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보다 넉넉해진 오버클럭킹, 10개의 코어를 갖고 있는 인텔 10세대 코어 i9 10900K (Feat. ASRock Z490 TAICHI 에즈윈) 올-코어 5.1GHz 테스트

이원경기자

조회7,184회 댓글0건 작성일시 기사승인

오늘 부터 인텔의 10세대 코어 프로세서와 더불어 Z490 칩셋 기반의 메인보드가 본격적으로 구입할 수 있게 되었다.  모든 분들이 예상을 했다시피 국내에서도 넉넉하지 않은 수량으로 공급이 된 최고 상위 모델인 코어 i9 10900K 프로세서는 하루 만에 품귀 현상이 나타나 벌써부터 프리미엄이 붙어 판매가 이루어지고 있지만 바로 아래 모델인 코어 i7 10700K 프로세서는 아직 재고가 있어 판매가 되고 있지만 이 역시도 시장에서의 반응은 신통치 않아 보인다.   이와 같은 여파는 최근 코로나19 로 인한 경기 침체의 영향도 있지만 크게 보면 전 세대인 9세대 코어프로세서 대비 이렇다 할 성능적 매력을 보이지 못한 이유가 가장 크다.     여기에 설상가상으로 Z490 칩셋 기반의 메인보드가 10세대 코어 프로세서 중 오버클럭킹이 가능한 프로세서 제품군들이 늘어난 소비전력 (TDP) 으로 인해 전원부에 "큰 공사"가 들어가 메인보드의 단가 자체를 올라가, 사실 쓸만한 Z490 메인보드는 30만원 ~ 50만원 정도로 비싸다. 


■ 인텔 10세대 코어 프로세서 코어 i9 10900K - 코잇 




 

■ ASRock Z490 TAICHI - 에즈윈 




 

■ 그 외에 테스트로 사용된 주변기기들  




▲ 에즈락 Z490 타이치 메인보드의 첫번째 M.2 슬롯에 장착된 씨게이트 파이어쿠다 520 의 모습  


● 공냉 쿨러 : 인텔 정품 순정 쿨러, 써모랩 BADA Cirrus 2종 

● 수냉 AIO 쿨러 : 커세어 HYDRO SERIES H150i PRO RGB 3열 1종

● 그래픽카드 : 엔비디아 지포스 RTX 2080 Ti 파운더스 에디션

● 스토리지 : 씨게이트 파이어쿠다 520 PCIe Gen4 SSD 2TB (Gen3 모드로 작동) 

● 운영체제 : 마이크로소프트 윈도우10 프로 16비트 (빌드 1903) 


■ ASRock Z490 TAICHI - 바이오스 설정





▲ 에즈락 Z490 타이치 메인보드에서 제공하고 있는 프리세팅된 오버클럭킹 옵션  


일부 메인보드 특히나 하이엔드급 메인보드에서 위 그림 처럼 미리 "프리셋팅" 된 오버클럭킹된 옵션 들을 제공하기는 하나 오버클럭킹이 잘 되지 않는다.  물론 초보자들에게는 이 처럼 복잡한 옵션 등을 알 필요도 없이 빠르게 설정을 할 수도 있지만 프로세서가 가지고 있는 오버클럭킹 마진 부분이 사실 다 다르기 때문에 이 부분을 크게 의존하지 않는 것이 좋다. 






오버클럭킹시 가장 중요하게 해야할 부분은 프로세서에 인가해주는 Vcore 전압을 1.4V ~ 1.5V 사이에서 안정화 되게 찾는 것이 가장 첫번째 해야할 이며 이를 위해 프로세서가 효율적으로 작동하기 위한 대부분의 전원 관려 옵션 등을 모두 꺼주어야 한다.   그리고 메모리의 경우는 XMP 설정해주어도 프로세서의 오버클럭킹 과는 관계가 없는 편이기 때문에 사용하고 있는 메모리의 XMP 를 켜두는 것이 좋다. 


우선 브레인박스에서 현재 보유하고 있는 코어 i9 10900K 프로세서는 흔히 엔지니어링 샘플이라고 볼 수 있는 ES 프로세서가 아닌 양품이라고 판단할 수 있는 QS 샘플과 리테일 박스 제품인데 위 설정에서 QS 샘플의 경우는 올코어 5.2 GHz 로 아주 안정적인 작동와 온도를 보여주었으며 위 설정 보다 낮은 Vcore 1.4 에서 안정화 까지 볼 수 있었는데, 리테일 박스 샘플의 경우는 동일한 설정에서 멀티플라이어만 수정하여 5.1GHz 에서 안정화를 볼 수 있었다. 




