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인텔이 고급형 데스크탑 PC의 새로운 CPU인 코어 i7-3000 시리즈를 발표했습니다. 지금까지 코드네임 샌디 브릿지-E로 불린 제품들입니다. 서버&워크스테이션용 CPU와 같은 코어를 사용하는 고급형 플랫홈의 업데이트는, 2008년 11월에 출시된 코어 i7-900 시리즈 이후 처음으로서, 이번 출시를 애타게 기다린 분들도 적진 않을 것입니다.

 

여기서는 코어 i7-3960X 익스트림 에디션과 코어 i7-3930K, 이들 CPU를 장착할 인텔 DX79SI를 입수하여 샌디 브릿지-E 고급형 플랫홈이 게임에서 어느 정도 제품인지를 테스트하였습니다.

 

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코어 i7-3960X의 엔지니어링 샘플. QBE7 ES 3.3GHz라고 표기되어 있습니다. 가격은 76860엔.

 

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코어 i7-3930K의 엔지니어링 샘플. QB7C ES 3.2Ghz라고 표기되어 있습니다. 뒷면 캐패시터 배치는 코어 i7-3960X와 같으며, 가격은 43090엔.

 

 

터보 부스트 2.0, 최고 3.9GHz의 동작, 4채널 메모리 엑세스 지원이 큰 특징

 

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소켓 R으로 불리는 LGA 2011 지원 소켓

 

CPU 소켓은 LGA 2011, 소켓 R이라 불리는 것으로 CPU의 설치 방법은 약간 달라졌습니다. 당연히 지금까지의 LGA 1366이나 LGA 1155와 호환되진 않습니다.

 

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코어 i7-990X 익스트림 에디션과의 비교. LGA 1366과 비교하여 LGA 2011의 크기는 훨씬 더 큽니다.

 

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LGA 2011 CPU의 소켓 장착 순서. 소켓에 장착된 2개의 스톱퍼 레버를 조작해야 합니다. 조립은 분해의 역순. 소켓의 핀이 많으니까 장착은 조심.

 

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DX79SI 엔지니어링 샘플 메인보드. 8층 기판 설계로 터보 부스트 2.0를 지원합니다.

 

이들 2개의 CPU는 모두 6코어 12스레드이며, 정격 클럭은 3930X가 3.3GHz, 3930K가 3.2GHz입니다. 샌디 브릿지 코어 i 프로세서에서 처음으로 사용된 인텔 터보 부스트 2.0에 의해, TDP 130W의 한도 내에서는 부하에 따라 클럭이 자동으로 상승하게 됩니다. 3960X는 2코어에서 3.9GHz, 4코어에서 3.7GHz, 5~6코어에서는 3.6GHz까지 자동으로 클럭이 향상되며. 3930K는 2코어에서 3.8GHz, 3코어까지 3.7GHz, 4코어까지 3.6GHz, 5~6 코어에서는 3.5Ghz까지 높아졌음을 확인하였습니다.

 

모델명 뒤의 X나 K를 보면 알 수 있겠지만, 배수락이 해제되어 있어 오버클럭이 가능합니다.

 

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코어 i7-3960X의 CPU-Z 스크린샷

 

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코어 i7-3930K의 CPU-Z 스크린샷

 

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샌디 브릿지-E와 같은 코어를 사용하는 서버&워크스테이션용 CPU 샌디 브릿지-EP의 블럭 다이어그램. 2방향 링버스를 사용합니다.

 

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DX79SI. 파란색 슬롯이 메인 슬롯입니다.

 

L1 & L2 캐시의 구성은 샌디 브릿지 코어와 같습니다. 하지만 L3 캐시는 3960X가 1 코어당 2.5MB로 총 15MB. 3930K가 1 코어당 2MB로 총 12MB가 되었는데, 이것은 샌디 브릿지의 최대 8MB보다 대폭 늘어난 것입니다. 또한 샌디 브릿지에서는 L3 캐시가 단방향 링버스로 공유되었던데 비해, 샌디 브릿지-E는 안쪽과 바깥쪽의 양방향 링버스로 공유되고 있는 것도 특징입니다.

