2021년 6월 컴퓨텍스에서, AMD는 3D V 캐시라는 기술을 발표하고, 이를 적용한 데스크탑 프로세서를 출시하겠다고 예고했습니다. (https://gigglehd.com/gg/10204087 ) 데스크탑 CPU에서는 처음 있는 시도라는 점에서 매우 혁신적인 기술이라고 할 수 있는데요. 3D V 캐시를 간단하게 말하면 캐시 메모리의 용량을 늘린 기술입니다. 하지만 그 내용이 범상치가 않습니다. 우선 용량이 큽니다. 젠3 CPU 다이의 L3 캐시 메모리는 32MB인데 거기에 무려 64MB를 추가해 96MB를 만들었습니다. AMD 라이젠은 원래부터 캐시 용량에 넉넉한 인심을 쓰고 있지만, 100MB에 육박하는 캐시는 누가 봐도 충격적인 숫자였을 겁니다. 

그리고 캐시를 늘린 방법도 범상치 않습니다. CPU 다이 내부의 캐시 메모리를 늘리는 것이 정공법이겠지만 이 방법은 쓰지 않았습니다. 캐시 다이를 따로 만들어 추가했지요. 이렇게 추가된 캐시 메모리 칩을 CPU 다이 옆에 나란히 배치하지도 않았습니다. 캐시를 CPU 다이 위에 수직으로 적층하고, 이 둘 사이에 무수히 많은 실리콘 관통 전극을 배치해서 연결하는 참신한 방법을 썼지요. 그래서 2D가 아니라 3D, 수직으로 배치했으니 V를 붙여서 3D V 캐시가 됐습니다. 이렇게 함으로서 인터커넥트의 밀도가 높아지고 전력 효율이 올라가며, 특히 게임에서 평균 15%에 달하는 성능 향상 효과가 있다고 AMD는 설명합니다. 

테스트 환경

라이젠 7 5800X3D는 라이젠 7 5800X를 바탕으로 만든 제품이기에, 비교를 위해 두 제품의 스펙을 함께 소개합니다. 

AMD 라이젠 7 5800X https://gigglehd.com/gg/8612109

MSI MEG B550 유니파이 https://gigglehd.com/gg/9497905

BYKSKI B-FRD 360 RBW https://gigglehd.com/gg/5761047  

DDR4-3200MHz 16GB 듀얼채널 

윈도우 10 21H2

인텔 코어 i9-12900K CPU https://gigglehd.com/gg/11198436 

MSI MPG Z690 포스 WIFI https://gigglehd.com/gg/11458013

MSI MEG 코어리퀴드 S360 일체형 수랭 쿨러 https://gigglehd.com/gg/11407122

킹스톤 퓨리 비스트 DDR5-4800 16GB x2 메모리 https://gigglehd.com/gg/11152437

윈도우 11

항간에는 AMD 3D V-Cache Performance Optimizer Driver(https://gigglehd.com/gg/12055020 )가 나온다고 하는데, 이게 포함된 칩셋 드라이버를 제공받아 설치하거나 업데이트하진 않았습니다. 바꿔 말하면 앞으로 칩셋 드라이버를 업데이트해서 성능이 더 오를 가능성이 있다는 소리입니다. 신형 프로세서를 쓰기 위해 바이오스는 최신 버전으로 업데이트했습니다. 

그래픽카드는 AMD 쪽에서 제공한 ZOTAC GAMING 지포스 RTX 3080 Ti 검은 호랑이 기념판 D6X 12GB를 사용했습니다.

최고의 게임용 CPU

최고의 게임용 CPU가 무엇이냐는 질문에 대한 답은 계속해서 바뀌었습니다. 라이젠 출시 이후 멀티스레드와 작업에서 뛰어난 성능을 증명했을 때, '그래도 게임은 인텔이지'라는 프레임이 남아 있었습니다. 그러나 라이젠 3000 시리즈 들어서 그런 주장은 많이 줄었고, 라이젠 5000 시리즈가 되자 상황은 완전히 바뀌었습니다. 컴알못의 자격을 갖췄음을 증명하기 위해 긴 말이 필요하지 않았죠. 게임은 인텔이라고 하면 됐으니까요. 물론 앨더레이크부터는 이야기가 또 달라집니다. 여기에선 인텔이 그 동안의 게으름에서 벗어나 많은 것을 바꿨고, 실제로 성능도 올랐으며, 일부 게임에서 괜찮은 성적을 보여주기도 했으니까요.

