쿨엔조이 AMD Ryzen 5 9600X / Ryzen 7 9700X 벤치마크

  

  

Zen 5

다양한 이슈 속에서 등장한 AMD의 차세대 프로세서 아키텍처인 Zen 5, 본격적인 벤치마크 결과를 살펴 보기 전, 2년 만에 등장한 새로운 아키텍처에선 어떤 변화가 있었는지 어떤 새로운 기능이 추가 되었는지 살펴보도록 하겠습니다.

  

   

  

 

 
IPC 향상의 초점

사실 새로운 아키텍처의 등장과 그에 대한 설계목적은 명확합니다. '성능 향상'이죠. 그 방법이라 한다면 첫째로 프로세서 생산 단계에서 이전 세대 대비 집적도가 더 높은 공정을 활용해 회로에서 발생하는 열을 낮추고 전력 소모를 줄여 동일 환경에서 더 높은 클록을 달성할 수 있도록, 말 그대로 '클록'을 끌어올리는 방법이 있을 것이고, 둘째론 속도 보단 효율 향상을 목적으로 프로세서 내부 구조를 변경, 향상하는 'IPC 향상', 즉 사이클당 명령어 처리 횟수를 상승시키는 방법도 있을 것입니다.

   

이번 Ryzen 9000 시리즈에선 적용된 Zen 5 아키텍처의 경우 IPC 향상에 높은 초점을 둔 것으로 보입니다. 이는 CPU 성능에 직접적인 영향을 끼치는 캐시, 파이프 라인, 분기 예측 및 실행 유닛 등 물리적인 설계 전반에서 나타났으며, CCD의 생산 공정 역시 4nm로 변경되었습니다.

 

물론 표면적을 줄여 단위 공간당 코어 집적수를 늘린, AMD 버전의 E-core인 Zen5c에 대한 언급도 필요하겠으나, 이는 후속으로 진행될 모바일 APU 밴치마크에서 자세히 다뤄보는 것으로 하겠습니다.

   

   

   

데이터 흐름 최적화

48KB L1 Data Cache

CPU에서 캐시 메모리의 중요도는 상당히 높습니다. 코어가 데이터에 빠르게 접근할 수 있도록 돕기 때문이죠. 단적인 예로, 전체 코어가 공유하는 캐시 메모리인 L3 캐시를 대용량으로 늘려 게임 성능을 획기적으로 끌어올린 'Ryzen X3D' 시리즈만 봐도 충분히 이해할 수 있습니다. 다만 캐시 메모리는 집적도가 낮은 S-RAM을 사용하며 그로 인해 다이에서 차지하는 공간이 넓고 높은 가격대를 가지게 되어 무한정 캐시 메모리를 늘리긴 어려운 실정입니다. 그래서 NAND 플래시에서 보는 수 GB 수준의 대용량 캐시 메모리를 CPU 레벨에서 보는 것은 아직 불가능의 영역이라 봐도 무방합니다.

다만 이전 세대 대비 집적도가 높은 공정의 사용과, 트랜지스터를 더욱 효율적으로 배치하는 finFET 등 다양한 방법들이 제시 되고 있어 어느 정도 면적만 확보된다면 조금씩 용량을 확보할 수 있는 것 또한 캐시 메모리입니다. 이전의 Zen 4 아키텍처에서 사용된 CCD의 공정은 5nm finFET 공정이었으며 코어당 32KB 크기의 L1 데이터 캐시가 제공되었으나, Zen 5 아키텍처에선 새로이 도입된 4nm finFET 공정으로 코어당 48KB의 더 많은 L1 데이터 캐시를 가지게 되었습니다. 명령어 캐시의 경우 기존의 32KB가 그대로 유지되었습니다. 따라서 전체 L1 캐시 용량은 '(32KB(명령어 캐시) + 48KB(데이터 캐시)) x 코어 수'로 계산됩니다.

완전한 AVX-512

이전 세대에 사용되었던 Zen4 아키텍처는 Ryzen 시리즈 중 최초로 AVX-512 명령어 세트를 지원하는 아키텍처였습니다. 다만 512bit 데이터를 1 클록 사이클에서 처리하는 것이 아닌 256bit 단위씩 2 클록 사이클로 처리하였으나, Zen 5 아키텍처에선 본격적으로 1 클록 사이클에서 완전하게 512bit 단위로 데이터를 처리하도록 개선되었습니다.

