인텔 코어 X(익스트림) 시리즈, 일반 코어 CPU와 뭐가 다를까?

[IT동아 김영우 기자] 올해 PC용 CPU 시장에는 주목할 만한 제품이 다수 출시되었다. AMD의 라이젠 시리즈와 인텔의 8세대 코어 시리즈, 그리고 인텔 코어 X 시리즈가 그것이다. 특히 인텔 코어 X 시리즈의 경우, 기존에는 '익스트림에디션'이라는 이름이 붙던 데스크탑용 코어 시리즈의 최상위급 제품군을 별도의 시리즈로 분리한 것으로, 매니아 및 전문가 등이 주 소비자층이다. 이른바 하이엔드 데스크톱(HEDT) 프로세서 시리즈라 불리며, 일반 대중이 아닌 상위 1%를 노리는 이 제품군은 과연 일반 코어 시리즈와 무엇이 다를까?

코어 X시리즈는 제품 코드명에 따라 상위 제품인 '스카이레이크-X' 시리즈와 하위 제품인 '카비레이크-X' 시리즈로 나뉜다. 스카이레이크-X 시리즈는 명실공히 인텔 PC용 CPU 중에서도 플래그십(최상위 대표제품)의 위치를 차지하고 있는 제품군이다. 6코어(물리적 코어)에 12쓰레드(논리적 코어)를 갖춘 코어 i7-7800X(389달러) 부터 18코어 36쓰레드의 코어 i9-7980X(1999달러)까지의 모델이 이에 속한다.

한편, 카비레이크-X 시리즈의 경우는 2017년 9월 현재 4코어 8쓰레드 모델인 코어 i7-7740X(339달러)와 4코어 4쓰레드 모델인 코어 i5-7640X(242달러)의 2 종류가 나와있다. 스카이레이크-X에 비해 사양은 낮지만 LGA2066 소켓 규격의 X299 칩셋 기반 메인보드를 이용하는 점은 같다. 상대적으로 낮은 비용으로 코어 X시리즈의 '맛'을 보고자 하는 소비자를 위한 제품이다.

~X로 끝나는 모델명, 최상위급 모델인 코어 i9의 존재

인텔 코어 X 시리즈와 일반 코어 시리즈를 구분하는 가장 쉬운 방법은 모델명을 확인 하는 것이다. 일반 코어 시리즈는 '코어 i7-7700', 혹은 '코어 i7-7700K(오버클러킹 특화용)' 등의 모델명을 가지고 있지만, 코어 X 시리즈는 '코어 i7-7740X', '코어 i9-7980XE'와 같이 반드시 'X'가 들어간다.

그리고 코어 i3(보급형) / i5(중급형) / i7(고급형)만으로 구분되는 일반 코어 시리즈와 달리, 코어 X 시리즈에는 최상위 제품군인 '코어 i9' 모델이 포함된다. 코어 i9은 가장 저렴한 코어 i9-7900X(10코어, 20쓰레드) 모델이 999달러에 달할 정도로 고가를 형성하고 있다.

인텔 터보 부스트 맥스 3.0 기술 지원

인텔 코어 시리즈는 부하가 많이 걸리는 작업을 할 때 순간적으로 CPU의 동작 클럭을 기준치 이상으로 높여 작업 효율을 향상시키는 인텔 터보 부스트(Intel Turbo Boost) 기술을 지원한다. 2017년 현재 일반 코어 시리즈에는 터보 부스트 2.0 기술 까지만 적용되지만, 코어 X 시리즈에는 이보다 향상된 터보 부스트 맥스 3.0(Intel Turbo Boost Max 3.0) 기술이 적용된다.

이는 전체 코어 중 가장 빠른 코어를 인식해 터보 부스트 2.0 보다 한층 높은 수치까지 추가적으로 클럭을 높이는 기술이다. 다만, 코어 X 시리즈 중에서 카비레이크-X 시리즈 전체, 그리고 스카이레이크-X 시리즈 중에서도 가장 하위 제품인 코어 i7-7800X 모델은 터보 부스트 2.0 까지만 지원한다.

더 많은 코어, 더 높은 클럭

6세대, 7세대 제품 기준, 일반 코어 시리즈는 최대 4코어 모델 까지만 있지만, 코어 X 시리즈는 4코어 모델 외에도 6~18코어를 가진 모델도 있다. 물리적으로 하나인 코어를 논리적으로 둘러 나눠 전체 코어 수가 2배로 늘어난 것과 같은 효과를 볼 수 있는 하이퍼쓰레딩 기술로 갖추고 있기 때문에 이를테면 운영체제에서는 18코어의 코어 i9-7980XE을 36코어(쓰레드) CPU로 인식한다.

