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퀘이사존 컴퓨텍스 2024 특집 기사 바로가기 + Point
지난 2020년 11월, 꾸준히 2등으로 평가받던 AMD에서 새롭게 출시한 CPU가 세상을 크게 흔들었던 사실을 기억하는 분이 많을 겁니다. 한때 기업 상장폐지 위기까지 갔던 사실을 잊은 듯, 최근 몇 년 사이 AMD라는 기업이 걸어온 길은 그야말로 언더독Underdog의 반란이라고 해도 과언이 아닐 겁니다. 리사 수Lisa Su 박사를 CEO로 임명한 후 라이젠 프로세서가 세상에 등장하면서 x86 마이크로프로세서 시장은 때아닌 격동의 시기를 맞이했습니다. 물론 꾸준히 1등이라는 자리를 차지하고 있던 인텔에서도 손 놓고 기다리고 있지는 않았습니다. 내부 스캔들이나 공정 전환 실패 등 여러 이슈를 겪으면서도 어떻게든 대응하는 모습을 보이기는 했으니까요. 하지만 2020년 11월, AMD는 새롭게 발표한 젠Zen 3 CPU로 영원할 줄 알았던 1등과 2등 자리를 뒤집는 데 성공했습니다. 그간 게임만큼은 절대적 강자로 군림하던 인텔 CPU를 게임마저도 앞서버렸기 때문입니다(물론 게임은 특정 제조사 CPU 최적화 여부 등 여러 가지 변수가 존재하는 만큼 절대적이라고 보기는 어렵습니다).
라이젠 5000 시리즈 벤치마크 보러 가기
하지만 정확히 1년이 지난 2021년 11월, 인텔에서 12세대 코어 시리즈를 출시하면서 다시금 판도가 바뀌었습니다. P-코어와 E-코어를 결합한 하이브리드 코어 구조를 내세워 작업과 게임 성능 모두 1년 만에 다시 역전해 버렸기 때문입니다. 어려운 상황에서도 제조 공정 전환과 아키텍처 변화를 동시에 해내는 저력이 대단하다고 밖에 할 수 없겠네요. 이렇게 되니 다시금 추격하는 입장이 된 건 AMD입니다. 최근 라이젠 7 5700X ~ 라이젠 5 5500을 추가로 출시하면서 경쟁사와 중저가형 시장에서 경쟁하는 상황이 펼쳐지고 있으며, 국내 시장에서는 라이젠 5 5600X와 라이젠 7 5800X가 갑작스레 할인 신공에 돌입했습니다. 차기 제품인 라이젠 7000 시리즈(가칭)는 출시가 멀었으니, 그사이에는 중간 라인업 보강과 가격 인하로 대응하는 셈이죠.
1등이라는 달콤한 사탕은 한 번 입에 넣으면 계속 생각나는 법입니다. 새로운 프로세서로 무서운 기세를 보이는 경쟁사를 성능으로 다시금 앞서려면 AMD에서 꺼낼 수 있는 카드는 많지 않을 텐데요. 그럼에도 불구하고 ‘최고의 게이밍 CPU’라는 탈환하기 위해 AMD에서 새로운 시도를 곁들였습니다. 바로 AMD 3D V-Cache라 불리는 3차원 적층형 캐시 메모리 기술입니다. 이를 강조하기 위해 CPU 이름 또한 라이젠 7 5800X3D로 명명했는데요. 2022년 4월 14일을 기점으로 엠바고가 정식 해제되었기에 퀘이사존에서도 해당 CPU를 이용한 각종 벤치마크 자료를 공개할 수 있게 되었습니다. 소문이 무성하던 3D V-Cache가 과연 정답일까요? 아니면 경쟁사에 여전히 1등을 내준 채 차기 프로세서 대결을 기약해야 할까요?
▲ 클릭 시 큰 이미지로 감상할 수 있습니다.