물론 일반적인 사용환경에선 AVX-512의 지원이 눈에 띄는 성능 향상을 제공하진 않지만, 개인용 컴퓨터뿐만 아닌 산업 전반에 걸쳐 '공용'으로 사용되는 Zen 아키텍처인 만큼 데이터 센터나 Ai 연산 등의 대용량 데이터를 처리해야 하는 환경에서 성능향상이 나타날 것으로 예상됩니다. 그 외에도 각 단계별 데이터 대역폭을 넓혀 보다 빠른 데이터 이동이 가능하도록 아키텍처 전반에서 개선이 이루어졌습니다.  

   

  

Overclocking on-the-fly

추가적인 메모리 오버클록 기능도 공개되었습니다. 바로 'Overclocking on-the-fly'

EXPO를 지원하는 메모리의 작동 조건, 즉 기본 클록 상태와 EXPO 클록 상태를 모두 트레이닝한 뒤 기본 클록 상태로 부팅하여 'Ryzen Master'와 같은 프로그램을 통해 실시간으로 메모리를 오버클록 할 수 있는 기술입니다. 따라서 사용자가 어떤 상황에서 PC를 사용하는지에 따라, 기본 클록, 혹은 EXPO 클록을 재부팅 없이 윈도우 상에서 손쉽게 오갈 수 있을 것으로 기대되는 기능입니다.

   

   

   

 

     

Curve Shaper

Curve Shaper는 CPU의 동작과 관련한 설정입니다. 일반적으로 CPU의 동작 상황과 환경에 따라 설정된 동작 Curve 값은 기존에 설정된 값에서 Offset을 변경하는 수준에 그쳤다면, 이번 Curve Shaper의 경우 직접 온도 범위와 클록 범위를 변경하여 사용자가 조금 더 세밀하게 CPU의 동작 설정을 변경할 수 있게 되었습니다.

  

  

  

 

제품 출시 일정이 두 번에 나뉘어 진행되며, 먼저 공개된 메인스트림 등급의 프로세서인 Ryzen 5 9600X 및 Ryzen 7 9700X 프로세서를 사용하여 5종의 프로그램과 8종의 게임들을 통해 성능을 자세히 살펴보고, 프로세서의 발열 및 전력 소모 특성도 알아보고, DDR5-6000 MHz를 사용했을 때의 성능도 확인해 보도록 하겠습니다.

  

     

   

   

    

  

  

  

  

  

   

   

   

   

   

   

Phanteks GLACIER ONE 360 T30 V2

      

     

ASUS ROG STRIX X670E-E GAMING WIFI

  

  

ASUS ROG CROSSHAIR X670E HERO (STCOM)

   

   

   

ASUS ROG MAXIMUS Z790 DARK HERO

     

ASUS TUF Gaming B550-PLUS

  

      

   

NVIDIA GeForce RTX 4090 24GB Founders Edition

         

     

      

OLOy DDR5-6200 CL32 BLADE RGB MIRROR 32GB (16GB x 2)

 

  

   

CORSAIR DDR4-3600 CL18 Dominator Platinum RGB (16GB x2)

 

   

Seagate FIRECUDA 530 M.2 NVMe 4TB

           

        

         Seasonic PRIME TITANIUM TX-1600 Full Modular ATX 3.0

 

  

  

  

 
   

   

   

   

      

  

   

  

   

   

  

   
   

  

    

    

       

* AIDA64의 경우 신규 프로세서를 사용할 때 '호환되지 않음' 메시지가 출력될 수 있습니다. 이는 실제 성능과 일부 차이가 발생할 수 있음을 의미합니다. 따라서 해당 결과는 참고 자료로만 활용하시기 바라며, 종합 성능 그래프에서는 제외되었습니다.

  

   

   

     

   

   
  

  

   

   

      

   
      

    

    

   

       

  
  

  

  

   

     

   
   

   

    

   

    

  
   

   

   

   

  
     

   

   

   

   

   
  

   

   

   

  

 
   

   

   

   

   

ESSENCORE KLEVV DDR5-6000 CL32 FIT V 패키지 (32GB(16Gx2))

  

DDR5-6000 EXPO 테스트

AMD의 설명에 따르면 DDR5-6000 메모리를 사용하는 경우, 최적의 성능을 위해 Infinity Fabric 주파수(FCLK)를 AUTO로 설정하고 메모리 컨트롤러(UCLK)와 DRAM 주파수(MCLK)를 1:1 비율로 맞추는 것을 권장합니다.

  

DDR5 메모리의 높은 주파수 특성상 DDR4 메모리와 달리 더 높은 성능을 제공하기 때문이며, 새로운 Infinity Fabric 주파수는 메모리 속도에 따라 1600 MHz에서 1800 MHz 사이에 설정됩니다. 예를 들어 DDR5-5600은 1800 MHz, DDR5-3200은 1600 MHz로 설정됩니다. 

