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Intel Core i9-7900X (인텔 코어 i9-7900X)

 근 5년 동안 인텔에게 이렇게 난처한 시기는 없었습니다. 14nm 공정에서 10nm 공정으로 이주하는 것은 22nm에서 14nm로 이주하는 것보다 더 많은 문제를 야기했고, 문제 해결과 성능 향상을 위해서는 공정을 미세화하는 것뿐만 아니라 미세화된 새 공정에 맞추어 CPU 설계를 새롭게 최적화할 필요가 있었습니다. 이는 자연스럽게 개발 기간의 장기화를 불러왔으며, 결국 인텔은 2016년 2월에 10년 동안 유지해 왔던 원칙인 틱톡(Tick-Tock, 2세대마다 새로운 공정의 CPU를 내놓겠다는 전략)을 공식적으로 포기하기에 이릅니다.

이에 따라 신제품의 조기 확보가 불가능해지게 된 시점에서, 경쟁사인 AMD의 CPU가 Ryzen이라는 신제품으로 빠르게 치고 올라오면서 인텔의 신성불가침에 가까웠던 시장 지위가 흔들리게 됩니다. 게다가 지난 1년 사이 4K, VR, HDR 및 1인 컨텐츠 크리에이터의 증가 등 신규 워크스테이션 수요를 일으킬 수 있는 업계 이슈가 동시다발적으로 터지면서 인텔은 위기의식을 느끼게 되었는데요. 특히 경쟁사의 일반 소비자용 CPU가 8코어까지 확보하게 된 이상, 인텔로서는 10코어 이상의 CPU 라인업을 확충하여 익스트림(Extreme)이라는 브랜드에 걸맞게 차별화되는 성능을 보여 주어야 하는 처지에 놓이게 되었습니다.

이런 시장 상황을 돌파하기 위해 인텔은 기존 코어 i7 익스트림 브랜드를 인텔 코어 X 시리즈로 개칭하며 동시에 최대 10코어였던 기존의 CPU 라인업을 18코어까지 확충합니다. 동시에 이전 세대 중 플래그십에 해당하는 익스트림 CPU 제품이자 10코어 제품이었던 i7-6950X의 $1743에 해당하는 어마어마한 MSRP를 신제품인 i9-7900X에선 $999로 반값 수준까지 낮추면서 익스트림 CPU 가격에 섞여 있던 프리미엄도 일정 부분 포기하는 초강수를 두었구요.

오늘 CircuitBoard에서 다루게 될 CPU 또한 바로 이 i9-7900X입니다. 데카코어(Deca-Core, 10코어) CPU이며, 인텔 CPU 중에서는 1000달러 미만 CPU 중 가장 비싼 제품이고, 이전 세대의 플래그십인 i7-6950X를 가장 직접적으로 계승하는 제품입니다.

CircuitBoard에서 i9-7900X에 주목하는 점은 명확합니다. 자사의 하위 라인업인 일반 소비자용 CPU에 비해 얼마나 차별화된 성능을 갖고 있는지, 이전 세대 제품들에 비해서는 어느 정도의 성능상 이득이 있는지, 또 이러한 성능상의 이득이 실제로 i9-7900X를 사용하는 분들의 작업 환경에서 얼마나 유의미한 차이를 만들어 낼 수 있는지입니다.

이를 위해 CircuitBoard에서는 기존에 사용했던 Synthetic Benchmark는 물론이고, 3DS Max, Blender 등 모델러, 렌더러 기반의 벤치마크 및 스테디셀러 카메라인 Canon 5D Mark IV로 촬영한 사진, 그리고 외부 제작자들에 의해 Panasonic GH5, Sony A7R II, PMW-F55, PXW-FS7 등 바디 가격만 200만원부터 3천만원에 이르는 카메라로 촬영된 4K 영상들을 소스로 활용한 Real-World Benchmark들을 대폭 동원하여 다양한 분야의 콘텐츠 크리에이터들이 모두 참고할 수 있도록 리뷰를 작성하였습니다.

i9-7900X, 과연 차별화된 워크스테이션 수준의 성능을 뿜어낼 수 있을까요? 아니면 그냥 가격만 더럽게 비싼 애물단지일까요?