 

메모리 컨트롤러는 둘 다 쿼드채널 DDR3-1600이며, 1.35V의 저전압 DDR3L-1600에 의한 쿼드채널 액세스도 지원합니다. DX79SI는 8개의 슬롯이 있지만 DDR3-1600으로 작동할때 듀얼 랭크(양면 메모리)는 4개까지만 지원합니다. 따라서 8GB 모듈 등 대용량 양면 메모리를 장착한다면 4장까지만 공식 지원하게 됩니다.

 

아래는 비교 대상인 코어 i7-2600K와 코어 i7-990X와의 스펙 비교입니다.

 

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샌디 브릿지의 캐시는 내장 그래픽의 캐시로도 작동하기 때문에 L3가 아니라 라스트 레벨 캐시라고 불립니다. 또한 990X는 PCI-E 지원이 X58 칩셋에서 이루어집니다.

 

 

오버클럭은 TDP의 범위에 따라 결정

 

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소켓 R의 리텐션 가이드는 특수한 형태를 하고 있으며, 지금까지의 CPU 쿨러나 푸쉬 핀 타입으로 고정하는 쿨러와는 호환성이 없습니다.

 

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별도로 판매되는 일체형 수냉 쿨러 RTS2011LC. 팬 회전 속도는 800~2200rpm으로 자동 조절되는 PWM. 무게는 820g.

 

먼저 오버 클럭 테스트입니다. 코어 i7-3000 시리즈는 CPU 쿨러가 번들되지 않기 때문에 별도의 LGA 2011 쿨러가 필요하며, 리텐션 가이드가 바뀌면서 LGA 1366이나 LGA 1155용 쿨러를 그대로 장착할 수는 없습니다.

 

그래서 이번에 준비한 것은 인텔에서 출시할 예정인 일체형 수냉 쿨러 RTS2011LC 입니다. AMD FX-8150의 한정판에 번들되는 수냉 쿨러와 비슷한 스펙으로 보이지만, 이 쿨러는 LGA 2011/1366/1155/1156 전용입니다. 또한 라디에이터에 장착된 팬도 1개 뿐.

 

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RTS2011LC의 워터자겟 부분. 히트스프레더와는 구리 재질이 접촉하게 됩니다. 펌프를 보면 Asetek제임을 알 수 있습니다.

 

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120mm 쿨링팬을 장착한 라디에이터의 설치용 클립. 일단 메인보드에 장착한 다음 케이스에 넣는게 편합니다.

 

오버클럭은 UEFI 바이오스에서 터보 부스트 2.0의 배율을 변경하는 방법으로 하였습니다.

 

DX79SI는 최고 65배까지 높일 수 있으며, 우선은 시험삼아 45배로 설정해 보았습니다. CPU 코어 전압을 1.4V로 높이자 45배 설정에서도 작동했으며, OCCT의 100% 부하에서는 순간적으로 4.5GHz까지는 상승했지만 대부분은 3.6GHz에 그쳤습니다. 즉, 터보 부스트 2.0의 배율 설정을 높인것만으로는 TDP의 상한선에 걸린다는 이야기입니다.

 

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터보 부스트 메뉴의 TDC Current Limit Override를 200까지, Busrt Mode Power Limit은 300으로 높였습니다.

 

따라서 오버클럭을 할때 TDP의 상한선을 높이지 않으면 안됩니다. DX79SI의 경우 전류의 상한선을 결정하는 TDC Current Limit Override와, 전력의 상한선을 설정하는 Busrt Mode Power Limit의 2가지가 있습니다.

 

우선 TDC Current Limit Override를 기본값인 135에서 150으로, Busrt Mode Power Limit은 156에서 200으로 높였지만 4.5GHz까지 도달하는데 걸리는 시간에 큰 변화가 없었기 때문에 TDC Current Limit Override를 200까지, Busrt Mode Power Limit은 300으로 높였습니다. 이 경우에는 모든 코어가 4.5GHz로 작동했을 뿐만 아니라 OCCT를 6시간 실행해도 문제가 없었습니다.

