퍼포먼스 코어(P-Core)와 고효율 에피션트 코어(E-Core)와 인텔 스레드 디렉터(Intel Thread Director)를 통합한 하이브리드 아키텍처를 데스크탑에 처음 적용했고 이를 통해 이전 세대 보다 향상된 성능과 효율을 제공한다.

이와 함께 인텔 7 공정(인텔 10nm 제조 공정, intel 10 nm Enhanced Super Fin) 기술과 같은 새로운 기술을 추가하고 신형 Z690 메인보드를 통해 플랫폼의 전환을 통해 다시 한번 도약을 시작하고 있다.

새로운 하이브리드 아키텍처와 DDR5 메모리, 인텔 12세대 코어 프로세서

이처럼 인텔의 12세대 코어 프로세서는 전반적인 플랫폼의 전환을 바탕으로 시스템의 변화를 더하고 새롭게 도입한 DDR5 메모리는 그동안 향상해온 메모리 성능을 다시 한번 도약할 수 있도록 해줬다.

하지만 DDR5는 인텔이 데스크탑에 처음 도입하며 성능 향상을 가능하도록 해줬으나 기존 DDR4와 새로운 DDR5의 두 가지 중 선택지를 제시하는 과도기의 혼란과 공존을 피할 수 없어 선택 하기가 쉽지 않다. 이에 기존 DDR4와 DDR5의 비교(인텔 12세대 코어 프로세서, DDR4 vs DDR5 메모리 선택은?)를 통해 12세대 코어 프로세서에 어떤 메모리 조합을 선택하는 것이 유리한지 살펴본 바 있는데 이번에는 고클럭으로 등장하고 있는 튜닝 메모리에 적용된 클럭을 통해 DDR5 메모리의 가능성을 살펴보고자 한다.

차세대 DDR5 메모리 도입, 인텔 12세대 코어 프로세서

인텔 데스크탑용 차세대 12세대 코어 프로세서 코드명 앨더 레이크-S(Alder Lake-S)는 최대 8개의 고성능 퍼포먼스 코어(P-Core, Performance Core)인 골든 코브(Golden Cove)와 최대 8개의 고효율 코어(E-Core, Efficient Core)인 그레이스몬트(Gracemont)를 통합한 인텔 최초의 퍼포먼스 하이브리드 아키텍처를 적용했다. 

여기에 새로운 두 개의 x86 코어 아키텍처와 작업을 효율적으로 처리하는 스케쥴러인 인텔 스레드 디렉터(Intel Thread Director) 탑재로 성능과 처리 효율성을 높였으며 인텔 12세대 코어 프로세서와 MS 윈도우 11(Windows 1!)에서 역량을 최대로 활용할 수 있도록 최적화됐다.

이와 함께 주목할 부분은 Z690 칩셋 메인보드 등장과 함께 차세대 PCIe 5.0과 DDR5 SDRAM 지원을 추가한 것이다. 인텔 12세대 코어 프로세서의 PCIe 5.0 도입은 향상된 I/O 처리량과 스토리지 성능 향상을 가능하게 해주며 이를 지원하는 그래픽카드나 저장장치는 찾아보기 어려워 바로 적용은 어렵지만 미래 지향적인 기술로 차세대 제품에서 적용이 확대될 전망이다.

인텔 12세대 코어 프로세서, 차세대 DDR5 메모리 도입

DDR5는 초기 도입인 만큼 기존 DDR4를 지원하는 인텔 600 시리즈 메인보드도 함께 출시한다. DDR4는 3200MT/s에 머물렀다면 DDR5는 4800MT/s로 확장되며 더 빠른 속도와 높은 대역폭을 확보해 일반 작업 생산성과 게이밍 성능 향상을 기대할 수 있다.