리뷰를 통해 알아봅시다!

PRODUCTIntel Core i9-7900X

CPU

분야 (Segment)데스크톱
출시일 (Launch Date)Q2 '17
공정 (Lithography)14nm
코어 수 (Number of Cores)10
쓰레드 수 (Number of Threads)20
기본 동작 주파수 (Base Frequency)3.3GHz
최대 터보 부스트 주파수 (Max Turbo Frequency)4.3GHz
캐시 메모리 (Cache)64KB L1 Cache / 1 Core
1MB L2 Cache / 1 Core
13.75MB Total L3 Cache
버스 속도 (Bus Speed)8 GT/s DMI3
인텔 터보 부스트 3.0에 기반한 최대 동작 주파수 (Intel Turbo Boost 3.0 Max Frequency)4.5GHz
TDP140W
최대 인식 가능 메모리 용량 (Max Memory)128GB
소켓 (Socket)LGA2066
주요 확장 명령어 세트SSE4.1/4.2
AVX2, AVX-512

박스 자체는 하위/상위 제품과 크게 다를 것이 없습니다.

뒷면에 CPU가 드러나는 부분이 있고 측면에 공인대리점의 스티커가 부착되어 있는 것 또한 동일합니다.

999달러짜리 CPU라고 해도 포장재는 똑같습니다.

CircuitBoard의 테스트 샘플은 말레이시아 생산분 중 2017년도 16주차 샘플입니다. 생산주차는 일반적으로 CPU의 수율과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, CPU 생산지 및 생산주차는 4번째 줄의 L716B369 중 L716에서 알 수 있습니다. L의 경우 말레이시아를 의미하며, 7은 2017년도를, 16은 주차를 나타냅니다.

뒷면에는 LGA2066 소켓에 대응하는 접점 및 칩 커패시터들이 실장되어 있습니다.

테스트 시스템   
i7-6700HQ 노트북 시스템i7-7700K 데스크톱 시스템i7-6950X 워크스테이션 시스템i9-7900X 워크스테이션 시스템
CPUIntel Core i7-6700HQIntel Core i7-7700K
(IHS Tuned)
Intel Core i7-6950XIntel Core i9-7900X
CPU 아키텍처스카이레이크
4C/8T
카비레이크
4C/8T
브로드웰-E
10C/20T
스카이레이크-X
10C/20T
메인보드Dell XPS 15 9550ASUS SABERTOOTH Z170 MARK 1GIGABYTE GA-X99-UD3PASUS ROG STRIX X299-E GAMING
RAMSK Hynix 2133MHz DDR4 8GB x2Corsair Dominator Platinum 2133MHz@3200MHz DDR4 4GB x4
VGAemTek HV GeForce GTX 1080 Gamer's Edition
(Adjusted to FE equivalent)
SSDADATA XPG SX8000 256GB
POWER130W AC ADAPTEREVGA SuperNOVA 850 G2
COOLERBlower Fan x2ekwb EK-XLC Predator 360 Rev 1.1

i9-7900X를 서포트할 메인보드입니다. ROG STRIX X299-E Gaming. 8페이즈 전원부.

LGA2066 소켓입니다. LGA1151과는 다르게 두 개의 고정 바가 있으며, CPU를 장착 해제할 때는 왼쪽 -> 오른쪽 순서대로, 장착할 때는 그 역순으로 고정 바를 풀거나 내리면 됩니다.

장착하면, 이런 모습이 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CircuitBoard에서 테스트한 i9-7900X 샘플은 1.35V에서 최대 4.8GHz까지 오버클럭이 가능하였으며, 그 이상은 온도 때문에 Delid나 IHS Tuning라고 불리는 속칭 ‘뚜따’ 가 필요해 보입니다.

CPU Benchmark 결과 코멘트

테스트 시행 전 예상했던 대로, i9-7900X의 연산성능은 i7-7700K와 같은 일반 소비자용 CPU는 물론이고, 이전 세대인 i7-6950X에 비해서도 현격한 차이를 보여줍니다. 특히 멀티코어로 인한 성능 향상이 두드러지는 벤치마크에서는 i7-6950X의 1.2배, i7-7700K의 2배에 달하는 성능을 보여주어 확실한 성능상의 우위를 점하였습니다.

