인텔의 세대별 라인업은 크게 i3, i5, i7으로 나뉜다. 여기서 한 단계 위를 보면 모델명과 그 뒤에 붙는 코드로 제품군을 분류할 수 있다. 최상위 모델은 EP, 그 다음이 E 모델이다. 2011소켓의 E 프로세서는 샌디브릿지부터 고성능의 상징처럼 여겨졌다. 이번에 출시된 하스웰-E 프로세서 ‘5820K’, ‘5930K’는 이름대로 성능이 ‘익스트림’이다. 그 중에서도 하스웰-E의 맏이 ‘i7 익스트림 5960K’ 프로세서는 3.0GHz로 동작하는 8코어 16스레드의 짐승 같은 성능을 자랑한다.

 

smartPC사랑 정환용 기자 | maddenflower@ilovepc.co.kr

 

인텔의 CPU는 샌디브릿지 프로세서부터 세대별로 라인업이 달리 구성된다. 가장 먼저 선보이는 일반 i3, i5, i7 프로세서, 그 뒤에 저가형의 셀러론과 펜티엄이 출시된다. 이후 보급형 제온 프로세서, 익스트림 시리즈를 거쳐 서버용 프로세서인 EP 시리즈까지 공개된다. 전문가용이나 서버용 프로세서를 제외하면 일반인 범주에서 선택할 수 있는 최고 성능의 프로세서는 익스트림 라인업이다.

 

지난해 4세대 하스웰 프로세서의 출시 이후 1년여 만에 최상위 제품 3종이 함께 출시됐다. LGA2011-3 소켓의 인텔 코어 i7 익스트림 프로세서가 그 주인공으로 5820K, 5930K, 5960X로 명명됐다. 앞의 숫자 ‘5’만 다르고 다른 모델명은 전 세대와 같다. 세 제품 모두 옥타(8)코어를 장착했고 5820K와 5930K는 12스레드, 5960X는 16스레드를 지원한다.

하스웰-E 중 가장 높은 성능의 5960K 다이 구조. 17.6 x 20.2mm 크기의 다이 안에 26억 개의 3D 트라이게이트 트랜지스터가 내장돼 있다. 좌우 네 개의 코어가 중앙의 L3 캐시메모리를 공유한다. 메모리 컨트롤러는 크기와 소비전력 문제로 DDR4 메모리만 지원한다. 이는 하스웰-E 프로세서의 장점이자 단점으로, DDR4 메모리 초창기의 고성능 PC로 자리를 굳힐 것으로 보인다.

 

 

 

 

CPU에 억 단위로 집적되는 트랜지스터는 어떤 역할을 할까? 위 사진을 보자. 좌측이 32nm 공정으로 제작된 플라너 트랜지스터, 우측이 22nm 공정의 트라이게이트 트랜지스터의 형태다. 좌측에 비해 우측의 트랜지스터는 3D 구조로 설계되는데, 이는 물리적 공간의 한계를 극복하기 위한 방법 중 하나다. 평면 구조의 트랜지스터보다 전력 누출이나 소모가 적어 효율이 더 높고, 같은 성능 대비 소모 에너지가 줄어들게 된다. 14nm 공정으로 제작되는 차세대 브로드웰 프로세서는 중앙의 돌출부가 3겹으로 이뤄져 동일 집적도 대비 더 높은 성능과 효율을 가질 것으로 기대된다.

 

컴퓨터가 아는 숫자는 0과 1밖에 없다는 건 알고 있겠지? 컴퓨터는 트랜지스터에 전류가 흐르면 1, 흐르지 않으면 0으로 인식한다. 한 동의 회사 건물에서 명령을 수행하는 사람 한 명을 트랜지스터 하나에 비교하면 편하다. 같은 작업을 두 명이 하는 것과 1억 명이 하는 것은 천지차이. CPU의 동작 속도와 부동소수점 연산 능력 등 CPU 본연의 업무능력을 결정하는 것이 트랜지스터의 차이인 것이다.

 

현재 인텔 4세대 하스웰 프로세서까지는 22nm 공정으로 제작되고 있다. 차세대 브로드웰 프로세서부터는 한 단계 더 작아진 14nm 공정으로 제작될 예정이다. 단순히 크기만 작아져선 안 되고 전류의 흐름과 내부 캐시 메모리 등 고려할 사항이 많다. 괜히 인텔, AMD 등 CPU 제조사들이 외계인을 갈아넣고 있다는 우스갯소리가 나오는 것이 아니다.

 

 

 

하스웰-E 프로세서는 2133MHz 속도를 기본 지원하는 차세대 DDR4 메모리를 지원하는 첫 제품이다. X99 칩셋의 메인보드와 조합해 PC 전체의 성능을 PC방의 게이밍 PC와 비교할 수 없을 정도의 속도를 낼 수 있다.

 

 

 

L3 캐시는 CPU에 배치되는 3개 레벨의 캐시메모리 중 세 번째다. 스마트캐시는 각 코어가 중앙에 위치한 L3 캐시 메모리를 공유하는 기능으로, 15/20MB의 CPU L3 캐시 메모리를 8개의 코어가 나눠 쓰며 안정적인 속도를 유지하게 해 준다.

 

? 통합 전압 안정기(FIVR, Fully Integrated Voltage Regulator)
통합 전압 안정기는 하스웰 프로세서의 절전 기능에 대한 열쇠라 할 수 있다. 원래는 CPU에 전압을 안정적으로 공급해 주는 레귤레이터가 CPU 온-다이(on-die)의 외부에 있었다. 인덕터의 크기 때문이다. 아이비브릿지 프로세서까지는 메인보드의 레일에서 이 과정을 수행했지만, 하스웰 프로세서에선 외부에서 공급받은 전력을 온칩 FIVR에서 필요 전력으로 변압 과정을 거쳐 각 코어에 공급한다. 덕분에 불필요한 전력의 소비가 자연히 억제?제한되고, 따라서 평균 소모 전력량을 줄일 수 있게 된 것이다.

 

? 인텔 XTU(eXtreme Tuning Utility)

XTU는 높아져가는 소비자들의 성능에 대한 욕구를 충족하기 위한 소프트웨어다. XTU를 사용하면 사용자들은 CPU, 메모리, 시스템 클럭, 팬 속도 등을 OS 상에서 모니터링하며 변경할 수 있게 된다. 하스웰-E 프로세서도 XTU를 사용해 오버클럭할 수 있으니, 가격보다 성능을 먼저 보는 초보 오버클럭커들에게 큰 도움이 될 것이다.