라이젠 7 5800X3D는 새롭게 출시한 CPU라고 보기에는 스펙 면에서 너무 친숙한 느낌을 줍니다. 아키텍처, 제조 공정, 코어 수 등 전체적인 부분이 라이젠 7 5800X와 같기 때문입니다. 하지만 모든 게 완벽히 똑같지는 않습니다. 가장 두드러진 차이를 보이는 건 바로 L3 캐시 증가입니다. 기본 클록 및 부스트 클록은 라이젠 7 5800X에 비해 소폭 떨어졌지만, 캐시는 96 MB를 탑재해 무려 3배가 증가한 셈입니다. 이는 AMD에서 새롭게 적용한 3D V-Cache 기술에 힘입은 변화인데요. 기술적으로 어떻게 3D V-Cache를 적용하는 게 가능했는지 궁금하다면 AMD에서 제공하는 아래 동영상을 참고해보는 게 좋을 듯합니다. 제법 알기 쉽게 설명했으니, 기술적인 부분에 관심이 많다면 흥미롭게 감상할 수 있지 않을까 합니다.
▲ 어떻게 만들어졌을까: AMD 3D V-Cache 기술 (한국어 자막 제공)
동영상에서는 다양한 내용을 설명해주고 있지만, 핵심은 3D V-Cache를 어떻게 기존 칩과 연결하는가 하는 문제입니다. 높은 밀도와 열 관리, 무엇보다도 더 많은 데이터 교류를 위해서는 기존 칩과 더 긴밀하게 연결할 필요가 있는데요. AMD에서는 Micro Bump보다 조금 더 긴밀하게 칩들이 연결되기를 바랐으며, 그 결과 Hybrid Bond 3D 기술을 적용했다고 밝혔습니다.
▲ 3D 칩렛 기술에 대한 소개. 기존 코어 다이를 얇게 만들고, 연결성을 높이기 위한 Hybrid Bond 3D 기술을 적용한 게 특징입니다.
물론 단순히 연결성만 좋아졌다고 해서 모든 문제가 해결되는 건 아닙니다. IHS(Integrated Heat Spreader)와 칩 사이 간격이나 플랫폼 크기는 이전과 똑같이 유지해야 하기 때문입니다. 3D V-Cache라고는 해도 어쨌든 기존 칩 위에 새로운 칩을 얹어야 하는데, 이 때문에 기존 칩 두께를 얇게 만들 필요가 있습니다. 다이를 얇게 만드는 작업, AMD 측에서 말하는 다이 시닝(Die Thinning)을 거쳐야 한다는 이야기입니다. 이렇게 해서 라이젠 7 5800X3D는 기존 라이젠 7 5800X에 들어가던 32 MB L3 캐시 외에도 64 MB 3D V-Cache를 적층해 총 96 MB라는 거대한 L3 캐시를 갖추게 됐습니다. 그러면서도 전체 높이는 이전 코어와 똑같이 맞추어 IHS와의 간격도 유지할 수 있었다고 설명하네요. 캐시 용량만 본다면 라이젠 9 시리즈보다도 많은 셈이기에 게임 성능에서 어떻게 작용할지 기대해볼 만합니다.
▲ 배수 오버클록이 적용되지 않을 뿐만 아니라, 오히려 클록이 하락하는 결과가 나타나기도 했습니다.
한 가지 아쉬운 점이 있다면 흔히 시도하는 배수 오버클록이 불가하다는 점입니다. UEFI 화면에서 오버클록 적용 자체는 가능하지만, 운영체제 진입 후에는 기존 클록으로 작동합니다. 오히려 높은 부하를 걸면 550 MHz 수준으로 클록이 떨어지는 문제가 발생하기도 했습니다. 다이 자체를 얇게 만들고 3D V-Cache가 스택 형태로 쌓여 있는 만큼 열 관리 측면에서는 여러모로 어려워졌으리라 생각합니다. 이런 문제점을 보완하기 위해 오버클록을 적용할 수 없도록 설정하지 않았나 싶은데요. 메모리 클록이나 IF(Infinity Fabric) 클록을 조정하는 건 가능하니 메모리 오버클록에는 도전해 볼 수 있습니다. 퀘이사존에서도 간단하게나마 메모리 클록에 따른 성능을 함께 비교해 보았으니, 이 부분에 대해서는 후술하도록 하겠습니다.
▲ AMD 공식 슬라이드에 따르면 라이젠 9 5900X보다 15% 정도 빠른 게이밍 성능을 갖추었다고 합니다.
