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[CPU] 인텔, 최대 18코어 스카이레이크-X 전격 발표

Dr.Lee | 조회 2573 | 추천 5 | 2017.05.31. 00:07 http://drmola.com/pc_column/170814

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인텔은 오늘, 자사의 컨슈머 사업부이자 가장 큰 사업부인 클라이언트 컴퓨팅 그룹의 대표(GM) 그레고리 브라이언트 부사장의 입을 빌어 새로운 코어 X 시리즈 HEDT CPU를 발표했다. 알다시피 스카이레이크 아키텍처에 기반한 이 제품이 공개된 오늘은 5월 30일, 2017년 2분기이다. 2015년 3분기 스카이레이크가 출시된 이후 이 아키텍처가 HEDT 시장에 적용되기까지 거의 2년이라는 시간이 걸렸다. 이것이 어느 정도의 세월이냐면 스카이레이크의 출시를 보며 입대한 누군가가 전역할 때까지도 스카이레이크 기반의 HEDT CPU가 나오지 않았다는 것.

 

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HEDT 시장은 매년 20% 이상의 고속성장을 거듭하고 있다. 그러나 사용자의 요구가 증대되는 것과 반대로, 상술한 바와 같이 요구를 충족시킬 수 있는 CPU의 고성능화가 점차 둔화되며 수요와 공급 사이 괴리가 발생하게 되었다. 올해 3월에는 AMD가 그 틈을 파고들어 HEDT 시장에서 인텔의 점유율을 실질적으로 잠식하기까지 이르렀다. 따라서 이에 대응하는 인텔의 움직임이 없다면 그게 이상한 일일 것이다.

 

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오늘 공개된 코어 X 시리즈 (LGA2066 플랫폼에서 사용하는 CPU를 총칭하는 브랜드명) 는 그동안의 전임자들과 구분되는 특징이 있다. 첫째로 코어 i7만 존재하던 이 영역에 최초로 코어 i5가 등장하게 된 것. 이와 동시에, 인텔 역사상 처음이자 코어 i7이 최고 성능의 상징처럼 여겨진 지 만 9년만에, 그 간판을 갈아치울 코어 i9이 등장한 것 역시 빼놓을 수 없는 변화다.

 

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코어 X 시리즈는 고성능 게이밍과 VR, 컨텐츠 크리에이션과 같은 프로슈머(전문가와 일반 소비자의 중간적 위치)적 용도에서 최고의 성능을 제공한다. 정확히 AMD의 라이젠 5/7이 내세운 모토와 일치한다. 동시에 전형적인 소비자용 제품인 '일반' 코어 시리즈와 전형적인 전문가용 제품인 제온 사이에 낀 HEDT CPU의 중간자적 입장을 정확히 반영하는 설명이라고도 할 수 있겠다. 일반 코어 시리즈보다는 코어 수가 많고 메모리 인터페이스도 더욱 강화되었지만, 여전히 제온보다는 최대 메모리 용량이나 PCIe 라인 수가 적고 2소켓 구성이 불가능한 것 등이 HEDT CPU의 장점이자 한계인 것이다.

 

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코어 i5부터 i9까지, 그 어느 때보다 광범위해진 코어 X 시리즈를 하나로 묶는 공통분모는 바로 LGA2066이라는 플랫폼. 이들을 총칭하는 코드네임 Basin Fall, 그리고 X299 칩셋. 올해 컴퓨텍스를 관통하는 주요 키워드 중 하나다. 무엇보다 4코어에서 18코어에 이르는 전례없이 다양한 성능 레인지와, 그동안 인텔에서 찾아볼 수 없던 새로운 캐시 계층 구조인 Rebalanced Smart Cache Hierarchy, 그리고 업데이트된 터보부스트 3.0 기술까지. Basin Fall을 구성하는 것들이다.

 

인텔의 공식 자료에 따르면 10코어 20스레드를 공통적으로 갖는 코어 i7-6950X와 코어 i9-7900X를 비교했을 때, 후자가 전자에 대해 10%의 멀티스레드 성능 우위 / 15%의 싱글스레드 성능 우위를 갖는다고 한다. 전자의 클럭은 3.0-3.5GHz (터보부스트 3.0 적용시 4.0GHz), 후자는 3.3-4.3GHz (4.5GHz) 로 일단 기본 클럭에서는 후자가 10% 더 높으니 정확히 클럭만큼의 성능 차가 나는 것으로 볼 수 있다.