  

따라서 FCLK를 2000 MHz로 설정하게 되면 DDR5-6000 메모리와 사용할 때 특히 유리하며, 이 경우 RAM과 메모리 컨트롤러는 1:1 비율로 동작하고 RAM 대 Fabric은 2000 MHz로 설정되어 최고의 사용자 성능을 제공합니다. 다만 FCLK 주파수가 2000 MHz를 초과하는 설정을 사용할 경우 일부 내부 인터페이스가 불안정해질 수 있습니다. 따라서 DDR5-6000 규격의 메모리를 사용하게 되면 높은 데이터 전송 속도와 효율성 가지는 '스윗 스팟'이라 할 수 있습니다.

Ryzen 5 9600X 프로세서를 통해 해당 DDR5-6000의 EXPO을 지원하는 메모리를 사용하여 추가 테스트를 진행해 보았습니다.

  

     

   

   

   
 

   

   

   

   

   

   

   

    

   

   

   

   

  

   

   

   

   

       

   

       

     

  
   

   

   

    

   

  
  

   
  

 

    

다음의 사항으로 CPU의 온도 및 소비전력을 측정하였으며, 기본 상태는 메인보드의 바이오스 디폴트 값입니다.

  

■ 프로그램 : Cinema 4D 10분 (고부하 환경)

■ CPU 쿨러

Phanteks GLACIER ONE 360 T30 V2 (3열 360mm 일체형 수랭 쿨러)

DEEPCOOL AG400 (싱글 타워형 공랭 쿨러)

■ 써멀 컴파운드 : 맥스엘리트 Halnziye HY-P15

■ 메인보드 (BIOS 디폴트 설정)

Intel - ASUS ROG MAXIMUS Z790 DARK HERO (BIOS : 1402)

AMD Ryzen 9000 Series - ASUS ROG CROSSHAIR X670E HERO (BIOS : 2201)

AMD Ryzen 7000 Series - ASUS ROG STRIX X670E-E GAMING WIFI (BIOS : 2124)

AMD Ryzen 5000 Series - ASUS TUF Gaming B550-PLUS (BIOS : 3607) 

   

  

 

      

   

   

    

   

    

     

     

         

     

쿨엔조이 AMD Ryzen 5 9600X / Ryzen 7 9700X 벤치마크

     

  

프로세서 성능 요약 및 분석

테스트에 활용된 5종의 벤치마크 프로그램 및 8종 게임의 결과를 요약 및 분석해 보면 다음과 같습니다.

  

■ Ryzen 7 7700X / Ryzen 5 7600X와 작업 성능 비교

- 우선 동일 라인업의 이전 세대 모델과 작업성능을 비교하자면, 분명하게 성능이 향상된 것을 확인할 수 있었습니다. 이는 개선된 IPC 성능뿐만 아니라 CPU에서 지원하는 공식 메모리 클록이 JEDEC 5200 MHz에서 5600 MHz로 상승하여 나타난 이점으로도 생각해 볼 수 있겠습니다.

  

■ Ryzen 7 7800X3D / 5800X3D와 게임 성능 비교

- 비교 대상인 두 프로세서 모두 대용량의 L3 캐시를 탑재해 막강한 게이밍 퍼포먼스를 보여주는 제품입니다. 이번 Ryzen 7 9700X는 비록 7800X3D와 비교했을 때 비교적 낮은 게임 성능을 보였으나, 5800X3D와 비교했을 때 유사하거나 조금 더 높은 게임 성능을 보여주었습니다.

 

Ryzen 5 9600X의 경우 6 코어 프로세서의 한계를 깨고 X3D 제품군을 제외한 이전 세대의 모든 프로세서를 게임 성능에서 앞서는 모습을 보였습니다. 이 양상 그대로 Ryzen 7 9800X3D(가칭) 제품이 등장한다면, 다시 한번 게이밍 프로세서 시장에서 큰 활약을 하지 않을까 기대됩니다.

       

  

■ Intel Core i5 14600K와 Ryzen 5 9600X 게임 성능 비교 

두 제품 모두 메인스트림 등급에 속하며, MSRP 기준으로 약 30달러의 가격 차이가 있습니다. 게임 성능에 있어서는 대부분의 게임에서 Ryzen 5 9600X가 우세하며, MSRP 기준 $30 더 낮게 책정되어 가성비 측면에서도 유리한 것으로 보입니다. 다만, 이는 MSRP를 기준으로 한 평가이므로 실제 국내 시장에서의 가격을 지켜보아야 하겠습니다.

