[기획] 인텔 쿼드코어 Old & New 소비전력 비교

 

 

 

안녕하세요. 나우퍼그 헤르미온느 입니다.

 

본 기획기사의 Part I 에서는 인텔의 1세대부터 4세대까지 프로세서들을 한자리에 모아 성능에 대한 비교 검증을 했습니다. 제조공정에 동작클럭까지 같았던 아이비브릿지가 하즈웰의 가장 어려운(?) 상대였고, 성능향상폭도 조금은 아쉬웠지만, 그래도 최신 프로세서답게 하즈웰은 4개 프로세서중 가장 뛰어난 성능을 보여주었습니다.

 

보통 프로세서의 성능이라고 한다면, 물리적 스펙과 처리속도(성능) 가 판단의 전부였는데, 언제부턴가 단위클럭당 소비전력량을 따지게 되더니 이제는 내장그래픽성능도 프로세서의 성능을 판단하는데 중요한 한 부분을 차지하게 되었습니다. (그래서 이번 기획기사도 이런 부분을 따로 뽑아 살펴볼 수 있도록 인덱스가 구성되었습니다)

 

오늘은 Part II 로 1세대부터 4세대까지 인텔 코어 i5 라인을 책임졌던 프로세서 4인방이, 다양한 환경에 맞춰 '소비전력' 이라는 주제로 경쟁을 펼친 내용을 여러분들께 소개드리려 합니다. 세대가 높아질수록 최신기술이라지만, 프로세서의 소비전력이란것은 개선이 될때도 있었고, 더 안좋아질때도 있었습니다. (처리속도나 성능과는 다른개념이죠. 그건 절대로 퇴보해서는 안되는 요소지만, 성능을 끌어올리기 위해 어쩔수없이 더 많은 소비전력을 소모하게 되는 경우도 있게 됩니다)

 

그것의 가장 좋은 예가, 싱글코어의 발전에 한계를 느끼고 등장한 듀얼코어 입니다. 수직적 발전의 끝을 몰랐던 프로세서가 언젠가 부터 병렬적 구조의 발전을 이루게 되었고, 늘어난 코어는 성능향상과 더불어 소비전력 증가라는 악재(?)를 달고 나타났습니다.

 

따라서, 이번 기획기사를 통해, 지난 1세대부터 4세대인 하즈웰에 이르기까지 쿼드코어라는 프로세서들의 소비전력은 어떻게 변화되어 왔는지 살펴보고, 하즈웰은 어느정도의 소비전력 효율을 가지고 있는지 함께 판단해볼 수 있도록 하겠습니다.

 

 

1. 소비전력 1세대부터 4세대까지

 

인텔의 대표 쿼드코어 라인인 코어 i5 프로세서, 그 간판스타들의 스펙에서 소비전력과 관련이 있는 내용은 다음과 같습니다.

 

 

 

 

 

실질적인 프로세서 스펙상으로는 더 다양한 크고 작은 특징들이 있는데, 우리는 지금 소비전력에 대한 부분을 알아보려고 하는것이니, 제조공정 , TDP , 출시시기 , 특별한 내장기능 정도만 살펴보면 되겠습니다.

 

우선 린필드는 내장그래픽 코어가 없습니다. 게다가 45nm 공정의 95W TDP 를 가지고 있구요. 샌디브릿지는 최초로 내장그래픽 코어를 포함했으며, 32nm 공정에서 95W 의 TDP 를 가졌습니다. 내장 그래픽 코어를 가지고 있으면서도 TDP 값이 변화가 없다는건 실로 놀랍다 할 수 있겠습니다만, 그보다도 동작클럭이 비약적으로 향상되었음에도 불구하고 같은 TDP 를 갖는다는게 더 놀랍다고 할 수 있겠습니다. (정말이지 신의 한수 샌디브릿지)

 

아이비브릿지는 샌디브릿지와 거의 같은 프로세서라 할 수 있습니다만, 제조공정이 바뀌고, TDP 와 함께 평균 소비전력을 낮추는데 포커스를 맞췄습니다. 그리고 기타 인텔의 고유 기능들을 좀 더 단단히 하는 시간을 가졌죠.