 

 

코어 i7-2600K와 코어 i7-990X와의 비교

 

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테스트 환경은 다음 표대로입니다.

 

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마이크론 칩을 장착한 DDR3L-1600 지원 모듈 4개 셋트

 

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X79 PCH의 샘플

 

LGA 2011 버전 코어 i7의 테스트에서는 쿼드채널 메모리 컨트롤러를 지원할 수 있도록 4개 셋트의 메모리 모듈이 필요합니다. 여기서는 PC3-12800 모듈 4개 셋트를 구하여 사용했는데, 마이크론의 메모리 칩을 양면에 장착하여 1.5V에서 DDR3-1600으로 작동하며, 저전압인 1.35V에서는 DDR3L-1600까지 지원하는 것이 특징입니다.

 

DX79SI에서는 기본적으로 1.5V로 인식합니다. 이번 테스트는 1.5V로 하였지만 시험삼아 1.35V로 설정했을때도 문제 없이 윈도우를 실행할 수 있었습니다.

 

DX79SI는 X79 칩셋을 장착한 메인보드이며, PCI-E x16 슬롯은 3개가 있습니다. PCI-E 레인은 각각 16/16/8로 3웨이 SLI/크로스파이어 X까지 지원하며, 전용 브릿지도 포함되어 있습니다.

 

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확장 슬롯은 PCI-E x16, PCI-E x1, PCI-E x16, PCI, PCI-E x16, PCI-E x1로 총 6개로 구성됩니다. PCI-E x16은 왼쪽의 2개가 모두 x16, 오른쪽은 x8입니다.

 

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메인보드에는 Pericom Semiconductor의 PCI-E 3.0 스위치인 PI3PCIE3415도 장착되어 있습니다.

 

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DX79SI는 2웨이와 3웨이 SLI 브릿지 커넥터가 번들됩니다.

 

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전원부는 8 페이즈 구성. 르네사스 일렉트로닉스의 드라이버 모스펫 R2J2065BNP를 장착합니다.

 

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DX79SI의 뒷면.

 

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SATA 포트는 6Gbps x2, 3Gbps x4, SATA 포트를 더 장착할 수 있는 자리도 있지만, 6 시리즈 칩셋 메인보드와 같은 구성입니다.

 

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듀얼 기가비트 랜은 PCH의 로직과 PCI-E x1 인텔 컨트롤러 82574L로 구현됩니다.

 

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USB 3.0 컨트롤러는 르네사스 일렉트로닉스의 μPD720200A.

 

테스트는 GPU가 미치는 성능을 최다한 줄이도록 설정하였으며, 코어 i7-3960X는 4.5GHz 오버클럭과 기본 클럭 결과를 모두 포함했습니다.

 

 

코어 사이의 대역폭이 늘어났지만 레이턴시도 증가. 개선된 L2와 L3 캐시 성능

 

코어 사이의 대역폭을 측정하는 인터코어 대역폭의 점수입니다. 6코어인 코어 i7-3960X와 코어 i7-3930K, 코어 i7-990X의 성능 차이를 볼 경우, 990X와 비교하면 3960X가 45%, 3930K가 36% 앞서고 있습니다. 코어 사이의 대역폭에는 공유 캐시의 성능이 큰 영향을 주기 때문에, 샌디 브릿지-E의 쌍방향 링버스가 효과를 보였다고 할 수 있습니다.

 

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코어 사이의 데이터 전송에 걸리는 지연 시간의 측정 그래프입니다. 990X와 비교하면 3960X가 14%, 3930K가 19% 정도 지연시간이 늘어났습니다. 대역폭이 늘어난 만큼 지연시간이 늘어난 셈입니다. 3960X를 4.5GHz로 오버클럭했을때는 2600K와 비교할 수 있을 정도로 지연 시간이 줄어들었는데, 클럭의 상승에 따라 지연 시간을 줄일 수도 있다는 이야기가 됩니다.

 

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메모리 대역의 성능입니다. 쿼드채널 메모리 엑세스의 위력이 유감없이 발휘되고 있습니다. 3000 시리즈의 성능은 2600K와 990X보다 두배 이상의 절대적인 성능을 보여주고 있습니다.

