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코어 i9 12900K급 게임 성능!, 인텔 코어 i5 13600K

2022.11.23. 14:52:18
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인텔은 12세대 코어 프로세서인 코드명 엘더레이크(Alder Lake)를 출시하며 10년 만의 큰 변화로 고효율 E 코어(E-Core)와 고성능 P 코어(P-Core)를 통합한 고성능 하이브리드 아텍처를 처음으로 데스크탑 프로세서에 도입했고 이제 2세대 하이브리드 아키텍처가 되는 13세대 코어 프로세서 코드명 랩터 레이크(Raptor Lake)를 발표했다. 


13세대 코어 프로세서는 개선된 인텔 7공정 업그레이드와 LGA 1700 소켓을 적용해 기존 12세대 코어 프로세서와의 호환성을 유지하고 DDR5와 DDR4 메모리를 모두 지원해 과도기적인 DDR5 메모리와 메인스트림이 된 DDR4 메모리의 선택지로 보다 다양한 시스템을 구성 가능하도록 했다.


또한 13세대 코어 프로세서는 제조 공정과 물리 코어를 단순히 늘리는 한계에 직면하면서 고성능 퍼포먼스 코어(P-Core)는 8개(8P)를 유지하는 대신 고효율 에피션트 코어(E-Core)는 여유가 있어 2배인 최대 16개(16E)로 확장, 캐쉬 메모리, 5.1GHz부터 5.8GHz 이상의 맥스 터보 클럭, DDR5-4800MHz에서 DDR5-5600MHz로 향상하며 기존 세대의 성능 한계를 확장하는데 주력했다.



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2세대 고성능 하이브리드 아키텍처, 인텔 13세대 코어 i5 13600K


이러한 변화는 2세대를 맞이한 고성능 하이브리드 아키텍처 전반의 향상을 가져왔으며 정체된 성능을 다시 한번 향상하고 프로세서의 효율을 개선을 통해 일반적인 작업부터 게이밍, 전문적인 작업 영역에 이르기는 데스크탑 전반의 성능 향상과 지원을 더했다. 여기에 인공지능(AI) 가속 등 최신 기술 대응으로 컴퓨팅 성능을 요구하는 분야에서의 성능도 향상했다.


인텔은 전세계적인 공급 부족 현상에도 12세대 코어 프로세서를 비교적 안정적으로 공급해왔고 새로 출시하는 13세대 코어 프로세서도 꾸준한 공급을 바탕으로 데스크탑 사용자의 요구와 성능, 경쟁력을 확보할 수 있는 토대를 마련해나갈 것으로 예상된다.



2세대 하이브리드 아키텍처와 캐쉬 및 클럭 향상, 13세대 코어 프로세서



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인텔 13세대 코어 프로세스는 3세대 인텔 슈퍼핀(3Gen Intel SuperFin)을 기반으로 하는 인텔 7공정 업그레이드, 최대 600MHz 향상된 랩터 코브(Raptor Cove) 코어, 코어 당 L2 캐쉬 2MB(L2P)로 캐쉬 용량 증가, 같은 전략하에서도 더 높은 클럭 달성이 가능하다. 기존 세대와 같이 확장 가능한 클라이언트 아키텍처를 통해 데스크탑부터 모바일 노트북, 울트라 모바일 노트북 등 데스크탑부터 모바일에 이르는 다양한 플랫폼에 적용 가능한 설계가 적용됐다. 


인텔은 13세대 랩터레이크 프로세서에서 주파수와 메모리, 캐쉬 향상을 기반으로 싱글 스레드(singel Thread)는 15%, 멀티 스레드(Multi Thread)는 스레드와 주파수, 메모리, 캐쉬 향상을 기반으로 최대 41% 개선이 이루어진 것으로 발표했다. 