게다가 일부 싱글 쓰레드 성능이 강조되는 벤치마크에서도 7700K에 일방적으로 밀리는 6950X와 달리 7900X는 시종일관 동일하거나 압도하는 성능을 보여주고 있는데요.

이전 세대의 CPU에서는 클럭 스피드의 격차로 인해 일반 소비자용 CPU에 뒤처지기만 했던 싱글 쓰레드 성능도 i9-7900X의 경우 i7-7700K와 동일한 수준으로 올라섰으며, 두 CPU를 모두 오버클럭했을 시에도 싱글 쓰레드 성능의 격차는 매우 미미한 수준임을 확인할 수 있었습니다.

이렇게 된 데에는 다양한 요인들이 작용했습니다.

먼저 멀티 쓰레드 성능의 경우, 스카이레이크-X에서는 L3 캐시가 13.75MB로 i7-6950X의 25MB에 비해 55%로 하향 조정되었지만, L3 캐시보다 50배 가량 빠르고 레이턴시(Latency)도 6분의 1로 감소한 L2 캐시의 용량이 이전 세대 대비 400%로 상향 조정되었습니다. 당연하지만, 보다 더 빠른 속도로 동작하는 메모리의 비중이 훨씬 높아졌으므로, 병목 현상이 개선되어 전체적인 CPU 성능에 긍정적인 영향을 줄 수밖에 없습니다.

이렇게 구조가 바뀐 데에는 여러 가지 이유가 있습니다만, 우선 업계에서 메모리 기반 컴퓨팅(Memory-Based Computing)이 화두로 등장하면서 처리할 데이터가 메모리에 100% 적재된 경우가 많아졌고, DDR4 메모리에 쿼드 채널이 지원되어 높은 메모리 대역폭을 확보했기 때문에, 고용량의 L3 캐시에 대한 의존도가 예전의 컴퓨팅 환경에 비해 감소했다는 것을 이유로 들 수 있습니다. 게다가 메모리뿐 아니라 Intel Optane Memory 기술과 NVMe SSD의 대중화로 인해 보조기억장치들의 처리속도도 과거 하드디스크에 기반한 컴퓨터에 비해 대폭 개선되었습니다.

인텔은 이러한 환경의 변화로 인해 메모리에 적재된 데이터에 더 빠르게 액세스할 수 있음은 물론, 이 데이터도 필요시 비교적 제 때에 새로운 데이터로 갱신할 수 있어 결과적으로 메모리나 보조기억장치에 의한 병목이 개선되었다고 판단하였고, 따라서 L3 캐시를 줄여도 이전에 비해 성능 하락은  미미하며, 이를 통해 절감한 단가와 공간을 L2 캐시에 할당하는 것이 더 우수한 성능을 끌어내는 데에 알맞은 설계라고 판단한 것 같습니다.

또, 달라진 것은 캐시 메모리의 비율뿐만이 아닙니다. 코어간 통신 형태도 매우 달라진 모습을 보입니다. 스카이레이크-X에서는 새로운 메쉬(Mesh, 그물망) 형태의 코어간 통신망을 구성하였습니다. 이는 전작인 브로드웰-E 아키텍처까지 유지되어 온 구조인데요. 이 구조의 경우 링 형태의 통신망에 코어를 결속시켜 다른 코어와 통신할 수 있었으나, 여러 개의 코어가 동시에 대역폭을 점유할 때 생기는 병목 현상이 매우 쉽게 일어나며, 도로에 비유하면 1차선 도로가 모든 집을 빙 도는 형태이기 때문에 대역폭 분산도 어렵다는 한계가 있었습니다.

여기에 또 한 가지 결정적인 단점이 있었는데 바로 코어 수를 늘려도 통신망의 대역폭은 그대로이기 때문에 코어 수를 늘리면 늘릴수록 코어간 통신 속도와 효율이 급격히 하락한다는 점이었습니다. 최근 컴퓨팅의 화두가 여러 개의 코어들을 최대한 활용하는 것임을 생각하면 치명적인 약점이지요.