 

하즈웰은 최초로 VR 모듈이 들어갔습니다. 그외에 단위클럭당 처리할 수 있는 명령어세트가 더 많아지기도 했지요. (그래서 1부 기획인 성능편에서 같은 동작클럭을 가지고도 더 좋은 성능을 보여줄 수 있었던...) 게다가 내장그래픽의 성능이 많이 향상되었습니다. 그러나 제조공정의 변화는 없었기 때문에 아이비브릿지보다 더 높은 소비전력이나, 발열은 예측할 수 있겠습니다. (기본제공되는 초코파이 쿨러가 바뀐것도 아니니까요)

 

스펙상으로는 확실히 최대 84W 의 TDP 값을 가진 하즈웰이 아이비브릿지 보다 더 높은 소비전력을 갖게 됩니다.

그런데 왜 저는 여러분들께 하즈웰의 소비전력 성능이 더 좋아졌다고 말씀드렸을까요?

 

 

2. 뛰어난 성능향상과 소비전력의 효율적인 개선

 

소비자들은 당연히 앞세대에 비해 지금 시대의 주역 프로세서가 더 좋은 성능을 가져야 한다고 믿고 있습니다.

 

저역시도 그렇구요. 굳이 프로세서가 아니더라도, 특별히 아날로그 감성을 찾고, 향수병에 젖어도 될 분야의 제품이 아니라면,

디지털 장치들은 반드시 더 좋은 (혹은 개선되고 발전된) 성능의 제품이 나와줘야만 합니다. 자동차를 보면....

 

 

▲ 우리나라의 대표적인 국산 중형차인 K5

 

예전같으면 우리 소비자들은, 저런 K5 가 (혹은 중형승용차 1개의 모델이) 연비도 좋고, 터보차량처럼 달리기도 잘 달려주길 바라며, 실내외 기능 , 디자인도 좋길 바랬습니다. 그야말로 완벽한 차를 원한거죠. 물론 이게 소비자들만의 희망사항은 아니었을겁니다. 자동차를 개발하는 회사들도 그런 드림카를 만들기위해서 많은 노력을 했겠지요.

 

차가 단순히 성능이 좋아지길 바래서, 1,600cc 에 만족하지 못하고 2,000cc 가 나오고, 2,400cc 가 나오고, 3,000cc 가 나오고..

점점점 달리기 성능향상에만 입각해 엔진의 cc 만 올라가면 그걸로 끝일까요? 차량의 달리기 성능은 좋아졌지만, 연비는 계속 안좋아지게 됩니다.

 

특히나 완전히 다른차가 아니고서야, 같은 프레임에 같은 전자장비/기기들을 탑재하고, 같은 미션/엔진등을 쓰는 자동차라면, 단기간에 엄청난 성능향상이나 연비향상을 기대하기가 어렵습니다. 그래서 최근에는 다음과 같은 형태로 소비자들의 선택의 폭을 넓히고 있죠.

 

 

▲ 달리기 성능보다는 효율적인 연비관리를 위한 K5 하이브리드

 

어떤 사람은 연비가 가장 중요하다고 생각할지도 모릅니다. 이미 만들어진 차량의 틀에서 다른 희생요소 없이 연비만 비약적으로 향상시키는건 어렵습니다. 그래서 연비에 특화된 차량이 나온거죠. 겉모양은 같지만, 달리기 성능이나 특성이 일반적인 차량과는 조금 다르기도 합니다. 무엇보다 효율적인 연비에 관련되어 모든 역할이 맞춰져 있습니다.

 

 

▲ 연비를 희생해서라도 오로지 달리기 위한 K5 터보차량

 

연비주의 선호 오너들과 다르게 차는 달리기위해 존재하는것이니 무조건 빠른반응과 달리기 성능만이 최 우선사항이다. 라고 생각하시는분도 있습니다. 그런분들께 K5 기본모델이나 하이브리드는 욕구를 충족시켜줄 수 없겠죠? 그래서 연비를 좀 희생하더라도 빨리 달리기 위한 차량을 만들어 내놓습니다.

 

CPU 이야기 하다말고, 왠 쌩뚱맞은 자동차 이야기냐구요? 아주 똑같진 않지만, 비슷한 점이 있기 때문에 예로 들어봤습니다.

