인텔 8세대 i7 8700K 프로세서, 오버클럭 그 한계는 어디까지?

인텔의 코어 프로세서 라인업 중에는 'K'가 붙은 모델이 존재한다.

한 때 최고의 게이밍 CPU로 이름을 떨친 인텔 데빌스캐니언 i7 4790K부터 시작해서 i7 6700K, i7 7700K 등 제품이 유명하다.

꾸준히 게이밍 PC 시장에서 인기를 끌던 K 시리즈의 특별한 점은 바로 자유로운 오버클럭을 지원하는 점이다.

일반 인텔 코어 프로세서는 보통의 사용자가 오버클럭을 진행하려면 절차가 까다롭고 어렵게 되어 있지만 K 모델은 간단한 배수 조절을 통해 가능하다.

예를 들면 기본 베이스 클럭이 3.5GHz인 CPU라도 간단한 바이오스 설정을 통해 좀 더 빠른 PC를 구축할 수 있다는 이야기다.

이런 K 시리즈가 갖고 있는 특별한 점은 더욱 높은 CPU 클럭을 제공해 일반 모델보다 뛰어난 게이밍 성능을 갖게 했다.

필자는 최근 개선된 14nm 공정과 6코어 12스레드를 갖춰 게이밍 CPU 중 대세로 자리 잡고 있는 인텔 8세대 i7 8700K 프로세서의 오버클럭 성능에 대해서 알아볼까 한다. 

 

인텔은 카비레이크 프로세서까지만 하더라도 일반적인 데스크톱용 제품에는 최대 4코어를 지원하는게 고작이었다.

하지만 이번에 출시한 8세대 프로세서, 즉 커피레이크 프로세서에는 i3 제품에도 기본으로 쿼드 코어를 탑재하고 있으며, i5 프로세서 이상으로가면 기존 데스크톱 프로세서 제품에서 볼 수 없었던 헥사 코어를 탑재해 6개의 스레드를 지원한다.

i7 프로세서로 넘어가면 예전부터 i5 프로세서와 차별화를 두던 HT(하이퍼스레딩) 기능을 지원해 논리적으로 최대 12스레드를 실현하게 되었다.

인텔의 하이퍼스레딩 기술은 출시 초기에는 효율이 떨어지는 기능으로 오히려 하이퍼스레딩 기술을 적용하지 않는 것이 더욱 성능이 잘나와 조롱거리가 되던 기술이지만 게속해서 기술이 발전함으로써 인텔의 데스크톱 PC 라인업 중 최상위 라인업인 i7 프로세서를 대표하는 기능으로 불리고 있다.

실제로 더욱 많은 멀티 코어를 지원하는 최신 패키지 게임이나 CPU 성능 테스트로 애용하는 '씨네벤치' 벤치마크 테스트 등에서 확연한 차이를 보여준다.

커피레이크 i7 8700K 프로세서의 특별한 점은 이뿐만이 아니다. 전 세대 카비레이크 시리즈보다 더욱 뛰어난 14nm++ 공정이 적용되어 전력소모가 줄어들었으며, 오버클럭 잠재력도 늘어났다.

일반적으로 오버클럭을 진행하기 위해서는 뛰어난 쿨링 능력을 지닌 CPU 쿨러가 필수다.

기본적으로 제공되는 쵸코파이 쿨러는 i7 8700k 프로세서의 발열을 간신히 감당하는 수준인데, 오버클럭을 진행하면 부족한 쿨링 성능을 들어낸다.

모든 반도체 제품이 그렇듯 CPU도 동작 속도와 전압이 증가하게 되면 발열과 전력소모가 늘어나기 마련인데, 일정 온도 이상으로 발열이 높아지게 되면 어느 순간부터 급격히 전력 소모가 증가하는 특성을 지니고 있다.

위와 같은 이유로 고성능과 비례해 발열과 전력 소모가 일반 제품보다 높은 i7 8700K 같은 프로세서에는 더더욱 쿨링에 신경쓰지 않으면 안정적인 오버클럭을 보장하기 어렵다.

오버클럭으로 증가하는 발열을 감당하려면 끝판왕 급이라 불리는 거대 공랭 쿨러나 수냉 쿨러가 필요하다.

필자는 이번 기사를 위해 일체형 수냉 쿨러를 선택했는데 아무리 끝판왕 급이라 불리는 공랭 쿨러라고 해도 수냉 쿨러보다 쿨링 능력이 떨어질뿐더러 수냉 쿨러의 정숙함을 기대하기 어렵기 때문이다.

이번 오버클럭 작업에 사용한 일체형 수냉 쿨러는 커세어의 H115i라는 제품이다. 일체형 수냉 쿨러 중에서도 높은 냉각 성능을 지녔으며, 280mm 대형 라디에이터와 140mm 쿨링팬 2개를 조합해 뛰어난 발열 제어 능력을 제공한다.

