인텔 i9-9900K / i7-9700K / i5-9600K 총 9개 CPU 오버클러킹

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인텔 9세대 코어 프로세서 오버클러킹

i9-9900K x3 + i7-9700K x3 + i5-9600K x3

 

 

안녕하세요. 퀘이사존벤치입니다.

 

인텔 9세대 코어 프로세서 i9-9900K, i7-9700K, i5-9600K가 공개되었습니다. 퀘이사존에서는 성능 벤치마크와 오버클러킹 테스트 기사를 준비했는데요. 벤치마크 기사는 아래 링크를 참고해주시기 바랍니다.

 

인텔 9세대 코어 i9-9900K / i7-9700K / i5-9600K 벤치마크

 

다시 본론으로 돌아와서 오버클러킹 얘기를 해볼까요? 먼저, 이번 인텔 9세대 CPU는 IHS(Integrated Heat Spreader, CPU 코어를 덮는 금속 덮개) 내부 접합 방식을 일명 ‘똥서멀’이라 불리는 방식을 버리고 ‘솔더링(Soldering)’을 적용하였습니다. 이를 인텔에서는 STIM(Solder Thermal Interface Material)으로 칭하며, 열 전도 물질을 납땜으로 해결한다는 뜻이 되겠죠. 이러한 방식이 실로 반갑기 그지 없는 것은 그동안 인텔은 아이이브릿지 세대부터 HEDT(High-End Desktop) 제품군을 제외하고, 솔더링 방식이 아닌 일반적인 서멀 컴파운드를 도포한 형태로 CPU를 출시하면서 많은 비판을 받아왔기 때문입니다.

 

사실 ‘똥써멀’이라는 오명을 얻게 된 이유도, CPU의 히트프레더 제거(일명 뚜따) 후 서멀 컴파운드를 닦아내고, 사용자가 고성능의 서멀 컴파운드를 다시 발라주는 것만으로도 드라마틱한 온도 하락이 발생했기 때문이죠. 이렇게 시작된 똥서멀의 역사는 i7-8700K(심지어 i7-8086K도 동일)까지 이어져 오다 드디어 9세대 코어 프로세서에서 열 전도 효율이 더 우수한 방식으로 알려진 솔더링, 즉 STIM 방식으로 바뀌었습니다.

 

이러한 변화는 분명 환영받을 만한 요소이지만, 다른 측면에서 보면 어쩔 수 없는 변화였을 가능성도 있습니다. 제조 공정의 실질적인 개선이 부재된 상황에서 더 많은 코어와 더 높은 클록은 필연적으로 더 높은 발열과 소비전력이 수반되기 때문입니다. 기존의 서멀 방식으로는 감당이 어려웠을 것이라는 추측이죠. 따라서 오버클러킹과 온도 부문에서 회원분들의 궁금증이 생길 수밖에 없을 것입니다. 이에 대한 검증을 위해 퀘이사존은 3종 CPU 별로 3개의 샘플을 준비하여 오버클러킹과 코어 온도 측정을 실시하였습니다. 바로 본론으로 들어가시죠.

 

 

 

 

 

 

 

 

오버클러킹(Overclocking)

  

오버클러킹이란 제조사에서 정한 반도체의 클록 주파수(Clock frequency)보다 높은 수치의 클록 주파수를 적용하여 성능을 향상시키는 것을 말합니다. 일반적으로 CPU나 메모리, 그래픽카드와 같은 부품에 오버클록을 적용할 수 있으며, 클록이 높아지면 자연스럽게 성능도 높아지지만 소비전력과 발열이 상승하여 시스템 안정성을 떨어뜨릴 수 있습니다. 따라서 오버클록을 진행하고자 할 때에는 다양한 요소를 고려해야 합니다.

 

특히 CPU 클록이 높으면 높을수록 요구 전압도 급상승하기 때문에 이는 CPU 온도의 급상승으로 이어집니다. 즉 CPU 쿨링이 굉장히 중요한 요소로 작용하는 것이죠. 초보자분들은 섣부르게 시도하기보다는 오버클러킹에 대한 사전 지식을 충분히 습득하시고 진행하는 것을 추천합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

도입 전 반드시 알아두어야 할 사항 

 

본격적인 내용으로 들어가기 전에 꼭 짚고 넘어가야 할 사항이 있습니다. 먼저 이번 오버클러킹 콘텐츠는 각 CPU별 샘플 3개에 국한된 결과이므로 본 테스트 결과가 모든 인텔 9세대 프로세서의 특성을 정확히 대변하지 못합니다. 이는 동일한 CPU 모델이라도 제품에 따라 생산 주차, 쿨링 환경 및 시스템 사양에 따라 변수가 발생하기 때문입니다.