다만 최신 기술이 도입되는 출시 초기에는 항상 높은 가격과 제품 공급 문제가 발생하는데 DDR5 메모리 역시 이를 피해가기 어려우며 등장 초기는 튜닝 DDR5 메모리보다는 메인스트림 DDR5 메모리가 우세할 것으로 예상된다. 이에 DDR5 지원 600 시리즈 메인보드와 DDR4 지원 600 시리즈 메인보드도 함께 출시한다.

DDR5 메모리는 기존 DDR4 메모리는 국제 반도체 표준협의기구인 JEDEC의 표준 규격을 바탕으로 규격이 적용되며 그에 따르면 DDR5는 최대 용량 64GB, 대역폭은 4800-6400Mbps, 동작 전압은 1.1v로 DDR4의 최대 용량 16GB, 대역폭 3200Mbps, 동작 전압 1.2v로 차이를 보이며 소켓 핀의 수도 달라져 장착의 호환성은 보장되지 않는다. 메모리 동작은 DDR4가 1:1인 반면 DDR5는 1:2로 동작, DDR5는 에러정정코드(On-Die ECC, Error Correction Code)를 내장해 데이터 전송 오류를 최소화한다.

DDR5로의 본격적인 교체 시기는 2023년에서 2024년으로 예상되고 있어 현재는 시기 상조이나 인텔 12세대 코어 프로세서가 등장한 이상 최적의 성능을 위해서는 DDR5로의 전환이 차후를 고려하면 유리할 것으로 예상된다. PC 메모리도 512GB에서 1024GB까지 용량 확대가 가능해질 예정이다. DDR5 가격은 DDR4 대비 현재 출시 기준 같은 용량을 구성하면 2배 가량으로 초기 PC 시스템 구축 비용이 증가한다. 또 코로나19(COVID-19) 팬데믹으로 인해 원자재와 부품 가격 인상, 주머니 사정도 넉넉하지 않은 시점에서 DDR5 기반의 시스템 비용은 부담이 되는 것도 사실이다.

특히 DDR5 메모리는 RGB 효과를 추가하고 DDR5-4800MHz 이상의 DDR5-5200/ 5600/ 6000/ 6200/ 6400MHz의 고클럭 튜닝 메모리가 함께 출시되면서 DDR4 메모리와의 성능 격차 외에도 가격 격차도 크게 나타나고 있다. 물론 등장 초기인 현재 듀닝 메모리 역시 공급이 부족하며 시금치로 불리는 삼성전자(Samsung) 또는 SK하이닉스(SK Hynix)의 기본 DDR5 메모리와의 가격 격차, 동작 클럭도 최대 1600MHz(기존 DDR5-4800, 튜닝 DDR5-6400) 차이로 상당한 격차를 보이고 있다. DDR5 메모리 오버클럭은 삼성전자 대비 SK하이닉스가 동작 클럭과 CL 적용 등에서 조금 더 유리한 것으로 나타나 시장도 이를 반영해 SK하이닉스 메모리 선호도가 상대적으로 높은 편이다.

인텔 데스크탑용 11세대 코어 프로세서는 로켓레이크-S 발표 기사, 인텔 12세대 코어 프로세서는 인텔 12세대 코어 프로세서, 데스크탑용 차세대 엘더 레이크-S 발표와 인텔 12세대 코어 프로세서 공개, 세계 최고의 게이밍 CPU 코어 i9 12900K 출시 기사를 참고하자.