한 가지 위안으로 삼을 수 있는 건 게이밍 성능입니다. 배수 오버클록을 적용할 수는 없지만, 라이젠 7 5800X3D 가격은 기존 라이젠 7 5800X과 같은 $449로 발표했습니다. 게이밍 성능 면에서는 오히려 자사 상위 제품인 라이젠 9 5900X보다 15% 정도 빠르다는 점을 언급하고 있기도 하네요. 코어 클록이 오히려 하락했음에도 불구하고 게이밍 성능이 개선되었다는 건 3D V-Cache 추가가 큰 역할을 했다고 볼 수 있는데, 퀘이사존 테스트를 통해 AMD 발표를 검증해 볼 필요가 있겠습니다.
라이젠 7 5800X3D가 지닌 성능을 측정하기 위한 시스템은 위 표와 같습니다. 대조군으로는 비슷한 라인업에 위치한 라이젠 5000 시리즈와 경쟁사 제품인 12세대 코어 시리즈를 선정했습니다. 라이젠 7 5800X3D를 온전히 지원하기 위해서는 AGESA 1.2.0.6 b 버전 이상이 필요한데, Press 버전을 사용하지 않더라도 여러 마더보드 제조사에서 AGESA 1.2.0.6 b가 적용된 UEFI 펌웨어 자료를 제공하고 있습니다. 따라서 테스트 역시 공식 홈페이지에서 제공하는 최신 펌웨어로 진행했습니다.
운영체제는 윈도우 11을 사용했습니다. 윈도우 11은 아직 여러모로 개선해야 할 점들이 존재하며, TPM 관련 성능 이슈 또한 언급되는 상황입니다. 하지만 출시 후 이미 6개월 정도 지났으며, 특정 게임 테스트를 위해 운영체제를 나누어 테스트하는 건 적합하지 않다는 판단이 들었습니다. 따라서 게임 성능에 관해서는 이런 점들을 참고해주셨으면 합니다.
칩세트 드라이버는 기본적으로 4.03.03.431 버전을 적용했습니다. 기가바이트 공식 홈페이지를 통해 이보다 최신 버전인 4.03.03.624 버전이 공개되어 있기는 하지만, 3D V-Cache Performance Optimizer Driver가 추가된 걸 제외하면 큰 차이는 없습니다. 그래서 해당 테스트에서는 3D V-Cache Performance Optimizer Driver만 별도로 추출해 설치하는 식으로 테스트를 진행했습니다.
▲ ASUS 코리아 제공: ASUS ROG CROSSHAIR VIII EXTREME(기사 링크)
라이젠 5000 시리즈 등장에 맞추어 여러 제조사에서 앞다투어 X570 마더보드를 출시했습니다. 라이젠 5000 시리즈가 등장한 게 2020년 후반이었으니 어느덧 상당한 시간이 흘렀지만, ASUS에서 꾸준하게 하이엔드 라인업으로 선보이는 CROSSHAIR 제품군은 여전히 막강한 경쟁력을 갖추었다는 생각이 듭니다. 경쟁사 하이엔드 모델로 나오는 MAXIMUS에 비해 CROSSHAIR 계열은 EXTREME이 유명무실했는데, 라이젠 5000 시리즈에 맞추어 선보인 CROSSHAIR VIII 시리즈에서는 드디어 진정한 의미로 EXTREME이 등장했습니다. M.2 DIMM 카드를 포함한 여러 기능이나 화려한 외형 등 최상위 라인업이라는 이름에 걸맞게 강력하게 돌아왔는데요. QM센스가 작성한 칼럼을 통해 조금 더 자세한 내용을 확인해 보실 수 있습니다.
▲ 인텍앤컴퍼니 제공: ASUS ROG MAXIMUS Z690 APEX 인텍앤컴퍼니(기사 링크)
12세대 인텔 코어 시리즈 발표와 더불어 이를 지원하기 위해 각 제조사에서는 Z690 칩세트 마더보드를 공개했습니다. 게이머와 오버클러커를 아우르는 ASUS 역시 새로운 Z690 마더보드를 여럿 공개했는데요. 최상위 제품군으로 불리는 ROG MAXIMUS 제품군은 기존 넘버링을 과감히 포기하고 칩세트 명과 동일한 제품명을 활용하기 시작했습니다. ASUS ROG MAXIMUS Z690 APEX는 높은 오버클록을 적용할 목적으로 메모리 슬롯을 2개로 제한하는 등 다양한 시도가 곁들어 있는 제품입니다. 히트파이프가 들어간 두꺼운 방열판을 비롯해 사용자 친화적인 UEFI 펌웨어 등을 통해 익스트림 오버클록을 시도해 보기에 충분한 구성을 갖추고 있는 제품인 만큼 안정적인 테스트 환경을 구성하는 데 최적이라는 생각이 들었습니다. 해당 제품에 대해 조금 더 자세한 정보가 필요하다면 QM센스가 진행한 퀘이사 칼럼으로 확인해 보세요.