 

덧붙여, 본 테스트에서 표기하고 있는 전압/클록 데이터는 실사용이 가능할 정도의 충분한 신뢰성이 보장된 결과물이 아닙니다. 게다가 테스트 환경 역시 누드 시스템이기 때문에 실사용자의 시스템 환경 대비 쿨링 면에서 유리한 조건입니다. 정리하면, 어디까지나 한정된 시간 안에 프로세서의 특징을 알아보기 위한 간이 테스트이기에 실사용으로 이어지기 위해서는 본 테스트에서 드러난 데이터를 참고값으로 삼아 조금 더 높은 전압이 요구될 수 있습니다.

 

따라서, 이러한 변수와 환경 차이를 염두에 두셔서 본 테스트 결과를 실사용 환경에 그대로 적용하기에는 위험성이 따를 수 있다는 것을 알아주시기 바랍니다. 굉장히 보수적인 해석이 필요한 내용입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

오버클러킹 테스트 기준

 

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오버클러킹 테스트는 벤치마크 및 CPU 성능 테스트로 많이 활용되고 있는 블렌더(Blender)를 활용하였습니다. 블렌더는 무료로 사용할 수 있는 3D 프로그램이며, 관련 업계에서도 저변을 넓혀가고 있죠. 또한 멀티스레드를 적극적으로 활용하고, 시네벤치 대비 더 높은 CPU 부하와 더 많은 렌더링 지속 시간의 특성을 갖췄습니다. 

 

테스트 기준은 블렌더를 실행하여 BMW 이미지 렌더링을 20분 간 지속하고, 렌더링을 지속하는 동안 정상적이지 않은 렌더링 성능, 블루스크린, 프리징 등의 이슈가 발생하면 오버클러킹 실패로 간주합니다. 반대로 20분 간 지속했을 때 스로틀링(throttling) 현상이 수반되지 않고 정상적인 렌더링 성능을 보여줬을 때 성공으로 간주합니다. 또한, 이러한 작업 과정에서 소비전력 및 CPU 온도를 측정하여 결괏값에 반영하였습니다.

 

 

 

 

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▲ 참고: Blender 구동 시 스레드 활용 현황(i9-9900K OC 5.0 GHz 설정)

 

 

 

 

 

 

 

 

벤치마크 시스템 사양 

 

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테스트에 사용된 시스템 사양입니다. ASUS ROG MAXIMUS XI HERO (WI-FI) 마더보드의 경우 본사에서 권고된 최신 UEFI 버전(0506)을 적용하였습니다. 주요 부품에 대한 정보는 아래 이미지를 참고해주시기 바랍니다.

 

 

 

 

ASUS ROG MAXIMUS XI HERO (WI-FI)

 

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인텔 9세대 코어 프로세서 출시에 맞춰 등장한 Z390 칩세트 기반의 ASUS ROG 마더보드입니다. 본 제품에 대한 세부적인 내용은 퀘이사존 입고 기사를 참고해주시기 바랍니다. 

ASUS ROG MAXIMUS XI HERO (WI-FI) 입고! 기사 바로가기

 

 

 

 

G.SKILL DDR4 32G PC4-25600 CL16 TRIDENT Z RGB (8Gx2) 

 

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게이밍과 오버클러킹으로 유명한 지스킬(G.SKILL) 메모리입니다. TRIDENT Z RGB 시리즈는 전세계 PC 튜닝 시장의 메모리 분야에서 대표적인 모델 중 하나로 자리매김하는 데 성공했죠. 특히 면발광 RGB의 화려한 외형이 특징입니다. 본 테스트에서는 8GB 메모리 2개로 구성된 3,200 MHz의 클록 주파수를 제품이 사용되었습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

마더보드 UEFI 설정

 

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▲ 상기 스크린샷과 같이, 본 테스트에서는 XMP 설정 및 코어 배수, CPU 전압을 제외하고는 대부분의 항목을 Auto 값으로 두었습니다.