오버클럭을 위해서는 쿨러 이외에도 메인보드도 고민해야한다.

CPU 오버클럭에는 안정적으로 전압을 공급해줘야 하는데 이런 CPU 전력을 직접 공급하는 능력을 VRM이라고 한다.

이런 VRM 능력이 좋으려면 그 만큼 메인보드 전원부 구성이 좋아야하는데 필자는 이번 오버클럭킹을 위해 많은 유저로부터 뛰어난 안정성과 품질, 성능을 인정받은 ASUS의 TUF 메인보드를 사용했다.

그 중에서도 커피레이크를 지원하는 ASUS TUF GAMING Z370 PRO 제품이 이번 오버클럭에 사용됐다.

필자는 오버클럭을 위해 커세어 H115i 일체형 수냉 쿨러와 ASUS Z370 TUF 메인보드를 준비하고 조립 완료 후 기본 준비를 마쳤다.

커세어 일체형 수냉 쿨러 시스템은 전용 유틸리티를 통해서 성능 모드로 세팅해둔 상태이여서 팬의 회전수가 올라가 다소 소음은 발생하지만 보다 높은 쿨링 성능을 제공하기 때문에 소음은 문제되지 않았다.

인텔 i7 8700k 프로세서는 공식적으로 오버클럭을 지원하는 모델이라 간단하게 바이오스 조절만으로 오버클럭을 할 수 있었다.

실제로 바이오스 상에서 코어 배수를 50으로 지정하고 CPU 전압을 1.35V를 인가해서 i7 8700K 프로세서의 국민 오버클럭이라는 5.0GHz를 달성했으며, 안정화 테스트로 많이 사용하는 Prime 95 유틸리티로 진행한 약 30분간의 테스트에서도 아무런 오류나 에러를 찾을 수 없었으며 온도도 최대 82도로 안정적으로 유지하였다.

그렇게 i7 8700k 프로세서의 5.0GHz 오버클럭에 성공한 후 바로 5.1GHz 오버클럭을 진행하게 되었다. 전압은 1.35V 그대로 인가하였고 배수만 51배수로 바꿔서 부팅을 성공적으로 마쳤다.

하지만 안정화 테스트 과정에서 윈도우 상 에러가 발생해 강제로 종료되어 다시 1.38V의 전압을 인가해 안정화 테스트를 진행했지만 연이어 높은 CPU 온도가 측정되었으며 마찬가지로 윈도우 에러 발생과 함께 강제로 종료가 되었다.

대채적으로 커피레이크 i7 8700K 프로세서의 국민 오버클럭이라는 5.0GHz 클럭 달성은 무난하게 성공하였지만 그 이상의 오버클럭킹은 진행하기 어려워 실질적으로 5.0GHz가 한계였다.

그 이상 오버클럭킹을 진행하려면 소위 말하는 '뚜따신공'이나 더욱 뛰어난 전원부를 갖춘 메인보드 등이 필요할 것으로 생각된다.

 

인텔에서 출시한 커피레이크 i7 8700K 프로세서는 14++nm 공정을 적용해 6코어 12스레드를 지원하면서도 전력 소모를 줄이고 오버 클럭 포텐셜이 높아진 제품이다.

과거 i7 8700K 프로세서의 전임 모델인 i7 7700K 프로세서는 '뚜따신공'을 거쳐서야 간신히 달성할 수 있던 5.0GHz 클럭도 8700K 프로세서는 앞서 알아본 것과 같이 어렵지 않게 달성할 수 있다.

그 이상의 오버클럭킹을 시도했지만 안정화에 실패해 실사용은 불가능했다. 하지만 5.0GHz까지는 무난하게 달성할 수 있는 점은 매우 고무적으로 간단한 배수락과 CPU 전압 조절을 통해서 뛰어난 성능을 얻을 수 있었다.

특히나 커피레이크 i7 8700K 프로세서는 오버클럭을 통한 성능 증가가 더욱 효과적인데 클럭이 높아져 코어당 성능 즉 싱글 스레드 성능이 올라갈 수록 6코어 12스레드의 멀티 코어 성능이 극대화되기 때문이다.

실제로 전 세대의 4코어 8프로세서를 제공하는 i7 7700K 프로세서의 시네벤치 R15 멀티 코어 성능 점수를 보면 1,000점 전후의 점수를 기록하지만 i7 8700K 프로세서는 1300점을 가뿐히 넘는 점수를 기록했다. 하물며 최근 멀티 코어 활용은 기본이 되고 있는 최신 게임이나 소프트웨어 등에서는 더욱 성능 차이가 벌어질 수 밖에 없다.

만약, 오버클럭을 손쉽게 할 수 있는 i7 8700K 프로세서를 사용하는 사용자라면 한번쯤은 오버클럭을 통해 성능 향상을 노려 보는 것도 나쁘지 않을 듯 하다.

출처 : http://www.kbench.com/?q=node/184234