 

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무엇보다 오늘의 발표에서 가장 충격적인 대목은 코어 X 시리즈의 최상위 라인업이 무려 18개의 코어를 탑재한다는 점이었다. 하스웰-E로 데스크탑 첫 8코어, 브로드웰-E로 첫 10코어라는 기록을 세웠을 때만 하더라도 이같은 (매 세대 코어 늘리기) 행보가 이례적인 것으로 여겨졌고, 따라서 스카이레이크-X의 코어 수가 12개만 되더라도 예측가능한 범주의 진화인 동시에 그 자체가 인텔로서는 ‘선심 많이 쓴’ 변화이리라 생각했었다.

 

이것은 오늘, 스카이레이크-X가 최대 18코어로 알려지며 완전히 빗나갔다. 한 세대만에 데스크탑 최상위 모델의 코어 수가 80%나 중가한 것은 블룸필드에서 걸프타운으로 넘어갈 때보다도 많은 것이자, 거의 펜티엄 4에서 코어 2 듀오로 넘어갈 때나 코어 2 듀오에서 코어 2 쿼드로 넘어갈 떄의 충격에 버금가는 것이다.

 

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한편 이전까지와 다른 터보부스트 3.0의 설명 또한 빼놓을 수 없다. 우리가 흔히 "터보부스트"라 지칭하고 인텔의 스펙시트상 최대 클럭으로 표기되는 것은 터보부스트 2.0 적용시의 클럭으로, 터보부스트 3.0은 별도의 BIOS 설정과 OS의 드라이버 지원, 어플리케이션이 1코어만 가동할 것 등 3박자가 맞아 떨어져야 사용할 수 있는 제한적인 기능이다. (심지어 대부분의 X99 메인보드에서 이 기능은 '비활성'이 디폴트이다)

 

그러나 새로운 코어 X 시리즈에서 인텔은 여기에 두 가지 큰 변화를 가했다. 첫째로 BIOS 디폴트 설정을 '활성'으로 한 것과 별도 패치 없이 Day-1 지원으로 부팅하자마자 해당 기능을 사용할 수 있도록 한 것, 그리고 1코어에만 적용되는 배수 업이 아닌 2코어까지로 확대한 것이다. (인텔은 이들을 "Favored 코어" 라고 따로 거명하기까지 했다. 이 이름을 반드시 기억해둘 것) 따라서 사용자 입장에서는 기술 적용에 이르는 진입장벽이 획기적으로 낮아졌으며 어플리케이션이 2코어까지 점유하는 경우에도 높은 클럭으로 가동이 유지되도록 해 실제로 터보부스트 3.0이 발현되는 비율 역시 훨씬 높아졌다.

 

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한편 카비레이크 + 인텔 200 시리즈 칩셋부터 지원하기 시작한 인텔 옵테인 메모리 기술을 지원하는 것도 새로운 코어 X 시리즈의 장점이다. 아직까지는 옵테인 메모리 기술이 적용된 제품이 많지 않지만, 추후 옵테인 SSD / 옵테인 DIMM 등이 등장해감에 따라 타 플랫폼에서 사용할 수 없는 이들 기술을 누릴 수 있는 것이 장점으로 작용하리란 점은 분명하다.

 

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코어 X 시리즈는 모두 배수락이 풀린 제품으로 오버클럭이 가능하다. (개인적으로는 18코어 모델을 오버클럭할 때 보여줄 잠재력이 매우 궁금하다) 그동안 인텔은 코어 K, X 시리즈의 쿨링은 거의 전적으로 서드파티 쿨러에 의존했는데 이번에 새로운 일체형 수냉 쿨러를 함께 발표하며 골목 상권 진출도 공식화했다.