 

 

 

 

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▲ DIGI+ 설정 화면, CPU 전압 강하를 최소화하기 위해 LLC(Load-line Calibration)는 레벨 8로 설정하였으며, 전원부 페이즈 활용 모드는 Extreme, 그 외 CPU 캐파(전력 허용치) 및 DRAM 캐파는 최대치로 설정하여, 성능 제한을 풀어두었습니다. 단, LLC의 경우 본 테스트가 CPU 고부하 상황에서의 테스트를 염두에 둔 설정이기 때문에, 모든 상황에서 레벨값이 높은 것이 좋다고는 할 수 없습니다. 아이들 상태에서의 전압 요구치가 더 엄격하게 요구되는 경우도 있기 때문이죠. 따라서 실사용 면에서는 한 두 단계 낮추고, 전압값은 상향시켜주는 것이 전반적인 시스템 안정성에 도움이 될 수 있습니다. 

 

 

이런 과정을 거쳐 얻어낸 결과물을 확인해보도록 합시다.

 

 

 

 

 

 

 

 

테스트 가능 최대 오버클록 수치

 

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그래프 하나로 알 수 있는 내용이 참 많습니다. 먼저 익스트림 커스텀 수랭/질소 냉각 등 하드코어 쿨링이 아닌 이상에야 일반적인 환경에서는 사실상 본 테스트 결과와 크게 차이나지 않을 것입니다. 물론, 오버클록 잠재력에 따라 0.1~0.2 GHz 정도의 차이는 있겠지만, 퀘이사존에서 입수한 샘플에 한한 결괏값은 위와 같습니다. 

 

i9-9900K의 경우 모두 5.0 GHz가 한계였으며, 5.1 GHz 오버클록은 사실상 불가능했습니다. 5.1 GHz에 요구되는 전압을 인가하게 되면, 폭발하는 발열로 인해 버틸 수가 없기 때문이죠. 또한, 본 테스트 환경이 누드 시스템 + 고성능 일체형 수랭 쿨러 조건이라는 것을 감안하면, 실사용 5.0 GHz는 쉽지 않을 것으로 예상됩니다.

 

반면, i7-9700K는 훨씬 더 우수한 특성을 보여주었습니다. 3개의 CPU가 모두 5.0 GHz를 넘어 5.2 GHz까지도 테스트가 가능하였습니다. 어디까지나 '실사용'이 아닌 테스트 가능 클록이긴 하지만요. 현실적으로 5.0 GHz 실사용을 목표로 할 수 있는 가장 이상적인 제품이라는 생각이 들었습니다. i9-9900K와 같은 물리 코어 개수를 가졌으면서도, HT는 제외되었기 때문에 오버클러킹에 유리한 특성을 확보할 수 있었던 것으로 추측합니다. 마지막으로 i5-9600K입니다. 위 두 모델보다 기본적인 터보 부스트 클록이 낮기 때문에, 살짝 열세를 보이지 않을까 싶었는데요. 그래도 5.1 GHz에서 테스트 가능한 샘플이 존재했다는 것은 조금 더 고무적인 결과입니다.

 

전반적으로 5.0 GHz 달성 난도는 i7-9700K가 가장 쉬웠으며, i9-9900K가 가장 어려웠습니다. 아무래도 8세대와 동일한 제조 공정 기반에서 동일한 면적에 코어 2개를 추가하고 클록까지 끌어올렸기 때문에 기본 구성 자체가 한계에 도달한 느낌이 강했습니다. 반면, i9-9900K처럼 고클록을 버틸 수 있는 양질의 코어와 HT까지 떼어버린 i7-9700K는 오버클러킹에서 상대적으로 쉬웠던 것 같습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

OC 클록별 전압 요구치

 