두 개의 x86 코어 아키텍처와 작업을 효율적으로 처리하는 스케쥴러인 인텔 스레드 디렉터(Intel Thread Director)를 탑재한 퍼포먼스 하이브리드 아키텍처도 2세대에 들어섰다. 최대 8개의 고성능 퍼포먼스 코어(P-Core, Performance Core)와 최대 16개의 고효율 코어(E-Core, Efficient Core)를 통합했다. 인텔 스레드 디렉터는 코어에 내장된 것으로 각 스레드의 명령을 나노초 수준의 정밀한 모니터링을 통해 OS에 피드백을 제공하고 작업을 위한 최적화된 스케쥴링 결정, 열 설계 지점과 작동 조건, 전원 설정 등을 효율적으로 처리해준다. 인텔 13세대 코어 프로세서는 MS 윈도우 11(Windows 11)에서 역량을 최대로 활용할 수 있도록 최적화되었으며 윈도우 11 22H2에서 백그라운드 관련 작업 스케쥴링 개선으로 이전보다 효율이 개선될 것으로 예상된다.



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E코어는 최대 16코어와 클러스터 당 L2 4MB로 확장(Wider)되고 최대 600MHz와 터보 최대 4.3GHz 향상으로 빨라(Faster)지고 프리페처 알고리즘 최적화(Smarter)가 이루어져 고효율 코어는 이전보다 성능과 효율이 개선됐다. 메모리 클럭과 대역폭, 레이턴시(Latency)도 향상이 이루어졌다. DDR5 메모리는 최대 DDR5-5600MHz(MT/s, 1DPC), DDR5-4400MHz(MT/s, 2DPC)로 빨라지고 최대 900MHz, 터보 최대 5.3GHz, 인텔 스마트 캐시(L3, LLC)는 최대 36MB로 이전 12세대의 30MB에서 증가했다. 


퍼포먼스 코어 당 증가된 L2 캐시, 에프션트 코어 클러스터 상에 공유되는 L2 캐시를 통해 빠른 게임 로딩과 원활한 프레임 제공, 대용량 메모리 제공 및 지연 시간 단축으로 성능 향상과 효율성을 개선한다. 내장 그래픽은 12세대 코어 프로세서와 같이 인텔 Xe(Intel Xe) 그래픽 아키텍처(12세대)를 적용했다.


소프트웨어 명령어 셋은 부동소수점 연산 강화로 전문적인 영역에 최적화된 AVX와 AVX2 명령어, 12세대 코어 프로세서와 같이 인텔 딥 러닝 부스트(Intel Deep Leafning Boost) 외에도 향상된 인텔 가우시안 및 뉴럴 액셀러레이터 3.0(Intel Gaussian & Neural Accelerator 3.0(GNA))로 인공지능과 딥러닝 처리 성능과 효율을 높여준다.



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인텔 13세대 코어 프로세서는 인텔의 새로운 칩셋인 Z790과 조합된다. LGA 1700 소켓과 700 시리즈(Intel 700 Series Chipset) 메인보드 조합에서도 이전 세대와 하위 호환성을 제공하는 만큼 기존 12세대 코어 프로세서 활용도 가능하며 DDR5와 DDR4 메모리도 이전과 같이 모두 지원하는 만큼 업그레이드에 보다 유리하다. 600 시리즈 메인보드에 사용한 쿨링 솔루션도 그대로 이용 가능해 기존 12세대 코어 프로세서 기반 시스템을 사용해왔다면 CPU 교체만으로 성능 향상과 비용 절약이 가능해 최근과 같은 고환율 시대에 프로세서 경쟁력을 높일 수 있다.


12개의 PCIe Gen 4 (또는 16개의 Gen 3) 레인을 제공하며 CPU에서 16개의 PCIe Gen 5.0 레인 제공을 통해 더 많은 장치와 고속의 NVMe SSD를 이용할 수 있다. CPU 대 칩셋 대역폭을 위한 DMI도 DMI 4.0으로 두 배로 증가했으며 무선랜은 와이파이 6E(WiFi 6E, Gig+) 지원, 썬더볼트 4(Thunderbolt 4), USB 3.2 Gen 2x2 20Gbps, 옵테인 메모리 with Solid Storage Storage, 4K 컨텐츠를 위한 미디어 및 디스플레이 지원 향상, 인텔 래피드 스토리지 기술(Intel Rapid Storage Technology), 오디오 향상관 개선된 전력 관리 기술 등을 제공한다.


