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누진요금의 역습, 시피유 TDP도 공범 … 라이젠 7 5800X VS 코어 i9-11900K

2021.06.03. 13:23:55
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[2021년 06월 02일] - 고성능 제품일수록 전력 소모량이 많았던 과거 PC 시장은 크고 거대한 형태가 상징처럼 통했다. 조금 뜨거워도 당연한 것으로 여겼고 조금 시끄러워도 그것이 자연스러운 현상이겠거니 치부하던 모습이 PC 사용자에게 추억처럼 회자된다.

그 당시 쓰였던 공랭·수랭·히트파이프·펠티어 등 다양한 냉각 방식은 고성능 PC가 안정된 동작을 구현하기 위한 과정에 선택하던 옵션 중의 하나다. 하지만 그러한 모습을 2021년 지금 설명하면 한심하다는 표정을 짓는다. 펠티어는 아예 존재를 감췄고 더는 환영받지 못하는 기술 목록에 오를 정도로 새로운 문물로 대체됐다.

오늘날의 PC는 작아지고, 세밀해졌으며, 강해졌다. 그리고 전력 소모량은 과거 대비 큰 폭으로 감소했다는 것이 공통된 목소리다. 굳이 복잡한 냉각 장치 없어도 발열을 제어하는 알고리즘을 도입하고 소모전력을 작업량에 따라 조절하고자 동작 주파수까지 낮추는 똑똑함을 갖춘 PC가 출시되고 있다.




이 과정에 인텔 코어 시피유는 14nm 공정에 11세대 관문을 넘었고, AMD 라이젠은 7nm 공정에 4세대로 체질을 개선했다. 세대가 올라갈수록 빨라지는 것은 둘째치고 고성능을 향하는 것은 자연스러운 진화 과정이다. 그럼에도 변하지 않는 논점 한 가지가 늘 마음에 걸린다. 성능이 상승할수록 전력 소모량 또한 비슷한 곡선을 밟는 전례다.

오늘날 PC가 기본 용량 650W 이상 파워를 선호하는 모습은 그렇게 굳어졌다. RTX 3080 이상 그래픽카드를 사용한다면 800W 이상이 권장 용량이다. 그래서 더욱 중요하게 여기는 전력 효율. 특히 가정에서 사용하는 PC라면 전력 효율은 누진요금과 밀접하게 연관하기에 간과할 수 없다.

즉, 전반적인 전력 소모량이 증가한다면 이 시점에 효율 개선은 더 나은 상품성을 가늠하는 기준이 될 수 있다.

# 인텔 코어 11세대 vs AMD 라이젠 4세대


단순히 14 나노와 7 나노의 대적 구도라 평하기에는 두 제품의 완성도가 무시해도 될 정도로 결코 가볍지 않다. 업계 평가를 그대로 인용하자면 14 나노 공정을 사용하는 인텔 11세대 코어의 최적화는 같은 공정 대비 가장 앞선 형태라고. 물론 이러한 지적이 AMD 시선에서는 마뜩잖다.

TSMC 7nm 공정에서 생산하는 라이젠 4 세대 시피유는 숫자 그대로만 비교한다면 경쟁사보다 앞서 더욱 세밀해진 공정이다. 공정을 의미하는 숫자가 낮아질수록 전력 소모량은 줄어들고 발열량 또한 마찬가지로 이점을 지닌다. 인텔과 AMD 두 회사가 공정 전환에 사활을 거는 이유다.

그렇다면 실제 가정에서 다양한 용도에 PC를 구동했을 때 얼마나 전력 소모량이 변화할 까? 더 세밀한 공정을 따지고, 전력 소모량을 계산하고 결국 누진요금까지 거론하게 된 것임에 근거를 모색했다. 대상 제품은 8 코어 16 스레드 제품을 기준으로 선호 우선순위 1위에 오르는 '라이젠 7 5800X VS 코어 i9-11900K'을 상대로 일반적인 사용 패턴에서 TDP를 측정했다.




△라이젠 7 5800X (7nm) - 3.8~4.7GHz / 8코어 16스레드 / L3 32MB : 105W
△코어 i9-11900K (14nm) - 3.5~5.3GHz / 8코어 16 스레드 / L3 16MB : 125W


각 제조사가 공개한 제원에 따른 소모량부터 약 두 배에 달하는 제품의 실제 TDP를 측정했다. 테스트 방식은 총전력을 실시간으로 측정하는 계측기를 사용했으며, 나열한 작업의 최대(peak)를 측정했다. 일상적인 용도인 문서와 웹서핑, 디자인 분야에서는 포토샵과 에프터이펙트 그리고 프리미어 작업을 이용했다.