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다음은 전압 요구치입니다. 알만한 분들은 다 아는 사실이지만, 동일 모델의 CPU라 하더라도, 동일 제품이 아닌 이상 전압값 수치 만으로 우열을 가릴 수는 없습니다. 무슨 말인지 헷갈릴 수 있으니까 쉽게 예를 들어보겠습니다. 동일 모델 i9-9900K CPU 2개, 즉 A, B가 있다고 가정했을 때, A는 1.2V에서 5.0 GHz 오버가 가능하고, B는 1.24V에서 5.0 GHz 오버가 가능하다고 하면, 1.2V에서 오버가 가능한 A가 더 좋은 CPU라고 생각할 수 있습니다. 하지만 반드시 그런 것은 아닙니다. 즉 전압값이 더 높은 B가 오히려 더 적은 발열량과 낮은 소비전력 특성을 가질 수도 있다는 것이죠. 체는 동일 모델이라도 고유의 특성이 조금씩 다르며, 여기에 CPU 다이와 히트스프레더의 결합 상태, 전압 인가 상태 등 다양한 변수가 존재하기 때문에 결과적으로 서로 다른 CPU에 대해서는 전압 수치만으로 우열을 확정지을 수 없다는 뜻입니다. 물론, 전압값이 낮은 CPU가 더 좋은 CPU일 가능성이 크다라고는 말할 수 있겠죠.

 

 

본론으로 돌아와 결과를 보겠습니다. 전반적으로 5.0 GHz를 달성하기 위한 전압 수준이 i9-9900K와 i7-9700K는 유사한 특성을 보이고, i5-9600K는 좀 더 높은 전압을 요구합니다. 즉 기본적인 반도체로서의 자질과 능력이 상위 CPU에 사용되었다라는 뜻입니다. 제 경험에 의하면 인텔 CPU 오버 시 0.1 GHz를 더 끌어 올리기 위해서는 대략 0.06~0.08V의 추가 전압을 요구합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

CPU 코어 온도 측정

(실내 온도: 24도)

 

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온도를 살펴보도록 하죠. 먼저 i9-9900K는 5.0 GHz 오버에서 암울한 온도를 기록했습니다. 3개 샘플 중 2개 샘플이 90도를 넘겼으며, 샘플 #3 CPU의 경우 98도에 달하는 온도를 보여주었습니다. 사실 90도를 넘긴다는 건, 실사용에 무리라는 얘기와 같습니다. 더 많은 사용자들의 테스트 결괏값이 모아졌을 때 정확한 평가가 가능하겠으나, 5.0 GHz 오버에 있어서 온도가 큰 걸림돌이 된다는 건 자명한 사실입니다. 

 

 

i7-9700K는 5.0 GHz 오버에서 70도대의 온도를 보여주어, 실사용도 충분히 가능하다는 걸 말해줍니다. i5-9600K 역시 5.1 GHz까지 테스트가 가능하긴 했으나, 현실적인 목표 한계는 5.0 GHz가 될 것입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

소비전력 측정(시스템 전체 소비 전력)

 

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마지막으로 소비전력입니다. 반도체의 발열은 소비전력과 밀접한 관계가 있기 때문에, 앞에서 살펴본 CPU 온도 그래프와 그 양상이 상당히 흡사합니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

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i9-9900K/i7-9700K/i5-9600K 오버클러킹 결론

 

출시 전에 i9-9900K의 높은 CPU 온도 소식이 전해지면서, 저 역시 이 부분을 중점적으로 보았는데요. 확실히 솔더링(Soldering) 방식을 적용했음에도 불구하고, 오버클러킹에 있어서 CPU 온도가 큰 걸림돌로 작용하였습니다. 하이엔드 일체형 수랭 쿨러에 속하는 NZXT Kraken X62를 동원해도 5.0 GHz 오버클러킹은 결코 쉽지 않았고요. 그러나, 샘플별로 편차가 좀 큰 편이라서 평균적인 특성을 확언하기엔 무리가 있습니다. 다만, 확실한 건 i7-9700K의 경우 솔더링의 이점을 십분 발휘하여 5.0 GHz 이상의 오버클러킹을 현실적으로 바라볼 수 있었습니다. HT를 떼어내어 부담을 덜어낸 것이 오버클러킹에 유리한 특성으로 작용하는 것이겠죠. 정리하면 아래와 같습니다.

 

 

■ i9-9900K 모든 코어 5.0 GHz 오버는 가능한가?

가능한 것으로 보이나, 매우 좋은 쿨링 시스템이 필요합니다. 하이엔드 일체형 수랭 쿨러나 커스텀 수랭 쿨러가 거의 필수로 느껴집니다. 그러나, 이러한 쿨러가 뒷받침되어도 뽑기운에 따라 5.0 GHz는 불가능할 수도 있을 것 같네요. 결코 쉽지 않습니다.

 

 

■ 오버클록이 가장 잘 되는 모델은?