때문에 이번 스카이레이크-X에서는 일방향의 링(Ring) 형태가 아닌 다방향의 메쉬(Mesh) 구조를 채택, 어느 코어로 통신하든 병목 없이 언제나 최단시간 내에 데이터가 도달할 수 있도록 구조를 개선하였습니다. 이는 멀티 쓰레드 성능에 특히 긍정적으로 작용하는 요인이 됩니다.

한편 이번 CPU 벤치마크에서 또 하나 주목했던 점은 바로 일반 소비자용 CPU와 익스트림 CPU가 동일하거나 유사한 수준의 싱글 쓰레드 성능을 발휘했다는 사실인데요. 이전 세대 일반 소비자용 CPU에 비해 익스트림 CPU는 멀티 쓰레드 성능에선 압도적이었지만 싱글 쓰레드 성능에선 클럭 차이로 인해 맥을 못 췄던 사실을 떠올리면 상당히 인상적인 부분이라고 할 수 있습니다.

이렇게 바뀐 면모를 보인 데에는 새로 도입된 Turbo Boost 3.0 기술이 역할을 했습니다. 싱글이나 듀얼 코어만 활용할 경우 좀 더 클럭을 끌어올려서 순간적인 성능은 물론이고 지속 성능에서도 이점을 얻는 것인데요. 코어 1~2개만 사용할 경우 냉각도 상대적으로 용이하고 전압 할당 및 제어도 쉬워지는 만큼, 이를 이용해 일반 소비자용 CPU와 싱글 쓰레드 성능으로 대결하더라도 뒤처지지 않게끔 하려는 인텔의 의도를 엿볼 수 있습니다.

따라서 싱글 쓰레드에서는 일반 소비자용 CPU와 동일한 성능을, 멀티 쓰레드에서는 변화된 컴퓨팅 환경에 대응하고 비효율을 타파한 것이 이번 스카이레이크-X CPU가 기존 제품들에 비해 성능이 향상된 이유라고 말할 수 있습니다.

Temperature Test 결과 코멘트

뚜따를 하지 않았기 때문에, 전압 변화에 따른 온도 상승은 매우 일정하게 진행되고 있음을 알 수 있습니다. 테스트 샘플의 경우 1.35V가 최대로 가할 수 있는 전압이었으며, 그 이상을 가했을 경우 온도 제어가 불가하여 컴퓨터가 정상 동작하지 않는 증상을 나타냈습니다.

 

3DS Max 2015 Benchmark 결과 코멘트

3DS Max는 동사의 Maya와 더불어 세계에서 가장 많은 사용자 수를 차지하고 있는 모델링/렌더링/애니메이팅 3D 저작 도구입니다. 대한민국 게임 개발업계에서도 절찬리에 사용되고 있는 베스트셀러 소프트웨어지요. CircuitBoard는 워크스테이션용 벤치마크로 유명한 SPEC의 툴을 이용하여 3DS Max 2015로 3회 테스트를 실시한 뒤 항목별 평균값을 도출하였습니다. SPEC이 최신 버전의 3DS Max 2017에 대응하고 있지 않기 때문에 최신 버전과는 다소의 차이가 있을 수 있는 점 양해 바랍니다.

i9-7900X는 전반적으로 우수한 성능을 보여주고 있습니다. 특히 직접적인 연산이 요구되는 컴퓨팅과 GPU의 도움을 받지 않는 CPU 렌더링, 모델링된 객체와의 상호작용시 애니메이션을 측정하는 Interactive Graphics 부문에서 특히 높은 성능을 기록했는데요.

다만 GPU의 도움을 받는 GPU 렌더링이나 모델링 부문, 그리고 대규모 모델링에서는 근소하게 i7-7700K에 비해 약세를 보였습니다. 이는 테스트 도구인 3DS Max 2015가 멀티코어 최적화가 이루어지지 않은 DirectX 11 API를 사용하기 때문이며, 보다 더 멀티코어 지원이 향상된 DirectX 12 API에서는 좀 더 나은 결과를 기대할 수도 있겠습니다.

물론, 그렇다고는 해도 i7-7700K와 i9-7900X의 성능 격차는 매우 미미하기 때문에 대부분의 경우 무시해도 좋을 정도에 그칩니다.