 

이쯤에서 잠시 숲에서 빠져나와 전체적인 그림을 보자. 넓게 잡아 아이비브릿지부터, 인텔은 서버/HEDT용 CPU의 다이를 3분화하기 시작했다. 아이비브릿지-E/EP/EX를 기준삼자면 가장 작은 구성인 6코어 다이, 중간인 10코어 다이와 최대 구성인 15코어 다이가 있었고 이들을 생산하는 방식은 그 역순에 가까워서 15코어 다이를 최초 설계한 후 모듈러 구성을 취한 각 요소들을 빼 가며 하위 다이를 파생시키는 식이었다.

 

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(이미지 설명 : 스카이레이크-SP 다이)

 

당시 3분화된 다이 원형(archetype)에 기초하여 가장 작은 다이에서 파생된 모델(6코어 이하)을 LCC(Low Core Count), 중간 다이에서 파생된 모델(8-10코어)을 MCC(Medium Core Count), 최상위 다이에서 파생된 모델(12-15코어)을 HCC(High Core Count)라 이름붙인 바 있는데, 이는 오늘날까지 유지되고 있다. 이후 10코어 이상에 ‘미디엄’이라는 이름을 붙이기 어색했는지, 최근 들어서는 중간 다이를 원형으로 하는 모델을 HCC라 지칭하고 최상위 다이를 원형으로 하는 모델은 XCC(아마도 Extreme Core Count)로 지칭하고 있기도 하다.

 

하스웰-E/EP/EX는 각각 8코어 / 12코어 / 18코어 다이가 존재했으며 브로드웰-E/EP/EX는 10 / 15 / 24코어 다이로 마찬가지로 3종의 다이가 존재했다. 스카이레이크-X/SP에 대해 잘 알려지지는 않았지만, 지난 5월의 인텔 Technology and Manufacturing Day 행사에서 공개된 스카이레이크-SP의 다이 이미지와 아래의 스카이레이크-X 다이 이미지를 참조하면 18 이하 / 20(18) / 30(28)코어 다이가 존재할 수 있을 것이다.

 

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여기서 왜 20코어, 30코어라 적지 않고 20(18)코어, 30(28)코어라 변동의 여지를 두었는지 궁금할 이들이 있을 것이다. 인텔이 제공한 이미지를 보면 유독 최외곽의 두 코어(로 보이는) 영역이 다른 코어와 구분되는 색상으로 어둡게 처리된 것을 알 수 있다. 인텔이 아무 의미 없이 이들을 돋보이게 하지는 않았을 것이고 따라서 두 가지 추측이 가능하다.

 

하나는 이들이 실제로 코어가 아닐 가능성(즉 본래 18 / 28코어 다이일 가능성), 다른 하나는 본래 20 / 30코어 다이이지만 모종의 이유로 2개씩을 비활성화한 채 출시했거나, AVX-512 등 특정 기능을 수행하는 보조 유닛이거나 앞서 설명한 “Favored 코어”로써 따로 돋보이게 표기했다는 것이다. 아직까지는 추측에 의존할 뿐 정확히 알 수 없다.

 

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아난드텍에 따르면 오늘 코어 X 시리즈로 발표된 것 중 12코어 이하 모델은 스카이레이크-X 세대에서 LCC에 해당한다고 밝혀 최소 다이 구성은 12코어인 것으로 짐작되고 있다. 더불어 아직까지 스카이레이크-X HCC 모델의 스펙이 확정되지 않아 오늘의 발표자료는 상당 부분 LCC 모델의 예를 따른 것으로 보이는데, L3 캐시 용량이 최대 16.5MB로 기술된 부분 등이 그렇다. (코어당 1.375MB 규칙을 적용하면 바로 12코어일 때 총 16.5MB가 된다)

 

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스카이레이크-X는 10-14코어 모델까지는 대체로 1코어당 100달러로 환산되는 선형적 가격정책을 따르고 있다. 그 아래로는 코어 수 감소분보다 더 큰 폭으로 저렴해지고, 그 위로는 코어 수 증가분보다 더 큰 폭으로 비싸진다. AMD의 라이젠 7 1800X와 똑같이 8코어 16스레드로 새로운 경쟁상대라 할만한 코어 i7-7820X는 599달러로 전자보다 여전히 100달러 더 비싸지만, 이전 세대의 경쟁구도 하에서 가격 차가 거의 두 배였음을 생각하면 현저히 그 갭이 줄어든 것이다.