      

        

  

  

   

     

온도 및 소비전력

Ryzen 7 9700X와 Ryzen 5 9600X는 소비전력과 발열 수준에서 이전 세대뿐만 아니라 테스트에 사용된 모든 프로세서 중에서도 가장 뛰어난 성능을 보였습니다. 특히, 소비전력은 두 프로세서 모두 전체 프로세서 중 가장 낮은 수준을 기록했으며, PBO를 동작시켜도 이전 세대 동급 프로세서와 비슷하거나 약간 더 많은 전력을 소모할 뿐이었습니다. 다만, PBO 상황에서는 프로세서가 최대 성능을 발휘하도록 동작하기 때문에 냉각 환경에 따라 성능 차이가 발생할 수 있습니다. 따라서, 원활한 PBO 사용을 위해서는 수랭 환경이 권장될 것으로 보입니다.

  

두 프로세서 모두 LOAD 상황에서 60℃ 이하의 발열을 보여주었으며, 특히, 약 2만원대에 판매되고 있는 싱글-타워 공랭 쿨러를 장착하여도, 두 제품을 충분히 사용할 수 있었던 점은 괄목할만 했습니다. 따라서, 수십만원을 호가하는 고성능 일체형 수냉, 혹은 큰 덩치의 공랭 쿨러를 사용하지 않아도 두 프로세서를 충분히 활용할 수 있을 것으로 보이며, 이로 인해 시스템을 구성하는 전반적인 가격대 역시 낮아질 수 있을 것으로 기대됩니다.

         

       

DDR5-6000 EXPO & PBO

Ryzen 7 9700X 프로세서에 PBO(Precision Boost Overdrive)를 적용했을 때, 일부 싱글 스레드 성능이 하락하는 경우도 있었으나, 대부분의 테스트에서 눈에 띄는 성능 향상이 나타났습니다. 이를 종합하여 평균을 계산해보면 약 6.8%의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있었습니다. 다만, PBO는 프로세서의 동작 환경에 따라 결과가 다를 수 있으므로 이 점을 참고해야 합니다.

     

Ryzen 5 9600X 프로세서에 DDR5-6000 EXPO를 적용한 결과, 평균 프레임에서 약 5%의 성능 향상과 1% Low 프레임에서 9.3%의 성능 향상이 나타났습니다. 해당 프로세서와 가성비 좋은 CPU 쿨러를 조합하여 6,000 MHz EXPO 지원 튜닝 메모리를 사용하면, 5% 이상의 성능 향상을 체감할 수 있을 것입니다.

     

       

                  

안정성과 효율에 집중

Ryzen 9000 시리즈의 시작을 알리는 두 프로세서를 먼저 살펴보았습니다.

주목할 점은 이전 세대는 물론, 경쟁사 대비 압도적으로 낮아진 발열과 소비전력이었습니다. 이는 동급 제품들과 비교했을 때도 한 등급 낮은 제품처럼 느껴질 정도였습니다. 두 제품 모두 100% LOAD 환경에서 180W를 넘기지 않는 소비전력과 60℃를 넘지 않는 동작 온도를 보여주었으며, 저렴한 싱글타워 방식의 공랭 쿨러를 사용해도 안정적인 동작 온도를 유지할 수 있었습니다. 이는 시스템의 전반적인 구성 비용을 줄일 수 있는 가능성을 보여주며, 온도와 공간에 민감한 SFF 폼팩터에서도 강력한 경쟁력을 기대할 수 있습니다.

또한, 개선된 IPC와 JEDEC DDR5-5600 공식 지원을 통해 이전 세대의 동급 프로세서와 비교했을 때 뚜렷하게 앞서는 성능을 보여주었습니다. 특히, DDR4 메모리 체계의 마지막을 장식한 AM4 플랫폼에서 게이밍 프로세서의 끝을 보여주었던 Ryzen 7 5800X3D 프로세서 역시 Ryzen 7 9700X에게 자리를 내어주며 그 우수성을 입증했습니다.

결론적으로, Ryzen 5 9600X와 Ryzen 7 9700X는 안정성과 효율성을 중시한 설계로, 게임과 작업 등 대부분의 컴퓨팅 분야를 활용하는 일반 사용자에게 최적의 선택이 될 것으로 보입니다. 특히, 낮은 발열과 소비전력으로 인해 다양한 환경에서 효율적인 시스템 구성이 가능하며, SFF 폼팩터와 같은 제한된 공간에서도 뛰어난 성능을 발휘할 것으로 예상됩니다. 그 외에도 사용자들에게 더 경제적이고 실용적인 PC 구성을 제공할 수 있는 가능성을 보여주는 프로세서라 생각됩니다.

  

  

  

  

  

저작권자ⓒ 쿨엔조이 https://coolenjoy.net/ , 무단전재 및 재배포 금지