인텔 12세대 코어 프로세서 3종과 DDR5 메모리 테스트 시스템

인텔 12세대 CPU 3종/ ASUS ROG MAXIMUS Z690 APEX 인텍앤컴퍼니/ Z690 D4

인텔 데스크탑용 12세대 코어 프로세서 테스트에는 코어 i9 12900K(3.2GHz)와 코어 i7 12700KF(3.6GHz), 코어 i5 12600KF(3.7GHz)의 3종 CPU를 이용했다. 메인보드는 ASUS ROG MAXIMUS Z690 APEX(Z690), Z690 D4 메인보드, SK하이닉스 DDR5-4800 16GB x 2, G.SKill Trident Z RGB DDR4-3200MHz CL14 8GB X 4, 메모리 클럭은 DDR5-4800MHz(CL40-39-39-76-115-2T, 1.25v)과 DDR5-6400MHz(CL40-40-40-84-124-2T), DDR4-3200MHz(CL22-22-22-52-347-2T, 1.350v)과 DDR4-4000MHz(기어 1 모드(1:1) CL16-19-19-39-2T, 1.40V), 그래픽카드는 엔비디아(NVIDIA) 지포스 RTX 3090 FE(Founders Edition) 24GB, ASUS Thor 850W Platinum, 쿨러는 NZXT Kraken Z73 일체형 수냉 쿨러, Intel 칩셋 드라이버 v10.1.18838.8284, 지포스 게임 레디(GeForce Game Ready) 496.61 Hotfix 드라이버, MS 윈도우 11 Pro K 64bit 21H2(빌드 22000.282)를 이용했다.

DDR5 6400MHz vs DDR4 4000MHz, 12세대 코어 프로세서 3종 성능

인텔 12세대 코어 프로세서는 고성능 P 코어(P-Core)와 고효율 E 코어(E-Core)의 조합과 DDR5-4800MHz 클럭을 지원해 향상된 CPU와 게임 성능을 기대할 수 있다. 최신 CPU에 최적화된 MS 윈도우 11(Windows 11) OS에서 벤치마크 소프트웨어 및 게임을 통해 각 메모리의 고클럭인 DDR4 4000MHz(기어 1 모드, 1:1)와 DDR5 6400MHz 적용에 따른 성능을 살펴봤다.

인텔 12세대 코어 프로세서는 새로운 고성능 하이브리드 아키텍처를 통해 연산 유닛 증가와 데이터 저장 공간 확장, L1/ L2와 L3 캐시 향상, 인텔 스레드 디렉터, DDR5-4800MHz 메모리 조합을 통해 DDR4-3200MHz 메모리 조합 대비 높은 동작 클럭으로 대역폭이 증가했다. DDR4-4000MHz와 DDR5-6400MHz는 각 메모리에서 최대로 적용하거나 튜닝 메모리의 가장 높은 클럭으로 AIDA64 Extreme 메모리 벤치마크에서 메모리 읽기와 쓰기, 복사 모든 부분에서 향상이 이루어졌고 메모리 타이밍도 향상하며 기본 JEDEC 규격보다 개선되었다.

메모리 레이턴시(Memory Latency)는 DDR3에서 DDR4, DDR4에서 DDR5로의 전환과 같이 높은 동작 클럭 대비 메모리 타이밍이 느려졌으나 DDR5 메모리는 느려진 메모리 타이밍을 고클럭으로 보완해 시스템 성능을 향상한다.

최신 소프트웨어와 게임은 멀티 코어와 멀티 스레드에 최적화되면서 이들의 요구가 높아지고 있는데 압축 소프트웨어 반디집(Bandzip)과 렌더링 소프트웨어 블렌더(Blender)는 모두 멀티 코어와 멀티 스레드 활용이 잘되는 프로그램이다.

12세대 코어 프로세서는 DDR5-4800MHz과 조합하면 DDR4-3200MHz 기본 클럭에서 반디집과 블렌더는 CPU에 따라 차이를 보였고 DDR5-6400MHz와 DDR4-4000MHz 클럭에서도 이러한 추세는 이어졌다. 다만 DDR5 메모리는 DDR4 고클럭 메모리와는 성능 격차가 줄어들면서 더 높은 동작 클럭의 튜닝 메모리가 등장하기 전까지 성능상의 우위를 크게 점하지는 못할 것으로 보인다.

인코딩 프로그램에서도 멀티 코어와 멀티 스레드 최적화가 빠르게 이루어지고 있으며 핸드브레이크(HandBrake)와 다빈치 리졸브 17(Davinchi Resolve 17)는 멀티코어를 지원해 코어와 스레드 수 차이에 따라 성능 차이가 발생한다. CPU를 이용한 렌더링이나 압축 프로그램 대비 상대적으로 격차가 적었으나 상황과 조건에 따라 멀티미디어 및 스트리밍, 영상 편집이나 렌더링 등 다양한 환경에서 개선된 성능을 제공할 것으로 예상된다.