최신 플랫폼 도입에 따라 12세대와 같이 13세대도  차세대 PCIe 5.0 지원과 DDR5 SDRAM 지원이 추가됐다. PCIe 5.0 도입으로 향상된 I/O 처리량과 스토리지 성능 향상을 가능하게 해준다. PCIe 5.0은 이를 지원하는 그래픽카드나 저장장치는 찾아보기 어려워 바로 적용은 어렵지만 미래 지행적인 기술로 최신 제품에서 적용이 확대될 것으로 전망된다. 메인스트림으로 사용되는 기존 DDR4 SDRAM 외에도 DDR5 SDRAM을 지원한다. DDR5는 인텔 700 시리즈 메인보드 외에도 기존 DDR4를 지원하는 인텔 600 시리즈 메인보드도 사용 가능하다. DDR4는 3200MT/s에 머물렀다면 DDR5는 4800MT/s, 13세대는 5600MT/s로 확장되며 더 빠른 속도와 높은 대역폭을 확보해 일반 작업 생산성과 게이밍 성능 향상을 기대할 수 있다. 물론 기존 DDR4와 같이 오버클럭(OC)을 통해 더 높은 클럭의 동작도 가능하다.


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. DDR5로의 본격적인 교체 시기는 2023년에서 2024년으로 보고 있으며 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.


오버클럭(OC) 지원면에서도 개선되어 오버클럭 경험을 향상한다. 인텔 익스트림 튜닝 유틸리티(Intel XTU)에서 새로운 퍼 코어 튜닝(Per Core Tuning), 인텔 스피드 옵티마이저(Intel Speed Optimizer)와 컴팩트 뷰(Compact View) 등으로 손쉬워진 원클릭 오버클럭킹(1-Click Overclocking)이 가능해졌다. 또 DDR4와 DDR5 메모리는 인텔 XMP 3.0(Extreme Memory Profile 3.0)과 로부스트 메모리 OC(Robust Memory OC)로 원클릭 메모리 오버클럭킹 역시 지원해 오버클럭 편의성과 접근성을 높였다.



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13세대 코어 프로세서 라인업은 최대 8코어 P-코어(P-Core)와 최대 16코어 E-코어(E-Core)를 통합한 퍼포먼스 라인업 코어 i9 시리즈(24C, 8P+16E), 코어 i7 시리즈(16C, 8P+8E), 메인스트림 코어 i5 시리즈(14C, 6P+8E)가 먼저 시장에 출시된다. 이전과 같인 배수락이 해제된 K/ KF 시리즈와 내장 그래픽(iGPU)가 제거된 F 시리즈로 나뉘며 대표적인 코어 i5 13600K는 14코어, 5.1GHz로 이전 세대 코어 i5 12600K 대비 4코어 4스레드(4C/ 4T), 터보 클럭이 200MHz, 코어 i7 13700K는 16코어와 5.4GHz, 4코어 4스레드, 터보 클럭 400MHz, 코어 i9 13900K는 24코어와 5.8GHz, 8코어 8스레드(8C/ 8T), 터보 클럭 600MHz가 각각 증가했다.



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13세대 코어 프로세서는 6종이 우선 출시된다. 24코어(P코어 8, E코어 16) 32스레드(24C/ 32T)와 최대 5.8GHz P코어 맥스 터보 주파수와 최대 4.3GHz E코어 맥스 터보 주파수, L3 36MB, L2 32MB, PBP(Processor Base Power, W) 125W, MTP(Max Turbo Power) 253W 스펙의 코어 i9 13900K, 내장 그래픽 제거한 13900KF, 16코어(P코어 8, E코어 18) 24스레드(16C/ 24T) P코어 맥스 터보 최대 5.4GHz와 E 코어 맥스 터보 주파수 최대 4.2GHz, L3 30MB, L2 24MB, PBP 125W, MTP 253W 스펙의 코어 i7 13700K와 내장 그래픽 제거한 13700KF, 14코어(P코어 6, E코어 8) 20스레드(14C/ 20T). L3 24MB, L2 20MB, P코어 맥스 부스트 최대 5.1GHz와 E코어 맥스 터보 최대 3.9GHz, PBP 125W, MTP 181W 스펙의 코어 i5 13600K와 내장 그래픽 제거한 13600KF의 라인업을 제공한다. 내장 그래픽(iGPU)은 인텔 UHD 그래픽스 770(Intel UHD Graphics 770), 메모리 클럭은 DDR5 5600MHz/ DDR4 3200MHz를 공통적으로 지원한다. 


