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IPC 성능 개선 새로운 아키텍쳐로 태어난 11세대 인텔 코어 프로세서 (코드명 로켓 레이크-S) 백서

2021.04.01. 13:59:24
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기존의 14nm 공정을 그대로 사용하였지만 새로운 아키텍쳐(코드명 사이프레스 코브 코어)로 인텔의 11세대 코어 프로세서가 정식 출시가 되었다.  이미 여러 커뮤니티, 유튜브 등을 통해 다양한 게이밍 프레임 결과들을 봤겠지만 오늘 브레인박스에서는 이 새로운 사이프레스 코브 아키텍쳐가 가지고 있는 "깡-프로세서" 성능을 확인해 보기 위해 어도비 계열의 3대장 대표 소프트웨어인 프리미어프로, 라이트룸, 포토샵에서의 성능 향상 위주로 첫번째 기사를 준비중이며  결과적으로 다행히도 이 테스트에서는 비교적 전세대인 10세대 코어 프로세서들의 성능을 넘어선 성능 결과 들을 보여주었는데 자세한 내용은 내일 업데이트 될 예정이다.  


11세대 코어 프로세서의 새로운 아키텍쳐 (코드명, 사이프레스 코브)




▲ 인텔의 11세대 코어 프로세서의 IHS 는 기존에 정사각형 형태에서 직사각형 형태로 달라졌다.  이는 내부에 코어 형태가 직사각형 형태로 달라진에 따른 변화이다.  





▲ 11세대 코어 프로세서의 실리콘 다이 모습 



▲ 프로세서의 패키지도 달라진 로고와 함께 완전히 변화가 이루어졌으며 최고 상위 모델인 코어 i9 11900K 프로세서의 경우는 하이엔드 답게 푸른색의 플라스틱 박스로 만들어졌다.  




▲ 인텔의 사이프레스 코드 코어로 만들어진 11세대 코어 프로세서는 새로운 통합 그래픽코어인 UHD750 그래픽스코어를 포함하며 인텔의 딥러닝 부스트 기능이 포함되었다.   그리고 가장 크게 강조하는 것은 새로운 아키텍쳐 기반으로 만들어져 IPC, 하나의 클럭당 처리할 수 있는 명령어의 숫자가 19% 향상이 이루어졌다는 점이다.  


출시되는 11세대 코어 프로세서들 그리고 인텔의 전략은? 


자, 이번에 출시되는 인텔 프로세서들은 아래와 같은 제품들로 출시가 되는 크게 보면 오버클럭킹 / 그래픽코어 내장, 오버클럭킹 / 그래픽코어 제외, 그래픽코어 내장 모델, 그래픽코어 삭제 모델로 크게 보면 3가지 종류로 구분할 수 있다.  그리고 저전력 모델이라고 볼 수 있는 "T" 모델도 출시가 되는 국내에서 구입하기는 어렵다.




▲ 인텔의 11세대 코어 프로세서는 총 19개 모델이 출시가 되는 저전력 모델인 "T" 프로세서는 수입이 되지 않으므로 국내에서는 총 15개 종류가 수입, 판매될 예정이다.  


이번 프로세서 라인업에 가장 유심하게 봐야할 것은 바로 인텔의 "8코어, 16스레드" 지원 모델이 무려 8가지 모델이나 된다는 점이다.  이 8코어 모델을 이처럼 많이 출시한 것은 이번 11세대가 처음인데 최고 상위 i9 라인업이 10코어 20스레드 모델이 아니면서 발생한 원인이 가장 크다.   스펙을 유심하게 보게 되면 동일한 코어/스레드 숫자를 지니고 있지만 최대 작동 속도와 ABT 지원 여부로 나누어지며 오버클럭킹을 지원하지 않거나 그래픽코어가 삭제된 모델들의 경우는 65W 로 평균적인 TDP 를 갖고 있다. 그리고 코어 i5 라인업은 그대로 6코어 / 12스레드를 지원한다.   


이 처럼 8코어, 16스레드 라인업을 두텁게 한 이유는 이번 세대에서는 14nm 공정의 한계 혹은 코어의 숫자 변화를 꾀하기 위해 그리고 내년 주력 모델이 8코어라는 것을 의미한다.  그리고 이 표를 자세히 보게 되면 인텔이 현재 시점에서 많이 팔고 싶어하는 프로세서를 바로 알 수 있는데 그 모델들은 그래픽코어가 포함되어 있지 않은 "F" 모델 들이다.  코어 i9 11900K 프로세서는 539 달러로 출시가 되었지만 코어 i9 11900F 프로세서의 경우는 422 달러로 약 120 달러 정도 차이가 난다.  이 가격대에 걸리는 프로세서는 경쟁사의 라이젠7 5800X 프로세서이다.  즉 두 가지 프로세서 모두가 그래픽코어가 없는 제품이기 때문에 현재 그래픽카드의 수급이 좋지 않은 상황에서 동일한 프로세서 가격대로 맞추어서 그래픽카드를 미리 확보한 사용자들에게 두가지 프로세서 중에서 하나를 선택하도록 유도하고 있다는 점이다. 



그리고 10세대 코어 프로세서 중에서 하위 20만원 대 미만 프로세서도 대거 투입이 되는데 제품의 이름에서 볼 수 있듯이 특이하게도 "5" 단위로 나누어져 출시가 되는 일종의 리-플레시 모델로 보이는데 더욱 재미있는 점은 모두가 UHD630, UHD610 등의 내장 그래픽코어를 포함하고 있는 모델들이 주력을 이룬다는 점이다.  이 프로세서는 많은 숫자의 시스템 혹은 완전한 엔트리 시스템을 위한 프로세서로 이 역시도 경쟁사의 내장 그래픽코어가 내장되어 있는 라이젠 프로세서를 견제하기 위함으로 보인다. 