Blender Benchmark 결과 코멘트

Blender는 네덜란드 소재의 블렌더 재단이 운영하는 오픈소스 소프트웨어로, 모델링 및 렌더링, 애니메이팅 도구로 주요 사용됩니다. 무료임에도 불구하고 상용에 뒤지지 않는 훌륭한 퀄리티를 구현할 수 있어서 벤처나 3D프린팅 업체 위주로 수요가 있는 소프트웨어이기도 합니다. CircuitBoard는 최신 버전의 Blender와 플러그인 형식으로 구동되는 Blenchmark라는 벤치마크 도구를 이용하여 렌더링 성능을 측정하였습니다.

렌더링 성능은 우수한 수준의 멀티코어 최적화 덕택에 CPU에 들어간 코어 수만큼, 클럭 스피드만큼 제 성능이 나오는 모습을 확인할 수 있으며, Synthetic Benchmark와 동일하게 i7-7700K에 비해 i9-7900X가 두 배 가까운, i7-6950X에 비해서도 현격한 격차를 보여주는 성능을 발휘하고 있습니다.

Handbrake Benchmark 결과 코멘트

테스트에 사용된 영상은 여기서 다운로드할 수 있습니다.

Handbrake는 오픈 소스의 인코딩 소프트웨어입니다. 기본 CPU 점유율이 낮고 멀티코어 최적화 수준이 높아 일반 사용자는 물론 실제 작업환경에서도 종종 사용되는 도구인데요.

소니에서 제작한 4K HDR 영상을 x265 2.1코덱을 통해 차세대 4K 포맷인 H.265로 인코딩하였습니다. 코덱의 멀티코어 최적화가 잘 되어 있기 때문에 멀티코어 환경일수록 급격하게 인코딩 시간이 줄어드는 것을 확인할 수 있으며, 같은 10코어인 i7-6950X에 비해서도 i9-7900X는 다수의 코어에 최적화된 구조로 인해 실제 성능이 상당히 향상된 것을 확인할 수 있습니다.

 

Lightroom Benchmark 결과 코멘트

사진가들이 편집용 소프트웨어로 애용하는 어도비 라이트룸은 이 분야의 ‘본좌’ 포토샵에서 배치 프로세싱(Batch Processing)을 강화하여 여러 장의 사진을 동시에 간편하게 편집하는 데에 초점이 맞추어진 제품입니다. CircuitBoard에서는 도쿄 게임쇼 기간 동안 RAW로 촬영한 100개의 사진을 이용해 렌즈 교정(Lens Correction) 및 색수차 보정(Chromatic Aberration)만 적용한 뒤 최대 품질, 최대 해상도의 JPEG 이미지로 내보내는 상황을 시뮬레이션하였습니다.

테스트 결과, 소요시간은 CPU의 성능에 매우 크게 좌우되는 모습을 보였습니다. 특히 코어 숫자에 전체 성능이 크게 좌우되는 것을 확인할 수 있었는데요. i7-7700K와 i9-7900K는 거의 2.5배에 가까운 성능 격차를 내며 코어 숫자(4개 vs 10개)와 성능이 거의 정확하게 비례하는 모습을 보였습니다. 이는 Synthetic Benchmark에서도 보기 힘들었던 수준의 격차입니다.

물론 동일한 코어 숫자를 가진 CPU(i7-6950X vs i9-7900X / i7-7700K vs i7-6700HQ)끼리도 클럭과 CPU 내부 구조에 따라 상당한 격차를 보여주었습니다. 클럭 상승과 CPU 구조 개선의 힘이라고 보아도 좋을 정도.