코어 i9 13900K는 589달러($589, 84만 1천원 선), 13900KF는 564달러($564, 80만 5천원 선), 코어 i7 13700K는 409달러($409, 58만 4천원 선), 13700KF는 384달러($384, 54만 8천원 선), 코어 i5 13600K는 319달러($319, 45만 5천원 선), 13600KF는 294달러($294, 42만원 선)를 각각 형성한다.이전 세대 코어 i9 12900K는 589달러로 코어 i9 13900K와 동일하며 전반적으로 가격은 유지하는 방향이다. 다만 현재는 환율이 높아지는 추세인 만큼 국내 출시 가격도 이를 반영해 이전 세대의 가격대로는 출시되기 어려울 것으로 보인다.



인텔 13세대 코어 프로세서 테스트 시스템



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인텔 13세대 코어 프로세서 코어 i5 13600K(3.5GHz, 14C/ 20T, 6P+8E)



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ASUS PRIME Z790-A WiFi(인텔 Z790 칩셋)


인텔 데스크탑용 13세대 코어 프로세서 테스트에는 코어 i5 13600K(3.5GHz)와 코어 i9 12900K(3.2GHz)와 코어 i7 12700K(3.6GHz), 코어 i5 12400(2.5GHz)의 4종 CPU를 이용했다. 메인보드는 ASUS PRIME Z790-A WiFi(Z790), ASUS ROG MAXIMUS Z690 Hero(Z690), SK하이닉스 DDR5-4800 16GB x 2, 메모리 클럭은 12세대 코어 CPU는 DDR5-4800MHz(CL40-39-39-76-115-2T, 1.25v)와 13세대 코어 CPU인 13600K는 DDR5-5600MHz(CL40-40-40-76-115, 2T, 1.25V), 그래픽카드는 NVIDIA 지포스 RTX 3090 Ti 24 D6X 24GB(Boost 1860MHz), Seasonic Prime Gold GX-1300W Full Modular, 쿨러는 EVGA CLC280 일체형 수냉 쿨러, Intel 칩셋 드라이버 v10.1.18838.8284, 지포스 게임 레디(GeForce Game Ready) 522.25 WHQL 드라이버, MS 윈도우 11 Pro K 64bit를 이용했다.



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인텔 13세대 코어 CPU 지원 Z790 메인보드/ ASUS PRIME Z790-A WiFi


ASUS PRIME Z790-A WiFi(Z790)는 인텔 Z790 칩셋과 LGA1700 소켓으로 13세대 코어 프로세서는 물론 12세대 코어 프로세서를 지원한다. DDR5 메모리는 4개의 슬롯을 제공하며 6000MHz (PC5-48000) 이상, 최대 128GB 확장 가능하다. PCIe 5.0 x16 슬롯과 PCIe x16 형태의 슬롯, PICe 4.0 x1과 PCIe x1 형태의 슬롯 2개, SATA3 4개, M.2 3개(NVMe/ PCIe 4.0), HDMI와 DP, USB 3.2. USB 3.1, RJ-45 이더넷, REaltek 7.1채널(8ch) 오디오, UEFI 바이오스와 Dr.MOS 모스펫, LED 라이트, LED 헤더 M.2 히트싱크, TPM헤더 등을 지원한다.



코어 i9 12900K급 게임 성능, 13세대 코어 i5 13600K


인텔 코어 i5 13600K는 고성능 P 코어(P-Core)와 고효율 E 코어(E-Core)를 조합한 고성능 하이브리드 아키텍처를 개선한 13세대 코어 프로세서 메인스트림 라인업을 대표하는 프로세서다. DDR5-5600MHz 클럭을 지원해 향상된 CPU와 게임 성능을 기대할 수 있을 것으로 예상되는 만큼 최신 CPU에 최적화된 MS 윈도우 11(Windows 11) OS에서 벤치마크 소프트웨어 및 게임을 통해 성능을 살펴봤다.