《테스트 환경》
CPU : 라이젠 7 5800X VS 코어 i9-11900K
보드 : B550 vs z570
RAM : 마이크론 발리스틱 DDR4 3,600MHz -> 3,200MHz 16GB(2EA) 대원CTS
HDD : 마이크론 P5 NVMe 500GB
VGA : RTX3700FE
파워 : 시소닉 프라임 TX750W






두 제품은 약 47만 원 vs 약 71만 원으로 인텔 코어 i9 시리즈가 약 26만 원 더 비싸게 팔리고 있다. 전력 소모량 또한 더 많은 것으로 확인됐다. 포토샵 작업 진행에 인텔 코어 i9은 최대 252W를 기록했고 비슷한 작업에 AMD 라이젠은 156W에 불과했다. 가장 큰 차이는 동영상 작업 진행 시 발생했다. 어도비 프리미어로 동영상 편집을 진행했을 경우 최대 397W를 기록한 인텔과 달리 AMD는 260W에 머물렀다.

게임에서는 그 차이가 더 확연히 벌어졌다. 더구나 게임은 오랜 시간 PC를 구동하는 성향상 실제 누진요금에 큰 영향을 미치는 분야다. 툼레이더 기준 최대 410W에 달한 인텔 i9과 달리 AMD는 364W를 기록했다. 레인보우 6에서도 인텔이 406W, AMD가 345W로 둘 차이의 소모량에 차이를 보였다. 결정적으로 그 와중에 성능은 라이젠 제품이 앞섰다. 전력 소모량 증가와 성능 향상은 어느 정도 비례한다고 서두에서 서술했음에도 그게 아닐 수 있음을 증명한 사례다.

# 공정 한계 발목 잡힌 인텔 … 전력 소모량 많아


본격적인 여름의 시작을 알리는 전조증상이 연일 이어지고 있다. 습하고 덥고 동시에 수시로 쏟아지는 굵은 빗줄기는 사람은 단지 불쾌감이 끝이지만 PC는 최악의 구동환경과 진배없다. PC는 잘 식혀주는 것이 유일한 최적화 전략이다. 하지만 한국의 여름 환경은 모든 면에서 불리하다.

전력 소모량은 곧 다양한 문제의 발단을 암시한다. 동시에 가정에서는 부담의 증가와 밀접하다. 에어컨을 시작으로 서큘레이터, 전기를 이용한 주방기구, 냉장고만 해도 일반적인 종류와 김치 냉장고까지 두 가지를 보유한 가정이 많다. 여기에 PC는 프린터와 모니터 그리고 본체라는 3가지 구조가 하나의 세트로 묶여 있다.

애초에 인텔의 소모전력이 높다는 건 익히 알려진 사실이다. 공정 한계에 발목 잡힌 결과는 뚜렷했다. 전반적으로 높았다. 물론 PC 시장을 주도한 제품 다운 면모는 뚜렷했다. 작업량에 따라 동작 주파수가 변화하는 스펙트럼은 분명 앞서는 모습이다. 이는 곧 프로그램별 최적화에서 유연함을 암시한다.

하지만 총 소모 전력량으로 시선을 옮기면 부담되는 숫자를 금세 달성했다. 문서작업만 해도 AMD의 두 배에 달했으며, 게임에서도 마찬가지였다. 인플루언서 작업을 가정해 진행한 디자인 부문에서도 인텔의 소비전력은 분명 많았음을 드러냈다. 어디까지나 전력 소모량이기에 제품의 좋고 나쁨을 따기는 것은 아니다.

하지만, 여름이다. 그리고 포스트 코로나 이후 가정에서 사용하는 PC 구동 시간을 부쩍 증가했다. 대외적인 소통에 필수 관문이 PC를 통해 이뤄지고 당분간은 계속될 전망이다. 전력 소모량은 곧 발열과 직결한다. 단지 전력 소모량 따위쯤으로 치부하기에는 날이 너무 덥다는 것에 주목할 필요가 있다.


By 김현동 에디터 Hyundong.Kim@weeklypost.kr
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