▲ 인텔의 QS 샘플에서는 올코어 5.2GHz Vcore 1.4 설정 (CPUZ 상에는 1.35V 로 모니터링이 되었다. 아마 버그 인 듯) 에서도 상당히 안정적인 작동을 보였다.  프로세서의 온도는 3열 AIO 쿨러를 사용했을 때 80 도를 넘지 않았다.  


하지만 리테일 코어 i9 10900K 프로세서는 위 결과와는 조금 달랐다.   그 전에 코어 i9 10900K 프로세서를 오버클럭킹 하지 않은 상태에서 프로세서의 온도를 확인해봤다.  사용된 프로세서 쿨러는 총 4가지로 2개는 공냉, 2개는 AIO 쿨러로 테스트 되었으며 자세한 리스트는 아래와 같다. 


● 공냉 쿨러 : 인텔 정품 순정 쿨러, 써모랩 BADA Cirrus 2종 

● 수냉 AIO 쿨러 : 커세어 HYDRO SERIES H150i PRO RGB 


프로세서의 클럭 및 온도 변화를 확인하기 위해 헤비로드 소프트웨어를 통해 모든 코어 및 스레드를 100% 로 끌어올려 올-코어 부스트 상태를 유지하게 끔 프로세서 점유율을 100%로 끌어올려 과부화를 준 후 총 2시간 테스트를 하여 해당 시간 동안의 HWiNFO6 의 로그 파일을 정리하여 아래의 표로 정리하였다.   



▲ 코어 i9 10900K 프로세서를 오버클럭킹 하지 않고 인텔 순정, 초코파이 쿨러를 사용하게 되면 100도에 가까운 온도를 냈으며 프로세서는 올코어 42배수 ~ 45배수를 오가면서 스로틀이 걸려 해당 속도로만 작동을 시켰다.




 

우선, 메인보드에서 기본적인 바이오스 설정 상태로 두게 되면 "전력제한"에 관련된 옵션이 기본적으로 활성화가 되어 프로세서에서 발생하는 온도에 보다 민감하게 반응을 하는데 프로세서에서 직접적으로 측정이 되는 온도에 따라 클럭의 속도를 내리는데 이는 멀티플라이어와 Vcore 전압 이렇게 2개를 통해 메인보드에서 자동적으로 조절하게 된다.   이 온도가 변화하는 시점에 대해서 조금 더 면밀하게 살펴봐야할 거 같은데 이는 인텔의 터보 부스트 맥스 3.0 과 서멀 벨로시티 부스트와도 직접적인 연관이 있는 것으로 보인다.   앞서 이야기 했듯이 클럭 속도를 결국 메인보드가 자동적으로 조절을 하기 때문에 소비자들은 쿨링 부분에 조금 더 신경을 써야 제대로 된 코어 i9 10900K 프로세서 성능을 맛볼 수 있다.



 

■ 물리적인 개선 변화가 아닌 달라진 서멀 구조 (IHS) 변화로 "낮은 온도 = 높은 오버클럭킹 성능" 


이번 10세대 코어 프로세서를 출시하면서 9세대 코어 프로세서들과 달리 "사골" 이라는 이야길 희안하게도 커뮤니티 그리고 IT 관련 미디어에서 이야기 하지 않고 있다.  아마도 한번 썼던 이미지이다 보니 그랬던 것 같은데 인텔의 사골은 아직도 더 우려낼 수 있을 정도로 진했다.  아니 정확하게 표현을 하자면 100% 뜨거운 온도로 사골을 계속 내지 않았다는 표현이 오히려 더욱 정확할 듯 하다.  즉 인텔에서는 굳지 비용을 들어가면서 보다 높은 성능을 소비자들에게 줄 필요가 없다고 판단하지 않았나 하는 생각이 들 정도로 이번 10세대 코어 프로세서는 7세대, 8세대, 9세대에 거쳐 3년 이라는 시간이 지나서 대부분의 문제를 없앤 제품을 드디어 어쩔 수 없이, 타의 적으로 처음 출시했다고 볼 수 있다. 



▲ 코어 i9 10900K 프로세서는 9세대 프로세서의 Z 다이의 높이를 기본 800 마이크로 밀리미터에서 500 마이크로 밀리미터로 낮추고 구리 소재의 IHS 대체 하고 기존의 p-TIM 서멀그리스 방식에서 에서 S-TIM (솔더드 TIM) 방식으로 달라졌다. 