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인텔 코어 i5 13600K는  2세대 하이브리드 아키텍처와 아키텍처 및 IPC 개선, 클럭 향상과 캐쉬 메모리 증가, DDR5 5600MHz 적용, 인텔 스레드 디렉터의 윈도우 11 22H2 업데이트를 통한 최적화 개선 등을 통해 메모리 성능과 레이턴시 등 전반의 향상이 이루어졌다. 

렌더링 성능을 측정하는 블렌더(Blender)와 V-Ray 5에서는 P코어는 6개로 2개 적으나 E 코어는 8개로 2배가 증가된 코어 i5 13600K는 12세대 코어 i7 시리즈인 12700K를 앞서는 성능을 제공해 적정 수준의 가격대가 형성된다면 합리적인 메인스트림 프로세서가 될 것으로 예상된다.



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인코딩 프로그램인 다빈치 리졸브 18(Davinchi Resolve 18)에서는 멀티코어를 지원해 코어와 스레드 수로 성능의 차이가 발생한다. 멀티미디어 및 스트리밍, 영상 편집이나 렌더링 등 다양한 환경에서 개선된 성능을 제공할 것으로 예상된다.


멀티 코어를 지원하는 벤치마크인 만큼 더 많은 코어와 스레드를 제공하면 성능이 우수하다. 코어 i5 13600K는 2세대 하이브리드 아키텍처와 아키텍처 및 IPC 개선, 클럭 향상과 캐쉬 메모리 증가, DDR5 5600MHz 적용으로 기존 12세대 코어 프로세서 대비 향상돼 CPU의 영향이 큰 게임들에서 향상된 성능이 예상된다.


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게임 테스트는 배틀그라운드(PUBG)와 어쌔신 크리드 발할라와 마블 스파이더맨 리마스터 PC, 토탈 워해머 3 등 비교적 최신 게임을 포함한 10종을 이용했다. 최신 게임일수록 멀티코어 활용도가 높아지는 추세이며 인텔 최신 프로세서와도 최적화가 잘 이루어졌다. 윈도우 11 환경에서 코어 i5 13600K 프로세서는 일부 게임에서는 코어 i9 12900K를 앞섰으며 일부 게임은 약간 낮은 프레임를 제공했으나 전반적인 게임 성능은 12900K와 거의 동급으로 봐도 무방할 정도로 유의미한 게임 성능의 향상이 이루어진 것으로 나타났다.


13600K는 CPU의 영향이 크게 작용하는 온라인 기반 배틀그라운드(PUBG)와 레지던트 이블 8 빌리지, 파크라이 6(Far Cry 6) 등과 같은 일부 패키지 게임에서 12900K와 프레임 차이가 유의미하게 나타나기도 했다. 이번 게임 성능 결과를 통해 2세대 하이브리드 아키텍처 도입과 아키텍처부터 IPC 향상, 클럭 향상과 캐쉬 메모리 증가, 고클럭 DDR5 5600MHz 메모리 도입은 게임 성능 전반의 향상을 가져왔으며 이들의 영향을 받는 게임에서의 향상을 기대할 수 있을 것으로 예상된다.



인텔 13세대 코어 i5 13600K 프로세서 온도와 소비전력



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이번에는 코어 i5 13600K와 코어 i9 12900K, 코어 i7 12700K, 코어 i5 12400 CPU의 온도와 소비전력을 확인했다. 코어 i5 13600K는 125W(맥스 터보 181W)와 코어 i9 13900K는 125W(맥스 터보 253W)이지만 코어 i9 12900K는 150W와 맥스 터보 파워(W)는 241W로 TDP 스펙은 공정 개선 등으로 변화가 있으나 맥스 터보 클럭에서는 코어와 클럭 등에 따라 차이를 보인다.