 

제가 하즈웰 프로세서의 대변인이 되어, 변론하기 위해 이런 이야기를 하는게 아닙니다. 이제는 프로세서의 발전 방향을 조금 다른 시각에서 해석해야 할때가 아닌가 하는 이야기를 드리고 싶은것입니다.

 

예전 같으면, 프로세서는 동작클럭과 물리적 스펙으로 등급이 갈리고, 그에 맞춰 가격이 형성되었습니다. 쉽게 말해서 샌디브릿지 2500 이라면, 그냥 2500 하나로 끝나야 합니다.

 

그러나 언제부턴가 S-sku 라던가 K-sku 라던가, T-sku 같은 (마치 K5 만 있는게 아니라, K5 터보나, 하이브리드가 생긴것처럼) 다양한 프로세서들이 등장하기 시작했습니다. 어쩌면 우리는 이미 그 시점에서부터 프로세서를 바라보는 시각이 바뀌어야 했는지도 모르겠습니다. (이미 다른 시각으로 해석하신 분들도 물론 있겠죠?)

 

보다 저전력에 특화된 CPU , 그러나 이것은 동일한 모델명을 가진 다른 CPU 대비 동작 클럭이 낮습니다. 반대로 오버클럭을 위해 모든건 다 동일한데 단지 배수제한이 풀려 있다는 이유만으로 좀 더 비싼 가격을 받는 K-sku 라는 프로세서도 있습니다. 이건 모두 다양한 소비자들의 구매욕을 맞춰주기 위한(?) 인텔의 대응책이겠지요. 뛰어나고 잘난 하나의 프로세서에 이 모든걸 담을수 없으니까요.

 

하즈웰도 그렇지만, 하즈웰도 포함해서 앞으로 나올 프로세서들도 이제는 우리들이 사용하려는 환경과 목적을 고려해 따져보는것이 중요하겠습니다. 특히 소비전력에 관련해서는 TDP 값에만 의존하는것이 꼭 능사는 아니라는것을 말이죠.

 

 

3. 하즈웰 최고는 아니다, 하지만 최선이다

 

하즈웰의 동작클럭당 처리성능은 이미 간단하게나마 여러 벤치마킹 툴을 통해서 입증된바 있습니다.

약지의 손톱만큼이라도 성능향상이 있다는건 이미 확인이 되었지요. 그럼 하즈웰이 최고가 아니라는건 어디서 나온 이야기인가?

 

 

 

 

 

하즈웰은 보시다시피 모든 부문에서 최적의 전력관리 기술, 소비전력 효율을 보여주진 못했습니다.

프로세서의 사양표에서 확인했듯 전 세대의 아이비브릿지 프로세서에 비해 약 7 와트 가량 높은 TDP 를 가지고 있으니까요.

최대 소비전력 구간에서 아이비브릿지 보다 전력을 더 소모하게 될것이라는것은 이미 짐작했던 부분입니다.

 

그러나 반드시 모든 로드 환경에서 하즈웰의 전력소모가 더 큰것은 아닙니다.

 

아이들 상태, 혹은 아이들 상태에 준하는 작업이라 볼 수 있는 웹서핑이나 영화감상등의 사용환경에서는 더할나위없이 좋은 소비전력 효율을 보여주었습니다. 포토샵 작업을 진행할때도 마찬가지였고요.

 

풀로드를 요구하는 환경인 프라임 테스트에서 아이비브릿지보다 더 높은 평균 소비전력량을 보여 아쉽긴 했지만, 실제로 우리가 사용하는 데스크탑 PC 는 프라임 테스트를 돌릴때와 같은 풀로드 환경은 거의 발생되지 않습니다. 아주 일순간에 반복적으로 풀로드가 걸릴수는 있겠지만, 지속성은 없는 경우가 거의 대부분입니다.

 

3D 게임의 경우도 프로세서 의존율이 높다면, 하즈웰의 소비전력이 높게 잡히긴 하겠습니다만, 모든 게임이 그렇지는 않습니다. 듀얼코어 또는 여분의 스레드만 사용한다거나 프로세서 의존율이 높지 않은 경우라면 하즈웰이 더 소비전력 효율은 더 좋게 나올수 있는 여지가 많습니다.