 

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캐시와 메모리 성능입니다. L2캐시에 해당되는 256KB까지, L3 캐시에 들어가는 16MB까지의 범위에서 모두 3000 시리즈가 990X보다 빠른 성능을 보여주었음을 볼 수 있습니다. 16MB까지의 범위에서 3930K가 약간 성능이 떨어지는 것은 L3 캐시의 용량이 12MB이기 때문입니다. L2와 L2 캐시 모두 990X보다 빨라졌음을 알 수 있습니다.

 

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이론 성능의 마지막 테스트는 메모리 레이턴시입니다. 여기서는 16MB 이상에서 3930K의 레이턴시가 큰 편이었습니다. 16MB에서 3960X가 990X보다 좋은 성능이 나오는 만큼, 3930K가 이런 결과를 보이는건 분명 뭔가 이유가 있겠지요.

 

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대체적으로 보면 코어 i7-3000 시리즈에서 코어나 메모리의 대역폭이 큰 폭으로 향상하고 있습니다. 대역폭이 늘어난 만큼 레이턴시가 늘어나기도 했지만, 이것은 클럭을 높이면 상쇄시킬 수 있습니다. 3630K의 메모리 레이턴시는 일부 이상한 점도 있지만, 3960X의 경우 L2와 L3 캐시 모두 990X에서 대폭 진화하였다고 말할 수 있습니다.

 

 

늘어나긴 했지만 남아도는 게임 성능

 

다음은 게임 성능의 검증입니다. 먼저 3D마크 11의 엔트리, 퍼포먼스, 익스트림 프레셋의 성능입니다. CPU의 비중이 큰 엔트리 프리셋에서 3930K의 점수는 2600K보다 1% 늘어났고 3960X는 3%가 늘어났습니다. 점수가 커지긴 했지만 그 효과가 그리 크지 않습니다.

 

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엔트리 프리셋에서 CPU 성능을 측정하는데 사용할 수 있는 피직스 항목의점수만 보면, 3960X와 3930K가 2600K와 990X보다 점수가 크게 늘어났음을 알 수 있습니다. 피직스 테스트에서는 오픈 소스 물리 엔진 라이브러리인 불릿 피직스를 사용하여 CPU의 멀티 스레드 성능을 측정하였는데, 여기서는 샌디 브릿지-E의 6코어 12스레드 처리와 넓은 메모리 대역폭 성능이 유감없이 발휘되었습니다.

 

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다음은 다이렉트 X 11 fps 게임인 S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat에서 Day와 SunShafts의 평균 프레임입니다. 그래픽의 부하가 보다 낮은 Day에서는 CPU가 단계별로 줄을 서고 있습니다. 그래픽 부하가 낮을수록 CPU 성능이 결과에 미치는 영향이 큰데, 1280x720에서는 3930K와 2600K의 점수가 거의 같고, 3960X와 2600K가 6% 정도의 차이를 벌리고 있습니다. SunShafts에서의 결과는 거의 같은 수준이 되었습니다.

 

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다음은 배틀필드 3입니다. 결과는 거의 같았으며 990X의 결과가 약간 낮은 편이었습니다. 하지만 이 정도 가지고 배틀필드 3를 위해 3960X나 3930K를 선택해야 할 이유는 없겠지요.

 

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배틀필드: 배드 컴퍼니 2입니다. 990X의 성능이 약간 낮다는 점까지 포함하여 배틀필드 3와 같은 결과가 나왔습니다.

 

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그래픽이 낮은 콜 오브 듀티 4: 모던 워페어입니다. 이 저사양 게임에서 3960X는 그리 좋지 않은 결과를 보여주었고, 4.5GHz 오버클럭에서는 꼴등으로 추락했습니다. 부하가 너무 낮아서 이런 결과가 나온 것으로 추측됩니다.