▲ 갤럭시코리아 제공: 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 3080 Ti SG OC 12GB(기사 링크)
최근 그래픽 카드는 수많은 셰이더 유닛을 내세워 강력한 게이밍 성능을 자랑하는 단계에 이르렀습니다. 특히 지포스 RTX 30 시리즈는 단순히 CUDA 코어를 늘리는 선에서 그치지 않고, 레이트레이싱과 DLSS 성능 개선을 위해 RT코어 및 텐서 코어도 꾸준히 개선해나가고 있습니다. 이에 따라 NVIDIA 파트너사도 다양한 그래픽 카드를 시장에 내놓고 있는데요. 갤럭시 그래픽 카드는 지난 RTX 20 시리즈에 이어 이번 RTX 30 시리즈에서도 화려한 RGB LED와 함께 준수한 성능을 보여주고 있습니다. 특히 이번 콘텐츠에서 사용한 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 3080 Ti SG 12GB 모델은 적정 성능과 3+1 쿨링팬 구성, 지지대 기본 제공 등 고급 라인업이 아님에도 불구하고 다양한 매력을 발산하는 그래픽 카드입니다. 해당 제품은 QM센스가 준비한 칼럼이 있으니, 제품에 관한 궁금증을 풀고 싶다면 위 링크를 이용해 주세요.
▲ 서린씨앤아이 제공: G.SKILL TRIDENT Z ROYAL DDR4-3,200 CL22 16GB x2(기사 링크)
일명 보석 메모리로 통하는 지스킬 트라이던트 Z 로열 시리즈. 이제는 모르는 분들을 찾기 힘들 정도로 유명한 제품입니다. 최초 해당 제품이 등장했을 때는 특유의 고급스러운 디자인에 녹아든 화려한 보석 RGB LED가 충격적이기까지 했죠. 이전에 진행했던 퀘이사 칼럼에서도 트라이던트 Z 로열이 지닌 성능과 외형의 진가를 확인해 볼 수 있었습니다. 벤치마크에 사용한 모델은 DDR4-3,200 MHz CL14 모델이었으나, 테스트에서는 정규 메모리 클록과 타이밍을 위해 DDR4-3,200 MHz CL22로 설정했습니다. AMD 플랫폼에서 중요하다고 할 수 있는 IF(Infinity Fabric)는 1,600 MHz로 1:1 동기화했습니다.
▲ 서린씨앤아이 제공: G.SKILL TRIDENT Z5 RGB J DDR5-4,800 CL40(기사 링크)
12세대 인텔 코어 시리즈 등장과 함께 드디어 메인스트림 데스크톱 시장에서도 DDR5 메모리를 사용할 수 있게 되었습니다. 12세대 인텔 코어 시리즈는 JEDEC 기준 DDR5-4,800 MHz를 정규 메모리 클록으로 지원하는데, 아직 DDR5가 시장에 등장한 지 얼마 지나지 않았기에 메모리 클록은 비교적 낮은 편입니다. 이번 테스트에서는 정규 메모리 클록과 JEDEC 표준으로 맞추어 테스트를 진행했기에 DDR5-4,800 CL40으로 설정해 테스트를 진행했지만, 퀘이사존에서는 이미 G.SKILL에서 새롭게 출시한 TRIDENT Z5 RGB J 모델을 통해 DDR5-6,400 CL32라는 성능을 확인할 수 있었습니다. 매우 높은 메모리 클록은 조금 더 시간이 지나야겠지만, 적어도 한동안은 강한 포스를 보여주지 않을까 싶네요. QM코리가 작성한 퀘이사 칼럼으로 XMP 성능과 오버클록 성능을 확인해 보세요.