클럭 역시 높은 편이다. 일반 코어 시리즈의 기본 클럭은 4GHz를 넘지 못하는 경우가 대부분이지만, 코어 X 시리즈 중에 하위 제품인 카비레이크-X 코어 i7-7740X의 기본 클럭은 4.3Ghz이며, 터보 부스트 발동 시에는 4.5GHz까지 올라간다. 코어 X 시리즈도 코어가 많은 상위 제품일수록 기본 클럭이 낮아지는 경향이 있긴 하지만, 터보 부스트 3.0 기술이 이를 커버한다. 이를테면 최상위 제품인 코어 i9-7980XE의 기본 클럭은 2.6GHz지만 터보 부스트 맥스 3.0을 통해 최대 4.4Ghz까지 클럭을 높일 수 있다.

코어 X 시리즈 전용 인텔 X299 메인보드 필수

6세대 및 7세대 제품 기준, 데스크탑용 일반 코어 시리즈는 LGA1151 규격의 CPU 소켓과 H110, B150, Z170, B250, H270 등의 칩셋을 갖춘 메인보드와 호환된다. 하지만 코어 X 시리즈는 이용하는 메인보드가 다르다. 일반 LGA1151이 아닌 LGA2066 규격 소켓을 이용하므로 물리적으로 호환이 되지 않는다. 2017년 현재 LGA2066 소켓 CPU를 지원하는 메인보드 칩셋은 인텔 X299가 유일하다.

따라서 일반 코어 기반의 PC를 쓰다가 CPU만 코어 X 시리즈로 업그레이드하는 것은 불가능하다. 최소한 메인보드만이라도 X299 계열로 교체가 필요하다. X299 계열 메인보드는 에이수스, 기가바이트, MSI, 애즈락 등 다수의 제조사에서 출시했으며, 최대 128GB 메모리 지원, 3개 이상의 M.2(소형 SSD 용) 슬롯 탑재, SLI 기능(2대 이상의 지포스 그래픽카드를 조합해 그래픽 성능 향상) 지원 등, 화려한 사양을 갖춘 것이 많다. 그러다 보니 저렴한 제품이 30~40만원 대이며, 고가의 제품은 50만원대 이상인 경우도 있다.

대역폭 4배로 향상시키는 '쿼드채널' 메모리 기술 지원

최근 출시되는 일반적인 PC 시스템은 메모리 모듈을 2의 배수(2개, 4개 등)만큼 장착하면 대역폭(데이터가 지나가는 통로)이 2배로 향상되는 ‘듀얼채널’ 기술을 갖췄다. 코어 X시리즈는 여기에 더해 메모리 모듈을 4의 배수만큼 장착하면 대역폭이 4배로 증가하는 ‘쿼드채널’ 기술까지 지원한다.

이러한 이유로 일반적인 데스크탑 메인보드가 2~4개의 메모리 슬롯을 갖추고 있는 것에 비해, 코어 X용인 X299 계열 메인보드는 8개의 메모리 슬롯을 갖추고 있는 경우가 많다. 다만, 코어 X 시리즈 중에서도 하위 제품인 카비레이크-X 시리즈는 듀얼채널까지만 지원한다.

코어간 데이터 전송효율 높인 메시 아키텍처 도입

4세대 코어 이후, 대부분의 인텔 프로세서는 CPU 내부의 코어들을 한 줄기로 연결해 데이터를 교환하는 링(ring) 아키텍처를 적용해왔다. 하지만 CPU 코어 수가 점차 늘어나고 코어 사이의 거리가 멀어지면서 링 아키텍처만으로는 데이터 처리 효율을 높이기 힘들게 되었다.

이 때문에 코어 수가 대폭 증가한 코어 X 시리즈는 모든 코어를 격자 형식으로 촘촘하게 연결하는 메시(mesh) 아키텍처를 적용했다. 이를 통해 코어들 사이에 한층 효율적인 데이터 전송이 가능해 졌으며, 지연시간도 크게 줄어들어 멀티태스킹 능력이 향상되고 전반적인 성능향상을 기대할 수 있게 되었다.

글 / IT동아 김영우(pengo@itdonga.com)