 

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저스트 코즈 2는 CPU 캐시와 메모리 성능이 많은 영향을 미치는 게임입니다. 그 캐시 효과 때문에 3960X와 2600K의 점수가 높습니다. 산드라 2011에서 확인할 수 있었던 메모리 레이턴시 결과가 여기서도 영향을 준 것인지, 3930K의 점수는 낮은 편입니다.

 

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문명 5입니다. 1280x720에서의 점수만 보면 6코어가 좀 낫지만 전체적으로는 비슷한 편입니다.

 

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마지막 게임 성능 테스트인 DiRT3입니다. 여기서는 1280x720~1920x1080의 모든 해상도에서 2600K의 점수가 높은 편입니다. DiRT3에서는 멀티 스레드의 최적화가 진행되었지만, 레이턴시 때문에 이런 결과가 나온 것으로 보입니다.

 

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소비 전력의 감소, 높은 성능의 수냉 쿨러

 

걸프타운과 같은 32나노 공정을 사용하면서 최대 15MB의 L3 캐시를 장착하고 클럭은 4Ghz 가까이까지 오른 샌디 브릿지-E의 TDP는 걸프타운과 같은 130W이지만, 그거 말고 실제 소비 전력을 봅시다. OCCT를 30분 연속 실행한 것을 풀로드, 그 후에 30분동안 방치한 것이 아이들입니다.

 

그 결과는 2600K와 비교하면 3930K와 3960X가 상당히 소비 전력이 높아졌지만, 990X보다는 확실히 줄어들었음을 확인할 수 있었습니다. 특히 아이들시에 25W 정도라는건 상당한 장점으로 보입니다.

 

3960X의 4.5Ghz 오버클럭은 코어 전압을 1.4V로 높이면서 소비 전력도 늘었습니다.

 

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다음은 소비 전력 테스트를 할 때의 CPU 온도를 HWMonitor Pro 1.1.2를 사용해 각 코어마다 평균값을 측정한 것입니다. 이때 실온은 26도였으며 케이스에 장착하지 않고 테스트했습니다.

 

CPU 쿨러가 전부 다르기 때문에-모두 번들이긴 하지만- 직접적인 비교는 그리 공평하지 않지만, 모든 코어에 100%의 부하가 계속 걸린 상태에서 3960X와 3930K의 온도가 70도 미만을 유지하고 있는 것은 상당한 특징입니다. 수냉 쿨러의 성능이 좋은 편이라 할 수 있습니다.

 

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수냉 쿨러는 기본 클럭으로 작동할 때만 조용한 편이었습니다. 4.5Ghz로 오버클럭했을때는 꽤 시끄러운 정도.

 

 

게임용보다는 최신 플랫홈을 원하는 사람에게

 

마지막으로 시스템 전체의 종합 성능을 측정하는 PC마크 밴티지의 결과입니다. 이미지 처리나 영상 변환/재생 성능에서 3000 시리즈가 높은 성능을 보임 반면, 인터넷, 음악 파일 변환, 압축, 하드디스크 스캔, 바이러스 스캔 등에서는 2600K가 앞섭니다. 종합적으로는 3960X가 2600K와 비슷한 수준입니다.

 

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이상 테스트 결과를 보면 코어 i7-3000 시리즈의 성능은 데스크탑 PC 최상위 모델로서 당연히 향상한 편입니다. 그러나 게임만 국한지어 이야기한다면 2600K나 990X로부터의 상승은 그리 크지 않았습니다.

 

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전원이 들어오면 블루 LED가 켜지는 RTS2011LC

 

차이는 성능보다도 플랫홈입니다. X79는 이전에 알려졌던 계획보다도 스펙이 줄었지만, 메인보드에서 2포트 SATA 6Gbps를 지원하는데 이는 X58에서 없었던 것입니다. 또한 CPU는 40레인 PCI-E 2.0을 지원하기 때문에 듀얼 GPU에서 16레인 x2의 작동이 가능하며, 싱글 GPU에서도 16레인으로 작동하면서 별도의 고속 스토리지 카드를 다수 사용할 수 있는 환경을 구축하고 있습니다.

 

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코어 i7-3000 시리즈는 X79 플랫홈에 흥비를 느끼는 극히 소수의 수요층을 공략하는 제품입니다