Premiere Pro CC 2017 & 4K Footage Benchmark

CircuitBoard는 편집되지 않은 원본 푸티지(Footage)를 가장 대중적인 영상 편집용 소프트웨어 어도비 프리미어 프로 CC 2017로 편집 후 내보내기(Export)할 때 소요되는 시간을 CPU별로 측정하였습니다. 소니의 A7R2나 캐논의 5D Mark IV같은 사진 촬영에 특화된 카메라부터, 4K는 물론 6K 아나몰픽(Anamorphic) 녹화기능까지 갖추고 있어 아마추어들의 영상 촬영용 카메라로 많이 애용되는 파나소닉 GH5는 물론이고, 센서로부터 획득한 이미지 데이터를 압축하지 않고 그대로 저장하여 전문 프로덕션의 ENG 카메라나 영화촬영용 카메라로 사용되는 소니 FS7, F55까지, 다양한 카메라로부터 촬영된 푸티지를 사용하였습니다. 따라서 위에 나열된 기종은 물론이고 유사 기종 사용자도 이를 바탕으로 자신의 영상을 내보내는 데에 CPU별로 어느 정도나 소요되는지를 효과적으로 유추할 수 있습니다.

비교의 편의를 위해 푸티지는 모두 초당 24프레임으로 녹화된 것을 사용하였고, 서로 다른 시간동안 촬영된 것을 감안하여 1초(24프레임)분의 영상을 내보내기할 때 평균적으로 소요되는 시간을 기재하였습니다.

Handbrake 벤치마크 때와 동일하게, 멀티코어 최적화가 이루어진 H.265 코덱을 사용하고 있기 때문에 i9-7900X가 절대적인 우위를 보이고 있습니다. i7-7700K에 비해서는 60%~100% 향상된 성능을, i7-6950X에 비해서는 15~20% 향상된 성능을 보여주며 촬영된 카메라나 코덱, 비트레이트에 따라 특정 CPU가 유리한 모습도 보여지지 않습니다.

인텔 코어 i9-7900X는 한마디로 표현하자면 ‘올라운더’ 라고 할 수 있습니다. 멀티 쓰레드 성능은 아키텍처 개선을 통해 병목현상을 줄이고 효율을 높여 동일한 코어로 더 높은 성능을 끌어냈고, 싱글 쓰레드 성능은 실질적인 IPC(Instructions per Cycle)와 클럭 향상, 새로운 터보 부스트 3.0 기술 도입을 통해 일반 소비자용 CPU를 따라잡았기 때문이죠.

게다가 오버클럭 능력도 준수하니 우수한 쿨러와 메인보드, 파워만 있다면 렌더링과 컴퓨팅, 이미지 프로세싱과 게이밍을 막론하고 어느 분야에 사용하든 제대로 활용할 수 있는 CPU라고 할 수 있습니다.

때문에 돈만 있다면 i9-7900X는 동급 제품 중에선 당해낼 물건이 그리 많지 않은 제품이라고 할 수 있습니다. 애초에 워크스테이션 CPU는 가성비만을 보고 사는 CPU는 아니기 때문에, 대규모 렌더팜이 아닌 이상 (저렴해졌지만) 여전히 비싼 가격은 판매량을 제약하는 문제가 되지 않으리라 보며, i9-7900X로 전환하여 작업에 소요되는 시간을 아낄 수 있는 개인과 기업 입장에서는, 어떤 용도로 활용해도 확실한 성능을 보장하는 i9-7900X는 생산성 향상을 위한 키 카드(Key Card)로 인식될 것입니다.

다만 이렇게 우수한 오버클럭 능력을 다소 깎아낼 수 있는 이른바 ‘똥써멀’ 논란, CPU는 아니지만 이 CPU가 장착되는 X299 플랫폼 메인보드의 RAID 키 관련 논란은 완벽한 CPU일 수 있는 이 제품에 흠결이 될 수 있기 때문에 아쉬운 점입니다.

요약하자면,

  1. 싱글 쓰레드, 멀티 쓰레드 모두 우수한 올라운더 워크스테이션용 CPU
  2. 7700K의 2배, 6950X의 1.2배 멀티 쓰레드성능. 싱글 쓰레드 성능은 7700K와 유사
  3. RAID 키도 그렇지만, 120만원짜리 CPU에 똥써멀은 좀…

 

이 제품을 살 것 같은 사람들

  1. 게임 개발사, 관련 업종 프리랜서 – 모델러, 애니메이터, 이펙터 등
  2. 영화/방송 프로덕션, 관련 업종 프리랜서 – 컬러리스트, 포스트-프로덕션, CG 아티스트, 독립영화 제작자 등
  3. 상업 사진가, 분기당 1만 장 이상 촬영하는 아마추어 사진가


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