인텔 2세대 코어 i3, i5, i7의 특징과 차이점은?

지난 강의에서는 인텔 2세대 코어 프로세서의 이름만 보고 각 제품의 특징과 특성을 파악하는 방법을 살펴 봤다. 이를 이어 여기에서는 인텔이 제안하고 있는 2세대 코어 i3, i5, i7 프로세서의 특징과 차이점에 대해서 알아 본다.

2세대 코어 프로세서의 실질적 이름인 i3, i5, i7은 단순히 부르기 편하라고 붙여 놓은 게 아니다. 컴퓨터를 구매할 때 용도와 성능에 따라 선택하기 쉽도록 보급형, 중급형, 고급형으로 기준을 나눈 것이다. 프로세서(또는 CPU)에 대한 전문적인 정보와 지식이 없는 일반 사용자들이 코어 이름만 보고 컴퓨터를 선택할 수 있도록 하기 위함이라 할 수 있다.

지난 강의에서 언급했듯, i3 제품군은 보급형(저가, 업무/사무용), i5 제품군은 중급형(중가, 가정용/엔터테인먼트용), i7 제품군은 고급형(고가, 전문가/마니아용)을 뜻한다. 즉 숫자가 높을수록 성능이 높다. 물론 그만큼 가격도 비싸다(원래 좋은 것이 비싼 법이다). 먼저 아래 표를 보자.

위 표에서 모델명 은 각 제품군에 해당하는 프로세서이다. 모델명 중간의 ‘X’는 코어 i3-21 0 0, 코어 i3-21 2 0처럼 다양한 모델이 존재함을 나타낸다. 일반적으로 숫자가 높을수록 성능과 가격대가 높다.

제조 공정 은 프로세서 등의 반도체를 만드는 설계/제조 기술로 이해하면 틀리지 않다. 보통 나노미터(Nanometer, nm, 10억 분의 1미터) 단위를 사용하는데, 프로세서 내부의 제조 밀집도가 얼마나 조밀한가를 나타낸다. 숫자가 낮을수록 미세한 제조 기술이 적용된 최신 제품이다. 예를 들어 이전 1세대 코어 프로세서의 경우 45nm 제조 공정으로 설계되었지만, 2세대 프로세서는 그보다 조밀한 32nm 공정으로 만들어졌다.

참고로, 제조 공정이 조밀할수록 프로세서의 크기는 작아지고, 그만큼 작동 시 발열이 줄어드는 장점이 있다. 결론적으로 노트북이나 데스크탑 생산 시 본체 크기를 줄일 수 있게 된다.

코어/쓰레드 에서 코어는 프로세서 내 핵심(core) 부품을, 쓰레드는 운영체제(MS 윈도우 등)에서 인식하는 논리적인 데이터 작업 단위를 의미한다.(프로세서가 공장이라면, 쓰레드는 그 안에서 일하는 일꾼이라고 생각하면 된다). 위 표에서 보는 것처럼 코어 i3는 실제 코어는 2개지만(듀얼 코어) 운영체제에서 4개의 쓰레드 단위로 처리되며, 코어 i5는 4개의 코어(쿼드 코어)에 4개의 쓰레드로 인식된다. 코어 i7은 고급형 제품군답게 4개의 코어와 8개의 쓰레드 단위로 데이터를 처리할 수 있다. 코어가 많으면 멀티태스킹 작업, 데이터 압축 또는 해제 작업, 미디어 인코딩/디코딩 작업 등이 향상되고 전반적인 성능도 높아진다. 한 명이 일하는 것보다는 여러 명이 같이 일할 때 작업 시간이 빨라지는 것과 같은 이치다. 참고로 쓰레드는 운영체제에 논리적으로 인식되는 프로세서이므로, 개수에 따라 현저한 성능 차이를 보이는 수준은 아니다.

다만, 코어 수가 많다고 무조건 성능이 뛰어나다고는 할 수 없다. 과거 코어2 쿼드(4개 코어)의 경우 코어2 듀오(2개 코어) 제품보다 코어는 많은데, 동작 클럭이 낮아 부분적인 성능은 낮게 측정되는 경우도 있기 때문. 이 때문에 일부 사용자는 프로세서 선택에 혼란을 겪기도 했는데, 2세대 코어 프로세서에서는 순수하게 성능 순으로 i7 > i5 > i3로 구분하여 숫자만 보고 직관적으로 성능을 판별할 수 있도록 했다.