그리고 이제 '최고의 게임용 CPU'를 묻는 질문에 대한 답이 다시 바뀌었습니다. 라이젠 7 5800X3D의 게임 성능을 보고 있으면 AMD가 도대체 여기에 무슨 짓을 저지른건가 궁금할 정도입니다. 아니, 무엇을 했는지는 다들 알고 있지요. 캐시 메모리 용량을 늘렸다고 발표했으니까요. 그런데 그 단순한 방법의 효과가 어마어마합니다. 라이젠 7 5800X와 라이젠 7 5800X3D를 비교하면 이 둘이 과연 캐시 메모리를 제외한 다른 스펙, 아키텍처부터 코어 구성이 같은 물건이 맞기는 한가 의심스러울 정도로 성능이 훌쩍 뛰었습니다. 뿐만 아니라 인텔의 최상위 CPU인 코어 i9-12900K와 비교해도 한 발 앞선 게임 성능을 보여줍니다. 

AMD는 라이젠 3000 시리즈에서 캐시 메모리 용량을 대폭 늘리면서 게임 캐시라고 명명했습니다. 그 때부터 대용량 캐시 메모리가 게임에 얼마나 효과적인지를 알고 있었을 거라 보는 게 맞을 겁니다. 물론 캐시 용량을 늘리는 게 말처럼 간단하지는 않습니다. 3D V 캐시를 더한 데스크탑 프로세서가 라이젠 7 5800X3D 뿐인 것도 가격 대비 성능의 효율이나 제조 단가까지 고려한 결과라고 밝힌 바 있지요(https://gigglehd.com/gg/11551297 ). 한마디로 성능은 확실하지만 비싸서 아무나 못 한다는 소리입니다. 이렇게 보니 5800X3D는 높은 게임 성능을 위해 AMD가 비싼 가격을 감수하고 내놓는 제품일거라 생각이 되네요. 

제조 원가 이야기가 나와서 하는 소린데, 코어 i9-12900K의 비교가 썩 공정한 조건이라 보긴 어렵습니다. 코어 i9-12900K가 라이젠 7 5800X3D보다 훨씬 비싸거든요. 여전히 비싸고 앞으로도 한동안 비쌀 DDR5 메모리나 저렴한 메인보드의 대안 같은 부차적인 요소는 논외로 치고, CPU 가격만 비교해도 크게 차이납니다. 그리고 코어 i9-12900K가 훨씬 더 많은 전력을 사용하며 온도 역시 높습니다. 이런 점을 다 무시하고 순수하게 성능만 비교해도 라이젠 7 5800X3D은 게임 성능은 압도적입니다. 코어 i9-12900K가 아니라 CPU 가격만 백만 원에 육박하는 코어 i9-12900KS를 갖고 온다고 한들 라이젠 7 5800X3D를 이길 수 없을 겁니다. 이쯤 되니12900KS는 5800X3D를 견제하기 위해 무리해서 클럭을 끌어 올려 내놓은 물건이 아닌가 의심이 되네요. 

3D 게임 성능. CPU 성능을 측정하는 것이 목적이니 1920x1080 해상도로만 진행했습니다.

3D마크는 3D 그래픽 성능을 측정하는 프로그램이지만 게임은 아닙니다. 

라이젠 7 5800X3D는 게임 성능이 높지만 전력 사용량은 낮습니다. AMD가 인터커넥트의 전력 효율이 높다고 강조하는 데에는 다 이유가 있습니다. 

게임 말고 다른 분야는?

AMD는 처음 3D V 캐시라는 개념을 소개했을 때부터 게임 성능이 15% 가량 오른다고 설명했습니다. 그리고 그게 거짓말이 아니라는 걸 훌륭히 증명해 냈지요. 라이젠 7 5800X3D를 설명하려면  단순히 게임 성능이 얼마 올랐다는 표현으로는 부족합니다. 그보다는 현재 나온 CPU 중에서 가장 높은 게임 성능을 낸다고 말하는 게 맞을 겁니다. 하지만 AMD는 작년의 발표부터 라이젠 7 5800X3D가 정식으로 출시될 때까지, 게임 외에 다른 분야에 대해서는 말하지 않았습니다. 그 이유는 간단합니다. 3D V 캐시가 게임에선 효과적이지만, 그 외에 다른 분야에서는 게임과 같은 영향을 주지 못했거든요. 왜 이런 결과가 나왔을까요? 

