인텔이 13세대 코어 프로세서의 세부 자료를 이미 공개한 상태다.

코드명 랩터 레이크로 명명된 13세대 코어 프로세서는 세계에서 가장 빠른 데스크탑 프로세서이며 24%의 게이밍 성능 향상과 34%의 콘텐츠 제작 능력을 업그레이드 시켰을 뿐만 아니라 비교 불가한 오버클럭 경험을 제공한다는 것이 인텔의 설명이다.

이 주장에 근거가 되는 자료와 데이터는 이미 모두 공개된 상태라서 굳이 부연 설명은 필요 없겠지만 그런 데이터가 어떻게 가능했는가는 모두 궁금해 할 것 같아 이번 기사를 준비해 봤다.

■ 랩터 레이크의 변화, 핵심은 공정과 캐쉬

이미 발표된 대로 코드명 랩터 레이크의 핵심은 IPC 개선이 아니다.

IPC를 개선하기 위한 작업이 전혀 없던 것은 아니지만 실제 계산 능력을 업그레이드 한 것은 아니라서 IPC를 내세우긴 민망한 수준이다. 인텔도 9월 말 공개한 자료에서 IPC가 아닌 싱글 스레드 성능과 멀티 스레드 성능을 언급한 것도 다 이 때문이다.

그래도 모든 코어의 L2 캐쉬 증가와 E 코어의 프리패처 알고리즘 최적화는 IPC 개선에 약간은 도움이 됐고 모든 코어와 데이터를 공유하고 전송하는 링버스 속도가 최대 600MHz 증가해 멀티 스레드 작업 효율이 좀 더 개선됐다는 점은 인정할 만 하다.

하지만, 디코더 스테이지나 최종 연산 단계 모두 바뀐 것이 없어 사실 상 공정 개선 버전이라 부를 수 밖에 없는 것이 랩터 레이크의 현실이다.

랩터 레이크의 공정 변화도 그렇게 인상적인 건 아니다. 세대를 구분할 정도의 차세대 공정이 사용된 것도 아니고 12세대 코어 프로세서서 사용했던 인텔 7 공정의 개선 버전이 랩터 레이크에 사용됐다.

그래도 3세대 슈퍼핀 트랜지스터를 적용한 덕에 더 낮은 전압을 사용하고 더 높은 속도를 달성할 수 있게 됐는데 인텔이 비교 불가한 오버클럭 경험을 이야기한 것도 다 이때문이다.

12세대 코어 프로세서로는 P 코어 기준 올 코어 5GHz가 사실 상 마지노선이었지만 3세대 슈퍼핀 트랜지스터로 업그레이드 된 12세대 코어 프로세서는 5.5GHz 그 이상도 가능하다. 인텔 주장대로라면 600MHz 더 빠르다는데 올 코어 기준이 아닌 싱글 코어 기준 최고 속도를 말한 것으로 판단된다.

■ 인상적인 성능 향상의 비밀은 E 코어

랩터 레이크가 IPC 개선 보다 클럭 향상에 치중했다지만 그것 만으로 세대 교체를 말할 만큼 인상적인 성능 향상을 보여주진 못한다.

그래서 선택한 것이 바로 E 코어다.

엘더 레이크 부터 적용하기 시작한 E 코어는 생각보다 성능이 좋다. 단일 코어 기준으로 P 코어 대비 60~70% 정도는 되는 것이 E 코어다. 다이 면적도 1개의 P 코어가 E 코어 4개와 맞먹으니 투입된 트랜지스터 물량 대비 효율은 E 코어가 훨씬 좋다.

물량 증가, 즉 투입되는 트랜지스터와 다이 면적 증가는 최소화 하면서 전체 성능을 높이는 가장 손쉬운 방법이 E 코어라서 그걸 더 집에 넣은게 바로 랩터 레이크다.

소비자 입장에서야 E 코어 보다 P 코어를 더 선호하겠지만 이미 한계까지 높아져버린 전력 소모량과 발열을 생각하면 인텔 7 공정에서 선택할 수 있는 최선이 E 코어일 수 밖에 없어 아쉬울 따름이다.

■ P 코어, E 코어 성능은 이전과 동일

랩터 레이크에 대한 긴 설명은 필요치 않은 관계로 실제 데이터를 통해 이를 확인하고자 한다.

필자는 13세대 코어 i9-13900KF와 12세대 코어 i9-12900K를 같은 속도로 설정했다. 스레드 별 동작 속도를 다르게 하지 않고 모두 P 코어 4GHz에 E 코어 3.7GHz로 동작하게 했다.

이렇게 설정하면 13세대인 랩터 레이크와 12세대인 엘더 레이크의 IPC 차이를 보다 쉽게 파악하는 것이 가능하다.

그렇게 비교한 결과가 위에 있다.

보면 알겠지만 IPC 차이를 가장 정확하게 파악할 수 있는 개별 코어 성능, 즉 단일 스레드 처리량 부분을 보면 랩터 레이크의 P 코어와 엘더 레이크의 P 코어 차이가 거의 없고 E 코어도 마찬가지인 것을 알 수 있다.