13세대 코어 프로세서는 P코어는 8코어로 유지하고 E코어를 최대 16개로 증가하면서 업그레이드된 인텔 7공정을 적용하고 있으나 코어 수 증가에 따른 전력 소모량 증가를 확인할 수 있다. 13세대 코어 프로세서는 성능 증가와 전력 효율 향상이 이루어졌으나 더 높은 성능과 전력의 P코어보다 E코어의 상승으로 이전 세대 상급 CPU 대비 크게 늘어나지 않은 전력 소모도 확인할 수 있다. 단 전력 소모량은 렌더링과 게임 진행 중 소프트웨어를 통해 전체 시스템 전력량이 아닌 CPU와 GPU의 각각의 최대 전력 소모량만을 비교했다.



전반적인 성능 업그레이드!, 인텔 13세대 코어 프로세서


인텔 12세대 코어 프로세서를 이어 2세대로 접어든 고성능 하이브리드 아키텍처는 기존 세대를 이어 데스크탑 프로세서 시장에서의 경쟁을 위한 준비를 마쳤다. 두 개의 서로 다른 코어로 인한 불편함과 일부 이슈는 협력을 통해 개선 중에 있고 더 많은 고효율 코어, 클럭 향상, 아키텍처 개선과 캐쉬 메모리, DDR5 고클럭의 지원으로 이전 보다 더 향상된 성능이 가능해졌다.


Ai 기반으로 작업을 효율적으로 처리하는 고성능 하이브리드 아키텍처에 최적화된 스케쥴러 인텔 스레드 디렉터(Intel Thread Director)와 그동안 축적해온 노하우를 바탕으로 하이브리드 아키텍처는 개선되고 있으며 이를 통해 PC 성능과 효율을 개선하고 있다. 이를 바탕으로 우수한 게이밍 성능은 물론 전문가를 위한 영역을 위한 연산 성능과 영상 편집과 처리, 스트리밍 등 다양한 분야에서 최적의 성능과 효율을 내줄 수 있다.


또한 13세대 코어 프로세서도 이전과 같은 배수락 해제된 K 시리즈와 내장 그래픽을 제거한 KF 시리즈를 처음부터 출시해 보다 다양한 라인업의 데스크탑용 CPU를 선택 가능하며 이전 세대와 큰 차이 없는 가격대를 유지하는 점도 시스템 구성에 유리한 부분이다.



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성능 업그레이드된, 인텔 13세대 코어 프로세서


앞서 살펴본 코어 i5 13600K에서도 볼 수 있듯이 하이브리드 아키텍처와 캐쉬 용량 증가, 고클럭 DDR5-5600MHz 도입 등으로 일반 작업 성능 향상 뿐만 아니라 게임 성능은 이전 세대 고성능 코어 i9 12900K와 견줄 수 있는 성능을 내주는 등 더 높은 코어 i7 13700 시리즈와 코어 i9 13900 시리즈 프로세서를 기대하게 만든다.


시스템 구성 측면에서는 LGA 1700 소켓을 유지하고 DDR5와 DDR4 메모리 동시 지원으로 경쟁사 플랫폼 대비 업그레이드나 새로운 시스템을 구성하고자 했을 때 유리하며 성능도 전반적으로 개선해 플랫폼 경쟁력을 갖추었다.


하이브리드 아키텍처도 2세대로 접어들면서 처음과 다르게 데스크탑 PC 시장에서 안정화와 효율을 개선해 나가고 있으며 앞으로도 더 많은 제품들을 통해 더 많은 변화와 개선을 기대할 수 있을 것으로 예상된다.


다만 환율 인상이 이루어진 현재는 PC 부품 전반에서 가격이 상승되는 추세이고 인텔 13세대 코어 프로세서도 자유롭지 못하다. 달러 가격 기준으로 13세대 코어 프로세서는 기존 12세대 코어 프로세서 대비 크게 인상되진 않았지만 국내 가격은 이보다 조금 더 높은 가격대를 형성할 것으로 예상된다. 그만큼 가격 안정화가 13세대 코어 프로세서 경쟁력의 관건이 될 것으로 전망된다.

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