 

제가 하즈웰의 소비전력 성능이 아이비보다 좋다고 판단하는 이유는 바로 여기에 있습니다.

 

우리가 사용하는 데스크탑 PC 는 항상 CPU 에게 TDP 를 강요하지 않습니다. (무슨말이냐면, 인텔에서 규정한 TDP 값에 상응하는 과부하 상태를 항상 유지하며 사용하는것이 아니라는 이야기)

 

게이머들이라면, 게임에 대한 PC 사용비중이 높고, 게임에 따라 아이비브릿지 보다 더 높은 소비전력을 갖는 컨텐츠가 있는가하면, 더 낮은 컨텐츠를 갖는 게임도 있기 때문에 하즈웰의 소비전력 성능이 반드시 아이비보다 뒤쳐진다고만은 할 수 없습니다. 게다가 게임이 아닌 환경에서는 상당한 폭으로 아이비브릿지를 압도하고 있고요.

 

무엇보다 하즈웰의 직접적인 업그레이드 수요는 아이비브릿지가 아닌 린필드나 샌디브릿지 유저들일것이므로, 소비전력에 대해서는 확실히 더 좋아진게 맞다고 볼 수 있습니다.

 

하즈웰의 소비전력 성능은 비록 최고가 아니었으나, 최선임에는 분명합니다.

 

 

4. 최선의 선택 하즈웰

 

지금까지 하즈웰과 1세대까지의 주력 쿼드코어 프로세서들을 모아놓고 소비전력에 대한 이야기를 드렸는데요, 하즈웰은 왜 앞세대인 아이비브릿지 보다 높은 TDP 값을 가지고 출시되었을까요? 정확한 이유야 이쪽으로 전문가는 아니다보니, (게다가 인텔의 속사정을 한명의 개인이 어찌알 수 있겠습니까만은....)

 

제조공정은 변하지 않아, 수용가능한 사이즈에 한계가 있음에도 불구하고, 더 많은 명령어세트를 탑재하고, 내장그래픽의 쉐이더 유닛수를 증가시켰습니다. 게다가 VR 모듈을 내장하기도 했구요. 제한된 사이즈에 이것저것 넣어버리면, 소비전력과 발열의 증가는 층분히 예상할 수 있게 됩니다. 아마도 이런점에서 TDP 값이 상승한건 아닐까 생각되네요. (라고 지극히 개인적으로 생각합니다. ㅎㅎ)

 

지금껏 같은 TDP 에서 공정이 낮다던지, 혹은 같은 공정에서 TDP 가 낮다던지 하는 상황에서 소비전력 성능이 역전(?)되는 일은 없었습니다. 이번에 하즈웰이 처음으로 이변을 일으킨셈인데, (공정은 동일하고 더 높은 TDP 로도 낮은 소비전력 성능을 보여주는 구간이 있음을 증명시켰으니까요) 과연 하즈웰의 소비전력 성능이 다운그레이드 된건지 어떤건지는 생각해볼 필요가 있겠습니다.

 

앞에서도 말씀드렸지만,

 

하즈웰 플랫폼으로 갈아탈 유저층은 린필드 이전의 코어2쿼드 시리즈 (켄츠,요크등) 사용자이거나, 린필드 혹은 더 나아가서 샌디브릿지 유저들까지 유효하나, 상대적으로 아이비브릿지 플랫폼 사용자가 하즈웰로 갈아탈 확률은 매우 낮다고 판단됩니다.

 

린필드와 샌디브릿지만 놓고 비교해봐도, 하즈웰은 처리성능이나 소비전력 효율면에서 더 좋은 모습을 보여주는게 사실이고, 이미 플랫폼이 한번 갈린 지금에서 LGA 1155 를 선택할 이유도 없습니다. 앞으로 당분간은 LGA 1150 의 시대일테니까요.

 

지금까지 하즈웰의 처리속도, 소비전력등에 대해서 알아봤는데요. 이제 다음 3부에서는 내장그래픽 성능을 테스트한뒤 그 결과를 정리해서 여러분들께 소개드릴 수 있도록 하겠습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사드리며, 3부에서 뵙겠습니다.