Sandra로 테스트 된 결과들이 최대 부하에서의 계산량을 말하는 것인 만큼 캐쉬 용량이나 링버스 속도가 영향을 주는 저부하 작업에선 차이가 있을지는 모르겠지만 CPU의 모든 자원을 활용하는 작업에선 차이가 없다는 것을 보여주는 결과다.

멀티 스레드는 E 코어가 2배 증가한 영향이 나타났다. 엘더 레이크까지는 E 코어를 모두 활용해도 P 코어 성능에는 못 미쳤지만 E 코어가 2배 증가한 랩터 레이크에선 P 코어를 넘어선 계산 능력이 확인 됐다.

P 코어 8개 전부의 계산 능력이 E 코어 16 보다 낮다는 이야기다. 당연히 P 코어 성능이 높다고 이해하고 있을 소비자들에겐 좀 충격적인 결과지만 그런 변화 덕분에 랩터 레이크의 전체 성능은 앨더 레이크를 크게 앞설 수 있게 됐다.

캐쉬 용량 증설과 링버스 속도 변화에 따른 영향은 게임에서 확인됐다. 그래픽카드 성능을 모두 뽑아 쓰는 고화질 조건에선 차이가 없는 것이 당연하고 CPU의 작업량에 따라 프레임이 좌우되는 1920x1080 FHD 환경에선 어느 정도 긍정적인 영향이 있는 것은 분명했다. 그 차이가 그렇게 크지 않은 것이 아쉽기는 하지만 말이다.

■ 5.5GHz 그 이상이 현실화 됐지만...

랩터 레이크에 적용된 3세대 슈퍼핀 트랜지스터는 이미 한계까지 몰린 인텔의 클럭 한계를 뛰어 넘게 만들었다.

엘더 레이크는 5GHz 벽을 겨우 넘었지만 랩터 레이크는 5.5GHz나 그 이상도 가능했다.

성능 테스트에 사용한 13세대 코어 i9-13900KF의 정규 클럭도 올 코어 기준 5.5GHz니 조건만 좋다면 인텔이 예고한 6GHz 도 불가능하지 않을 것 같은데 이 모든 것을 AIO 수냉 쿨링에서 실현할 수 있다니 신기할 따름이다.

실제, 5GHz를 기준으로 코어 i9-13900KF과 코어 i9-12900K를 비교해 보면 온도와 전압, 소비전력 모두 코어 i9-13900KF가 더 좋았는데 소비전력은 그렇다 치더라도 91도 였던 온도가 77도 대로 내려 왔으니 기뻐할 만 하다.

다만, 코어 i9-13900KF도 3세대 슈퍼핀 트랜지스터의 한계를 최대한 끌어다 쓴 모델이라서 올 코어 5.5GHz 환경에선 전력 쓰로틀링이 발생했고 이를 해제할 경우 CPU 온도가 99도에 달해 좀 무리한 셋팅이 아닌가 싶었다.

전력 쓰로틀링 없이 80도 대를 유지할 수 있었던 클럭은 올 코어 기준 5.3GHz 였는데 이것도 E 코어 클럭을 12900K와 동일하게 셋팅한 후 얻어낸 결과여서 실제 클럭인 4.3GHz로 E 코어가 동작하면 5.3GHz도 어렵지 않을까 한다.

■ 13세대 코어 프로세서, 어떤 모델을 선택해야 하나?

지금까지 알아 봤듯이 랩터 레이크의 실체는 E 코어 추가와 클럭 향상이 전부다. 계산 능력을 업그레이드 한 IPC 개선은 사실 상 찾아보기 힘들고 E 코어 추가에 클럭 빨로 성능을 높인 것이 랩터 레이크다.

그래서 E 코어 추가가 자신에게 얼마나 도움이 되는지를 잘 파악하는 것이 중요하다.

E 코어를 메인 작업에 활용하지 않는 게임이나 캐쥬얼 작업 환경에선 기대 만큼 결과가 좋지 않을 수 있으니 말이다. 모든 코어를 필요로 하는 CG 랜더링이나 동영상 편집 및 인코딩, 트랜스 코딩 작업 만큼 높은 성능을 보장하긴 어려운 구조다.

클럭은 세대 차이가 크지 않을 가능성이 높고 E 코어가 추가된 것 만큼 영향력이 크지 않다. 오히려 랩터 레이크의 한계 클럭이 어느 정도인지만 참고할 정도면 충분하다.

특히, 오버클럭이 가능한 K 스큐에선 클럭이 낮은 모델일 수록 한계 클럭 만큼 보너스 성능을 얻는 것이나 마찬가지여서 하위 모델을 선호하는 것이 가성비 측면에서 유리할 수 있다.

그런 면에서 이번에 출시 되는 3가지 모델 중 i5로 투입되는 13600K나 13600KF가 인기가 높을 텐데 이전 세대와 달리 E 코어도 4개나 추가 됐으니 랩터 레이크 전체 모델 중 성능 임팩트는 가장 클 것으로 예상된다.