 

한편, 인텔은 전통적으로 inclusive 관계에 있는 L1 캐시와 L2 캐시를 사용해 왔으며 L3 캐시와의 관계는 세대에 따라 다소 달랐던 바 있다. 주류 라인업에 L3 캐시가 처음으로 도입된 네할렘에서는 L1/L2 캐시에 대해 exclusive 정책을 취했지만 샌디브릿지부터 스카이레이크에 이르기까지는 다시 inclusive 정책으로 환원, L1-L3에 이르는 3계층 캐시에 걸쳐 모든 내용이 L3 캐시의 부분집합인 관계가 정립되게 되었다.

 

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이 정책 하에서, 하위계층 캐시의 부분집합일 뿐인 상위계층 캐시의 용량을 늘리는 것이 다소간 공간 낭비를 초래하므로 상위계층 캐시의 용량에 비해 하위계층 캐시를 압도적으로 크게 하는 것이 일반적이다. 실제 브로드웰까지의 경우 코어당 L2 캐시 용량이 256KB인데 비해 L3 캐시 용량은 1.5MB(코어 i5) / 2MB(i7) / 2.5MB(서버/HEDT) 등으로 6-10배 가량 더 크다. 그러나 스카이레이크-X/SP에서는 이 규칙이 변했다. L2 캐시와 L3 캐시의 관계가 더 이상 inclusive하지 않게 되었고, 그 대신 L2 캐시와 L3 캐시의 용량 비율을 크게 바꾼 것이다.

 

구체적으로 L2 캐시의 용량이 1MB로 무려 4배 증가했는데, 일반적으로 캐시의 용량이 n배 늘어날 때 캐시 미스율은 n의 제곱근만큼 낮아지는 것으로 알려졌다. 캐시 미스율이 2의 제곱근만큼 낮아질 때 IPC는 3-5% 가량 높아지는 경향이 있으므로 아주 러프하게 말해 L2 캐시가 4배 커진 스카이레이크-X는 캐시 미스율이 절반 수준으로 떨어졌을 것이고, 이는 다시 8-13%의 IPC 향상 요소가 된다. 아키텍처 자체가 똑같이 유지되지만 IPC가 달라지는 상황이 된 것이다. 우리는 이러한 사례를 18년 전 펜티엄 3에게서 목격한 바 있다.

 

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마지막으로, 새로운 코어 X 시리즈가 추가되며 업데이트된 인텔의 '사용 환경별 추천 CPU' 표. 이로써 인텔은 만 9년만에, 최상위 CPU의 간판을 코어 i9으로 갈아치우며 몰라보게 강력해진 경쟁사의 공격에 대비할 만반의 채비를 갖췄다. 과연 AMD의 다음 움직임은 무엇이 될 것인가.

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Dr.Lee

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Profile image 게임미식가
잼아저씨
2017.05.31 00:17

상방에선 코어 숫자와 캐시를 일신한 스카이 레이크 X가, 하방에서는 코어 숫자를 일신한 커피 레이크 S가 AMD를 전방위로 압박해 들어오기 시작했네요. 정말로 봐줄 생각이 없나봅니다. 더불어 사실상 HEDT의 말석인 6코어 모델이 390달러임을 생각한다면, 커피레이크 S의 가격도 기존 가격과 비슷하게 억제될 듯 하네요.

Profile image 펫소년 2017.05.31 15:37

카비레이크x는 고가용일테고, 일반용은 재활용느낌이라. 커비레이크 칩셋이 궁금해지는군요.

칩셋까지 바껴버리면 기존보드는 정말 망작이될듯.

Profile image 이즈 2017.06.01 04:12
스카이레이크 X 상위 제품군은 서버 시장에 풀 제품을 급하게 풀었다는 인식이 강하게 드네요. 상대적으로 브로드웰E에 비해서 착해진 가격은 마음에 드네요.
Profile image RuBisCO 2017.06.01 06:31
진짜 공구리친 수준으로 움쩍도 않던 인텔에게서 이정도 변화를 보게 될거라곤 상상도 하지 못했네요.
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