인코딩 프로그램에서는 코어 i9 12900K와 코어 i7 12700KF, 코어 i5 12600KF 3종 모두 DDR5 4800MHz에서는 DDR4 3200MHz 대비 처리 속도가 빨랐으며 다빈치 리졸브 17에서도 빠른 처리 성능을 제공했다. 핸드브레이크에서는 다빈치 리졸브 17보다 격차는 줄었으나 DDR5 4800MHz가 조금 더 앞섰다. DDR5-6400MHz와 DDR4-4000MHz에서는 DDR4-4000MHz가 근소하게 앞서는 것으로 나타나 DDR5는 기존 DDR4 고클럭에 대응하기 위해서는 6400MHz 이상의 튜닝 메모리가 필요할 것으로 보인다. 

인코딩과 압축, 렌더링 등 소프트웨어에 따라 차이를 보였으나 12세대 코어 프로세서는 더 높은 대역폭과 처리 속도를 요구하는 인코딩과 렌더링 소프트웨어에서 전반적으로 고클럭을 통해 향상된 대역폭을 제공하는 DDR5와 조합되면 처리 성능의 향상이 이루어지는 것으로 확인된다. 이를 통해 컨텐츠와 미디어 등 생산성을 요구하는 분야라면 12세대 코어 프로세서는 DDR4 보다 DDR5와 조합하는 편이 유리해 보이지만 고클럭에서는 DDR5 메모리의 클럭이 아쉬움을 남겼다.

12세대 코어 프로세서는 아키텍처와 IPC 개선, DDR5 메모리로 클럭 향상 등이 더해지고 코어 수와 스레드도 증가한 만큼 CPU 스코어가 향상되며 이는 CPU의 영향이 큰 게임들에서 향상된 성능을 기대할 수 있을 것으로 예상된다.

최신 게임일수록 멀티코어 활용도가 높아지는 추세이며 인텔 프로세서와 최적화가 잘 이루어진다. 윈도우 11 환경에서 12세대 코어 프로세서는 DDR5 메모리와 조합에서 DDR4 메모리 조합보다 근소하지만 전반적인 프레임 향상이 나타났다. 어쌔신 크리드 발할라와 스타크래프트 2와 같은 게임은 12세대 코어 프로세서와 DDR4 조합이 역전하며 더 높은 프레임을 제공하는 것으로 확인되었는데 최신 CPU와 게임의 최적화가 중요해 보이며 DDR5는 고클럭인 6400MHz에서 DDR4 3200MHz와 4000MHz 대비 게임에 따라 프레임이 향상되며 DDR5 고클럭 메모리는 6400MHz 이상의 클럭이 등장해야 DDR4 4000MHz 이상을 넘어설 것으로 전망된다.

인텔 12세대 코어 프로세서는 일부 게임을 제외하고 대부분의 게임들에서 11세대 코어 프로세서 대비 유의미한 게임 성능의 향상이 이루어졌다. 아키텍처부터 IPC 향상, 고클럭 DDR5 메모리 도입은 게임 성능 전반의 향상을 가져왔고 이들의 영향을 받는 게임에서의 향상을 기대할 수 있으며 고클럭 DDR4 메모리와 대응하기 위해서 DDR5 튜닝 메모리는 더 높은 클럭이 요구되는 것으로 보인다.

인텔 12세대 CPU 3종, DDR5 6400 vs DDR4 4000 온도와 소비전력

이번에는 12세대 코어 프로세서 3종인 코어 i9 12900K와 코어 i7 12700KF, 코어 i5 12600KF CPU의 온도와 소비전력을 확인했다. 12600KF의 TDP 스펙은 125W, 맥스 터보 파워(W)는 150W, 코어 i7 12700K의 TDP 125W와 맥스 터보 파워(W) 190W, 코어 i9 12900K는 TDP 125W와 맥스 터보 파워(W) 241W다. 