▲ 서린씨앤아이 제공: PATRIOT VIPER VPN100 M.2 NVMe 2TB(기사 링크)
벤치마크 시스템은 다양한 소프트웨어와 게임을 한꺼번에 테스트해야 하므로 고용량 SSD가 필수입니다. 특히 최신 게임은 100 GB를 넘어 200 GB를 초과하는 경우도 있죠. 그래서 준비한 SSD가 바로 PATRIOT 바이퍼 게이밍VIPER GAMING 저장 장치, VPN100 NVMe 2TB 모델입니다. 용량도 용량이지만, 알루미늄 방열판을 기본 장착하고 있다는 점에서 발열로 인한 스로틀링 걱정을 한시름 놓게 합니다. 또한, 해당 제품은 QM달려가 냉철한 시각으로 분석한 칼럼도 등록되었으니 자세한 내용은 위 링크를 참고해 주세요.
▲ 브라보텍 제공: NZXT KRAKEN X73 RGB 360 mm AIO Cooler(기사 링크)
CPU 쿨러는 시스템 구성에 있어서 가장 중요한 하드웨어 중 하나입니다. 특히 최근 CPU는 순간적인 전력 요구량이 200 W를 넘기는 등 매우 높은 열을 감당해야 하므로, CPU 쿨러 역시 자연스럽게 수랭 쿨러를 사용하는 추세로 넘어가고 있습니다. NZXT는 이러한 수랭 쿨러 활용 분위기 속에서도 압도적인 존재감을 뽐냈으며, 화려한 외형과 더불어 강력한 성능까지 갖추어 많은 유저에게 사랑받고 있습니다. 비교적 최근 출시한 NZXT KRAKEN Z3/X3 시리즈는 화려한 RGB LED 효과와 더불어 최상위 등급에 해당하는 쿨링 성능을 선보였기에 NZXT라는 브랜드 이미지를 더욱 확고히 했다는 인상을 줍니다. CPU 쿨러에 대해서 조금 더 자세한 정보는 QM오즈가 진행한 NZXT KRAKEN X73 RGB 퀘이사 칼럼으로 확인해 보세요.
▲ 맥스엘리트 제공: 시소닉 PRIME PLATINUM PX-1000 Full Modular(기사 링크)
최신 하이엔드 그래픽 카드 소비 전력은 과거 250 W 수준에서 벗어나 높게는 350W 수준을 보이고 있습니다.(일부 RTX 3090 비 레퍼런스 모델은 전력 제한 해제 시 약 500 W에 달함) 따라서 고용량 파워서플라이는 필수라 할 수 있겠죠. 최근 들어 NVIDIA와 AMD가 공개한 권장 파워서플라이 용량은 하이엔드 모델에서 750~850 W에 육박하고 있는 만큼, 효율이 높고 안정적인 제품을 사용할 필요가 있습니다. 시소닉 PRIME PLATINUM PX-1000 Full Modular 제품은 제품 신뢰도가 높은 시소닉 파워 중에서도 정책을 착실히 따르는 1,000 W 파워서플라이로, 높은 전력 효율과 12년 무상 보증 정책, 그래픽 카드에 안정적인 전력 공급을 위한 1 커넥터 1 출력 기술을 적용한 제품입니다. QM달려가 작성한 칼럼으로도 만나볼 수 있는 제품이니 자세한 내용은 링크를 참고해 주시기 바랍니다.
아래 내용부터는 벤치마크 테스트 결과로 이어집니다.
항목별 구체적인 테스트 결과는 세부 페이지에서 확인해 주세요.
먼저 살펴볼 테스트는 5종 벤치마크 툴 성능입니다. 라이젠 7 5800X3D가 라이젠 7 5800X보다 훨씬 월등한 성능을 기대했다면 그래프를 보고 실망하셨을 수 있겠네요. 아쉽게도 라이젠 7 5800X3D는 최대 부스트 클록이 4.5 GHz로 제법 낮게 설정된 CPU입니다. 3D V-Cache 기술을 적용해 캐시 용량을 상당수 늘리긴 했지만, 벤치마크 툴 테스트는 일반적으로 코어 간 혹은 메모리와 많은 통신을 요구하는 편은 아닙니다. 각 코어가 지닌 순수한 성능을 확인하는 쪽에 가까운 만큼 늘어난 캐시가 극적인 성능 향상으로 이어지지는 않았습니다. 그리 놀라운 사실은 아니지만, 작업 성능에서도 유의미한 성능 향상을 기대했다면 아쉬울 수는 있겠네요.