1.35V 로 늘어난 Vcore 전압 = 늘어난 전력 소비량


이번 11세대 코어 프로세서는 코어 i9 프로세서 8코어, 16스레드를 처리할 수 있는 물리적인 코어 숫자의 한계를 가지고 태어났다.  아쉽게도 전세대 10세대 코어 프로세서 코어 i9 10900K 프로세서가 10코어 / 20스레드 인 것에 비하면 2개의 코어가 없어졌는데 이렇게 된 이유는 몇가지로 추론 해볼 수 있다.  우선 가장 유력한 이유,  첫번째는 현재 14nm 공정에서 많은 숫자의 트렌지스터를 넣는 것은 지금 이상의 소비전력을 소모하기 때문에 그 발열량의 한계로 이렇게 만들어진 즉, 이제 14nm 의 한계점에 부딪쳤다는 것이다.  그리고 두번째는 10nm 공정으로 만들어질 다음 세대 프로세서는 "빅코어 + 리틀코어" 방식의 프로세서로 달라지기 위한 포석 이라고 볼 수 있다.  이 부분은 현재 고성능코어 + 저전력 코어를 만들어낸 애플 실리콘과 비슷한 방향으로 갈 수 있는 방향성의 기준으로 고성능 8코어를 기준으로 한 것이 아닐까 하는 추측이다.  만약 인텔에서 새롭게 출시된 프로세서가 "빅코어 + 리틀코어" 방식으로 선회하게 된다면 현재 11세대 코어 프로세서와 같이 최대 한계 코어를 8개로 국한을 짓고 저전력 코어 8개를 넣은 프로세서를 총 16개의 코어를 가지고 있는 프로세서를 충분히 만들수 있다.  이를 먼저 구현한 것이 바로 애플이다.  



그리고 이번 코어 i9 11900K (KF) 계열의 프로세서에 처음으로 적용된 ADV 기술은 일정한 속도로 클럭을 유지하여 성능을 뽑아내야 하는 구간에서 오히려 잦은 클럭 변동으로 인해 게임 내 프레임을 일정하기 유지하지 못하거나 파일의 트렌스 코딩 부분에서 이상적인 성능을 보여주지 않는 듯 하다.  오히려 낮은 라인업 들이 오히려 올-코어를 클럭의 변화폭이 없이 일정한 클럭으로 뽑아주고 유지해 준다는 이야기 인데 현재 코어 i9 11900K, KF 시리즈 보다  코어 i7 그리고 i5 계열들이 더욱 좋았다.   이 부분은 현재 코어 i9 프로세서가 원천적으로 가지고 있는 고질적인 문제 인지 혹은 메인보드 제조사들이 바이오스 등의 문제인지는 알 수 없는 부분이지만, 만약 바이오스의 문제라면 조속히 안정화가 된 새로운 바이오스를 튜닝, 내 놓아야할 듯 하다. 


다시 11세대 코어 프로세서로 이야기를 돌려보자. 앞선 PT에서 봤던 것과 같이 최상위 코어 i9 프로세서는 125W TDP로 표기가 되어 있지만 사실 오버클럭킹 혹은 풀-로딩이 걸리게 되면 200~250W TDP 를 가볍게 넘어선다. 이런 결과는 14nm 공정의 한계점 그리고 새로운 아키텍쳐에서  높은 클럭으로 프로세서를 구동시켜 IPC 를 늘리기 위해 필요한 위해 자연스럽게 높은 Vcore 전압을 높일 필요가 있었고 이로 인해 TDP 의 상승으로 이어졌으며 결과적으로 이는 프로세서의 발열량이 동반 상승 했다고 보는 것이 옳다.   그래서 인텔에서는 호기롭게 새로운 아키텍쳐 프로세서의 변화를 꾀했음에도 불구하고 14nm 공정에서의 한계점을 여실하게 보여주는 프로세서가 바로 11세대 코어 프로세서라고 결론을 내릴 수 있을 듯 하다. 


14nm 공정 프로세서 드디어 마침표를 찍다. 


앞서 이야기 했던 이런 저런 이유로 이번 11세대 코어 프로세서 중에서 특히나 코어 i9 11900K(KF) 프로세서는 개인적으로 매력적인 제품은 아닌 듯 하다.  이번 테스트에 포함되어 있는 어도비 계열 소프트웨어의 성능 향상 부분은 늘어난 IPC 로 인한 이득으로 보이며 경쟁사의 프로세서가 6코어 / 12스레드를 가졌지만 8코어/16스레드의 성능을 넘어선 것은 코어의 숫자와 클럭도 중요하지만 물리적인 아키텍쳐의 설계가 중요하다는 것을 이번 11세대 코어 프로세서에서 입증을 했다 정도로 이번 제품을 정리하면 된다. 



하지만 만약 11세대 코어 프로세서를 구입하고자 한다면 굳지 비싼 i9 11900K / KF 프로세서 보다 "F" 가 들어간 모델을 구입하는 것이 금액적으로나 성능적으로도 경쟁력이 있어보이며 개인적으로 11세대 코어 프로세서 중에서 추천을 하고자 한다면 코어 i7 11700K (F), i7 11700 그리고 코어 i5 11400F 모델 정도 이지 않을까 싶다.  이 프로세서들은 비교적 65W의 TDP 를 갖고 있으며 이로 인해 발열량도 적고 마지막으로 인텔 답지 않게 낮은 가격으로 책정이 되어 동급 넘버링을 갖고 있는 10세대 동급 프로세서들과 큰 가격차이를 보이지 않기 때문이다. 

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