한편 위 표에서 코어 i3, i7의 경우 쓰레드 수가 코어 수의 두 배에 해당하지만, 코어 i5는 코어 수와 쓰레드 수가 같음을 알 수 있다. 이는 코어 i3, i7이 인텔의 '하이퍼쓰레딩(Hyper-Threading)' 기술을 지원하기 때문이다. 하이퍼쓰레딩은 코어 한 개당 가상의 데이터 처리 쓰레드를 더 늘려주어 마치 처리 성능을 향상시키는 인텔의 고유 기술이다. 예컨대, 코어를 공장이라 하면, 쓰레드는 공장 내 일꾼이라 이해하면 쉽다. 다만 앞서 언급한 대로, 하이퍼쓰레딩 기술로 인해 현저한 성능 향상을 기대하긴 어렵다. 참고로 하이퍼쓰레딩 기술은 메인보드에 따라 바이오스(또는 CMOS) 설정에서 켜고 끌 수도 있다.

터보 부스트 2.0 은 인텔이 공인한, 일종의 자동 오버클럭킹 기술이다. 지난 강의에서 2세대 코어 프로세서 모델 이름 뒤에 ‘K’가 들어간 제품이 수동 오버클럭킹이 가능하다고 했는데 이와 비슷한 역할이라 할 수 있다. 기존 코어 프로세서의 터보 부스트 기술보다 한 단계 업그레이드되었다. 다만 터보 부스트 2.0 기술은 사용자가 임의로 조작/설정하는 것이 아니라, 프로세서가 현재 처리 중인 작업의 상태에 따라 자동으로 성능(클럭)을 기준치 이상 높이는 방식이다. 아래 표에서 보듯, 코어 i7-2600 프로세서의 경우 기본 클럭은 3.4GHz지만 터보 부스트 모드가 발동되면 최대 3.8GHz까지 성능이 향상된다. 다만 이때 데이터를 처리할 수 있는 코어의 수가 줄어 드는데, 이는 터보 부스트 기술이 유휴(idle) 중인 다른 코어의 소비 전력을 끊고 데이터 처리 중인 코어에 이를 집중하여 순간적으로 성능을 최대화하는 방식이기 때문이다. 참고로 코어 i3 제품에는 터보 부스트 기술이 빠져 있다.

소켓 은 프로세서를 꽂는 메인보드의 소켓 형태를 말한다. 일반적으로 숫자는 프로세서 또는 메인보드에 달려 있는 핀의 개수를 나타내며, 소켓이 같으면 상호간 호환 장착이 가능하다. 다만 이전 코어 프로세서는 LGA 1156과 LGA 1366 소켓을 사용하기에, 이 규격의 메인보드에 2세대 코어 프로세서를 장착해 사용할 수가 없다. 즉 프로세서를 업그레이드하려면 메인보드도 교체해야 한다는 뜻이다.

L3 캐시 메모리 는 프로세서 내부에 있는 데이터 처리용 메모리다. 이는 코어 바로 옆에 위치하며, 역할에 따라 L1, L2, L3 캐시 메모리로 구분한다(‘L’은 레벨(level)을 뜻한다). 이 캐시 메모리는 코어 바로 옆에서 빠른 속도로 동작하며 코어의 원활한 데이터 처리를 돕는데, 용량이 많을수록 전반적인 데이터 처리 성능이 향상된다. 따라서 캐시 메모리의 용량도 프로세서 전체의 성능을 가늠하는 중요한 기준이 될 수 있다. 프로세서 캐시 메모리에 대한 자세한 내용은 관련 강의(http://it.donga.com/openstudy/215/)를 참고한다.

컴퓨터나 프로세서에 대한 지식이 없는 일반 사용자라면 지금까지의 설명이 당연히 어렵게 느껴질 것이다. 하지만 위 내용은 어디까지나 참고 자료일 뿐이지, 컴퓨터를 선택, 사용하는데 있어 반드시 필요한 건 아니다. 강의 서두에 언급한 대로, 2세대 코어 프로세서부터는 숫자만 보면 대략적이지만 사양/성능적 기준을 알 수 있기 때문이다. 숫자가 높으면 성능도 높고 가격도 비싸고, 반대로 숫자가 낮으면 성능과 가격이 낮다. 간단하다. 더군다나 이전과는 달리 모델 개수도 5개에 불과해 헛갈릴 우려가 적다(데스크탑용 프로세서 기준). 자동차의 배기량 수치를 차량 모델명에 포함시켜 이름에서 곧바로 차량 등급을 알 수 있게 한 것처럼, 전문가가 아닌 일반 사용자도 이제 얼마든지 자신에 맞는 프로세서를 선택할 수 있게 됐다.

글 / IT동아 권명관(tornadosn@itdonga.com)