우선 클럭입니다. 라이젠 7 5800X3D의 클럭은 라이젠 7 5800X보다 낮습니다. 캐시 메모리는 단순히 CPU 패키지 안에 있는 메모리가 아니라, CPU의 속도에 발을 맞춰서 작동하는 고속 메모리입니다. 몇 MB 짜리도 아니고 100MB에 육박하는 대용량 캐시가 매우 빠르게 작동하는 CPU를 따라가기란 현실적으로 어렵습니다. 그래서 라이젠 7 5800X3D는 5800X보다 클럭을 낮추고 오버클럭에도 제한을 두고 있으며, 줄어든 클럭만큼 성능이 내려가는 건 당연합니다. 그래서인지 라이젠 7 5800X3D은 대용량 캐시를 장착했음에도 불구하고 시네벤치 R23에서 5800X보다 낮은 전력 사용량을 보여주기도 했습니다. 

그리고 96MB에 달하는 대용량 캐시의 역할에 대해서도 생각해 봐야 합니다. 메모리는 공간입니다. 크면 클수록 좋은 성능을 낼 가능성이 높아지지만, 크다고 해서 무조건 이걸 제대로 활용한다고 보장해주진 않습니다. 일반 캐시 메모리에서 다룰 수 있는 크기를 까마득히 넘어선 대용량 데이터를 쓰거나, 캐시에 올려둔 데이터를 다시 활용하는 경우가 많을수록 대용량 캐시의 효과가 드러납니다. 바꿔 말해서 다루는 데이터의 용량이 작거나, 매번 수행하는 연산이 제각각이며 기존 데이터를 참고할 일이 없다면 굳이 대용량 캐시가 필요하지 않습니다. 그래서 게임에선 성능이 올랐지만 다른 소프트웨어는 그렇지 않았습니다. 

물론 3D V 캐시를 게임용으로만 쓰진 않습니다. 서버용 프로세서인 에픽의 경우 3D V 캐시를 탑재한 밀란-X 시리즈 에픽 7003 프로세서가 출시되고 있습니다(https://gigglehd.com/gg/11964492 ) 서버의 경우 대규모 데이터를 다룰 가능성이 크며, 용도가 정해져 있어서 기존에 썼던 데이터를 다시 활용하는 일도 많습니다. 3D V 캐시를 장착해서 큰 효과를 볼 수 있다는 말입니다(https://gigglehd.com/gg/11975740 ) 그리고 현재 나온 운영체제나 소프트웨어가 대용량 캐시를 고려해서 설계하지 않았다는 점도 잊어서 안 됩니다. 나중에 대용량 캐시를 더 잘 활용할 여건이 갖추어진다면 성능이 더 오를 여지는 충분합니다. 

다만 현 시점에서 AMD 라이젠 7 5800X3D를 게임이 아닌 다른 분야에 쓸 이유는 없습니다. 라이젠 7 5800X나 라이젠 9 5900X 같은 제품들이 있으니까요. 게임 외에 다른 분야에선 라이젠 7 5800X가 5800X3D보다 더 높은 성능을 내며 가격까지 쌉니다. 기존 라이젠 5000 시리즈는 다양한 용도로, 5800X3D는 오직 게임을 위한 CPU입니다. 아래 테스트에서도 게임 테스트와 똑같이 라이젠 7 5800X, 코어 i9-12900K와 비교했지만, 이건 테스트 자료의 일관성을 위해 넣은 거고요. 애시당초 600달러 짜리 코어 i9-12900K와 450달러 짜리 라이젠 7 5800X3D가 같은 성능을 낼 거라고 기대하시는 분은 없으리라 생각합니다. 

CPU-Z(점수, 높을수록 좋음)

시네벤치 R23 (점수, 높을수록 좋음)

7Zip 압축 성능(MIPS, 높을수록 좋음)

블렌더 렌더링(점수, 높을수록 좋음) 

PC마크 10(점수, 높을수록 좋음) 

영상 인코딩(fps, 높을수록 좋음)

AMD 라이젠 7 5800X3D

비싼 컴퓨터를 왜 사세요? 몇 백만 원짜리 그래픽카드를 어디다 쓰세요? 이런 질문에 주저하지 않고 게임, 그것도 컴퓨터 게임이라고 대답할 사람을 위한 최고의 CPU입니다. 라이젠 7 5800X3D가 모든 분야에서 한결같이 높은 성능을 내는 건 아니지만, 게임에서는 이보다 더 높은 성능을 내는 CPU가 없습니다. 앞으로도 한 동안은 이 구도가 바뀔 일도 없고요. 다른 작업의 비중이 매우 낮고 오직 컴퓨터 게임을 즐기며, 여기에서 가장 높은 성능을 뽑아내고 싶다면 라이젠 7 5800X3D를 추천합니다.  

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