우선 이 결과를 두고 보면 기존의 8세대, 9세대 코어 프로세서들과 동일한 14nm 공정으로 만들어진 10세대 코어 프로세서는 아키텍쳐의 변화가 아닌 서멀 구조, 즉 냉각방식의 변화를 통해 이번 오버클럭킹이 가능한 10세대 코어 프로세서들의 온도를 잡았다.  이 부분은 한때 오버클럭커들 사이에서 크게 유행을 했던 "IHS 뚜따" 를 성능 좋은 서멀 그리스만을 바꾸어도 온도 하락 효과를 낼 수 있었음에도 불구하고  어찌보면 이렇게 쉽게 14nm 공정의 프로세서들의 온도를 끌어내릴 수 있는 손쉬운 해결책이 인텔에게 있었다는 것. 그러나 이 부분은 시장 상황의 변화에 따라 본의아니게 구현했다는 점이 아이러니컬 한 부분이 아닐 수 없다. 



▲ 이제는 10세대 들어서 많이 쓸 만해진 코어 i9 10900K 프로세서  


9세대 코어프로세서 라인들과 10세대 코어 프로세서의 라인들의 변화는 2가지 정도로 요약할 수 있다.  첫번째 모든 라인업에 "하이퍼스레딩 지원", 두번째 "IHS 및 서멀 구조의 변화" 정도를 꼽을 수 있을 듯 하다.  프로세서의 성능을 끌어올릴 수 있는 가장 간단한 방법은 기존 세대 혹은 경쟁사들의 제품에서 보다 올코어가 되든 싱글코어가 되던 높은 클럭을 내는 것이다.  그리고 여기에 살짝 더 양념을 추가 한다면 코어의 갯수를 늘리는 것이다.  실제 인텔에서 10세대 코어 프로세서에 모두 하이퍼스레딩을 넣은 이유는 구형 칩셋 및 프로세서에서 발생했던 ME 및 하이퍼스레딩의 해킹 문제 (보안상의 문제) 였다.  어찌 되었던 몇 번의 펌웨어 변화 및 14nm 공정으로 다시 돌아간 400 시리즈 칩셋에서는 이를 어느 정도 극복했기 때문이라고 보는 것이 현재 관점에서 보면 맞을 듯 하다.  


굳이 조금 10세대 코어 프로세서 및 400 시리즈 칩셋의 장점을 꼽으라면 DDR4 메모리 클럭을 상향 조절했다는 부분인데 이 부분은 9세대 코어 프로세서와 Z390 칩셋에서 이미 대부분의 메인보드 제조사들의 바이오스 업데이트를 통해 JEDEC 표준 DDR4-3200 를 별도의 설정 없이 바로 사용할 수 있기 때문에 이 부분에 대한 AMD 플랫폼과의 경쟁의 무의미 해보이며 인텔의 입장에선 DDR4-2666, 2933, 3200 의 변화가 그렇게 다이나믹한 성능 향상을 보이지 않기 때문이다.   (이 메모리 부분에 대한 이야기는 아마 별도로 다룰 예정이라 추후 기사를 참조해 주길 바란다.) 



▲ 인텔 코어 i9 10900K 프로세서의 다이 모습  


그리고 인해 오버클럭킹이 가능한 인텔의 10세대 코어 프로세서들은 (내일 또 다른 K 프로세서의 리뷰가 나가겠지만) 오버클럭킹 성공율이 높으며 제품 출시 전에 우려가 되었던 "발열 문제"는 일단 없다라고 보는 것이 좋을 듯 하다.  이런 개선된 IHS 및 서멀 구조의 변화는 내년으로 출시로 예약 되어 있는 11세대에서도 동일하게 적용이 되길 기대하는데 이는 11세대 코어 i9 프로세서는 아마도 12 코어 / 24 스레드 제품이 될 확률이 높아 보이며 비록 현재 14nm 보다 작은 10nm 공정으로 나오더라도 현재와 비슷한 높은 TDP 를 가질 확률이 높아 보이기 때문이다.  특히나 AMD 라이젠 프로세서의 모듈화된 프로세서 구조가 아닌 현재 같은 인텔의 원칩 구조에서는 더더욱 그럴 것이다. 


오늘은 14nm 공정의 마지막 끝자락을 잡고 있는 코어 i9 10900K 프로세서의 대략적인 게이밍 성능 그리고 순정 상태 보다 200MHz 높은 5.1GHz 의 오버클럭킹 상태에서 안정화 및 성능 향상 그리고 프로세서의 온도 등을 확인해 봤다.  조금 시원 섭섭한 그런 느낌을 지울 수 없는 테스트 및 결과를 보여준 코어 i9 10900K 프로세서의 기사를 마칠까 한다.  


진작에 이렇게 만들었으면 좋았을 것을.... 

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