앞선 내용에서 꾸준히 언급했던 것처럼 i7-9700K가 오버클러킹에서 유리한 특성을 가지고 있고, 실제로도 5.2 GHz까지 달성하는 등 좋은 결과를 보여주었습니다. 5.0 GHz를 초과하는 클록을 달성하고 싶다면, i7-9700K를 선택하는 것이 좋겠죠. 또한, 물리 코어 8개를 갖췄기 때문에, 게임 성능 부문에서도 과거 4C/8T 구성의 i7-7700K/i7-6700K보다 더 좋은 성능을 내어줍니다. 작업 성능도 마찬가지죠. 일반적으로 가상 스레드(논리 스레드) 1개는 물리 스레드 1개의 30% 수준의 효율로 나타나기 때문에, 4C/8T보다는 8C/8T가 훨씬 더 좋다는 것에는 이견이 없을 것입니다.

 

 

■ CPU 오버클러킹의 가치

벤치마크 툴, 게임, 실제 영상 렌더링 테스트 등 다방면의 테스트 결과를 살펴보면, 실제로 성능 향상이 발생합니다. 그러나 오버클럭으로 인해 동반되는 여러 부작용을 생각해보면 꼭 필요한 것인가에 대한 물음은 다소 회의적입니다. 모든 코어 오버클러킹은 발열과 소비전력의 급증으로 이어지기 때문에 성능 효율이 매우 나빠지기 때문이죠.

 

그러나, 이 부분은 어디까지나 이론적인 관점이고, 감성의 영역에서 생각해본다면 개인 성향에 따라 얼마든지 오버클록의 가치는 달리 적용될 수 있습니다. 실제로 이번 9세대 코어 프로세서는 5.0 GHz 오버클록 실사용에 대한 실질적인 가능성을 품고 있는 CPU라는 사실, 그리고 기존 세대보다 더 많은 코어와 높은 기본 클록을 가지고 있다는 것만으로도 지갑을 열 수 있는 사람들은 분명 존재할 것입니다. 각자의 가치 판단으로 선택할 문제겠죠. 개인적으로는 i7-9700K가 오버클러킹하는 맛이 있었다고 할까요? i-9900K는 상대적으로 난도가 높아서 도전의식을 불러 일으키는 모델이었습니다. 취향대로 선택해보시길 바랍니다. 아무쪼록 본 자료가 9세대 코어 프로세서 오버클러킹을 염두에 두고 있는 분들에게 많은 도움이 되었길 바랍니다.

 

이상, 퀘이사존벤치였습니다.

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 


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작성자

현재 레벨 : 시리우스 퀘이사존벤치  최고관리자
53,772 (18.9%)

신뢰는 요구하는 것이 아니라 제공하는 것이다.

    댓글 : 131
marke  
베스트 댓글
  BTS가 인텔 9세대 페이퍼 런칭을 축하하는 의미로 한곡 부릅니다



불타오르네
5
던전앤파이터  
베스트 댓글
  솔더링을 했다지만 온도를 못잡으면 어쩔.....

공정 개발이 우선이지 코어, 쓰레드 늘리는게 우선이 아닐텐데....

역시 경쟁사가 힘내니 좋군요
3
yoyandoz  
진짜 온도가 어마무시하네요. 그나저나 셋중에 9700만 5.2 먹는다는건 9700이 그나마 더 나은거같아요
하고집이  
수고하셨습니다. 잘 봤습니다.
ES 버전이 아닌 시판 버전으로 해야 의미가 있을 것 같습니다.
다만 어느 정도인지의 느낌은 알 수 있겠네요.
세페라  
그나마 9700K가 맘에 드는구요.
Nihil  
9700K가 최선으로 보이는군요, 인텔
개스트하우스  
고생하셨습니다..좋은정보 감사합니다.
구름다람쥐썬더  
해당글에서 진행된 bmw 렌더링을 통해 안정화 하는걸 따라하고싶은데 방법좀 알려주실수 없나요?
떠돌이까치  
리뷰 작성수고했습니다
사키쭈앙  
와 정말 엄청고생하신거같네요 리뷰 잘보고갑니다. ^^;
방울파  
오버 클럭 관련하여 검색하던중 귀한 자료를 접하게 됐네요! 수고하셧습니다.
후니아빠  
대단하십니다. 정말 도움 많이 되었습니다!!
매이  
벤치 결과 잘 봤습니다.