12세대 코어 프로세서 3종은 DDR4와 DDR5 조합에서 DDR4 조합의 전력 소모량이 감소하는 모습이지만 낮아진 동작 전압보다 향상된 클럭 등의 영향으로 DDR5 메모리의 이점이 크게 나타나지는 않은 것으로 보인다. DDR4 4000MHz와 DDR5 6400MHz 조합 역시 기본 클럭 대비 드라마틱한 향상보다는 동작 전압 상승 등에 따른 소폭의 증가가 이루어진 것으로 보인다.

전반적으로 12세대 코어 프로세서는 10세대와 11세대 코어 프로세서 대비 늘어난 코어 수와 스레드는 온도와 전력이 증가했다. 인텔 7 공정(인텔 10nm, intel 10 nm Enhanced Super Fin)과 새로운 아키텍처로 인한 변화는 성능 증가와 전력 효율 향상을 가능하게 해주었지만 그만큼 온도와 전력 소모량도 늘어난 편이다.

12세대 코어 프로세서, 고클럭 DDR4 vs 고클럭 DDR5 선택은?

인텔은 12세대 코어 프로세서 엘더 레이크를 출시하고 차세대 DDR5 메모리를 적용해 PC 플랫폼의 전환을 이끌어내고 있으나 코로나19 팬데믹 등의 영향이 더해지며 시장에서 최신 제품의 이점이 크게 드러나지 못하고 있다. 

DDR5는 출시 초기 공급량 부족과 같은 용량의 DDR4 대비 3배 가량의 가격 차이를 보이는 등 시스템 구성에서 메모리 비중이 높아져 더 높은 비용이 필요해졌다. 여기에 새로 등장한 Z690 메인보드도 기존 500 시리즈 대비 가격이 인상되며 시스템 구성 비용은 더 높아져 12세대 코어 프로세서 확대의 걸림돌로 작용하고 있다. 대신 DDR5와 함께 DDR4 지원도 동시 적용으로 이를 보완하고 있으며 등장 초기 고가인 DDR5보다 합리적인 PC 구성을 위한 선택지를 제공해 이를 보완한다.

최고의 성능을 위한 조합, 12세대 코어 프로세서와 DDR5

기본 JEDEC 규격의 동작 클럭을 기준으로 보면 DDR5와 DDR4는 현실적인 문제로 세대 교체가 쉽지 않아 보이지만 시간이 지나면 메인스트림의 자리를 차지할 것으로 예상된다. 고클럭 기준으로 등장 중인 고클럭 DDR5 메모리는 고클럭 DDR4 튜닝 메모리 대비 12세대 코어 프로세서의 성능을 크게 이끌어내지는 못하는 것으로 보여 차후 더 높은 클럭의 DDR5 메모리의 등장이 세대 교체의 열쇠가 될 것으로 예상된다.

현재 시점에서는 DDR5가 부담이라면 가격 안정화가 이루어진 고클럭의 DDR4 튜닝 메모리를 선택하거나 조금의 여유를 두고 시장을 지켜보면서 필요에 따라 업그레이드를 진행하는 것이 현명해 보인다.

또한 인텔 12세대 코어 프로세서와 DDR5 조합이 DDR4 메모리 대비 게임 분야에서의 성능 향상 정도가 크지 않아 업그레이드 체감이 높지 않으나 인코딩이나 렌더링 등 미디어 및 컨텐츠 제작 등 생산성 향상을 위한 분야라면 DDR5 메모리와의 조합을 선택하는 것이 유리하다.

물론 현실적인 조합으로는 12세대 코어 프로세서와 DDR4가 좋은 선택이라고 할 수 있지만 최고의 성능을 위한 조합은 12세대 코어 프로세서와 DDR5 조합이라는 점은 변함 없어 보인다.