물론 이런 점을 고려하더라도 라이젠 7 5800X에 근접한 성능을 내주는 만큼 성능 자체는 크게 흠잡을 부분이 없습니다. 경쟁 제품이 없었다면 완벽했겠네요. 하지만 현시점에서는 라이젠 7 5800X가 출시하던 때와 달라진 게 있습니다. 바로 경쟁사 코어 i7-12700K가 조금 더 저렴한 MSRP로 출시했다는 점이죠. 벤치마크 툴 성능에서는 현시점에서 12세대 코어 시리즈가 매우 인상적인 성능을 보여주고 있는 만큼 라이젠 7 5800X3D 성능이 상대적으로 떨어져 보이는 듯합니다.
5종 벤치마크 툴 성능 보러 가기
벤치마크 툴에 이어 이번에는 6종 소프트웨어 성능을 측정해 보았습니다. 벤치마크 툴과 마찬가지로, 라이젠 7 5800X3D는 소프트웨어 성능 역시 라이젠 7 5800X보다 소폭 떨어집니다. 하지만 벤치마크 툴과 달리 성능 차는 더욱더 좁혀진 모양새네요. 6종 소프트웨어 평균값이기는 하지만, 거의 동일한 성능을 보여주고 있는 만큼 사실상 같은 등급 제품이라고 보아도 무방할 듯합니다. 물론 앞서 언급한 대로 현재는 더 낮은 MSRP로 경쟁사 CPU가 출시한 상황입니다. 그렇기에 현시점에서 후속작으로 등장한 라이젠 7 5800X3D는 작업 성능 면에서 다소 아쉬움이 남을 수 있습니다. CPU 오버클록을 허용하지 않고 별도로 PBO(Precision Boost Overdrive)를 활성화해서 성능을 끌어올릴 수도 없다는 점도 참고할 만한 부분이겠네요.
6종 소프트웨어 성능 보러 가기
벤치마크 툴과 소프트웨어 성능을 살펴보았으니, 이번에는 게임 성능을 확인해 볼 차례입니다. 12종 게임으로 테스트를 구성했으며, 가장 많은 활용도를 보이는 Full HD 해상도(1920x1080, FHD)를 비롯해 QHD(2560x1440)와 4K/UHD(3840x2160) 해상도 성능도 함께 측정했습니다. 최상위 CPU들을 비교하는 테스트인 만큼 그래픽 카드는 지포스 RTX 3080 Ti를 이용했습니다. 게임 테스트는 선정하는 게임에 따라 종합 성능도 천차만별로 바뀌기 마련입니다. 그렇기에 단순히 해당 게임 테스트로 CPU 성능을 모두 대변한다고 보기는 어렵습니다.
게임 성능에서는 그야말로 대반전이 펼쳐졌습니다. 세상에서 가장 강력한 게이밍 CPU라는 명칭을 AMD에서 자랑스레 붙인 데에는 다 이유가 있었네요. 놀랍게도 라이젠 7 5800X3D가 최상위에 속하는 성능을 발휘했습니다. 100% 기준점이 라이젠 7 5800X라는 걸 고려하면 무려 10% 정도 앞서는 성능이네요. AMD에서 자체적으로 홍보했던 15%에는 미치지 못했지만, 선정 게임 종류나 숫자에 따라 상대 성능은 달라질 수 있다는 점을 고려할 필요는 있습니다. 게임 성능만 놓고 본다면 확실히 이전 라이젠 5000 시리즈와 차별점을 두고 있습니다. 게임이라는 소프트웨어 특성상 CPU 코어 간 통신이나 메모리, 그래픽 카드와도 통신을 빠르게 주고받아야 합니다. 이는 캐시 메모리가 빛을 발하는 순간이기도 하죠. 3D V-Cache 탑재로 96 MB라는 거대한 L3 캐시를 탑재한 만큼 경쟁사 최상위 제품과 어깨를 나란히 할 만큼 게임 성능이 크게 뛰어올랐다는 점이 인상적입니다.
물론 게임을 하나하나 뜯어보면 라이젠 7 5800X3D가 월등하게 높은 성능을 발휘한 게임도, 반대로 경쟁사 최상위 CPU가 더 높은 성능을 발휘한 게임도 존재합니다. 하지만 평균을 냈을 때 라이젠 7 5800X3D는 적어도 코어 i9-12900K보다 소폭 높은 성능을 보여주었습니다. 물론 코어 i9-12900KS가 여전히 왕좌를 차지하고 있기는 하지만, 제품 가격과 매우 높은 소비 전력을 고려할 필요가 있습니다. 가격 대비 게임 성능(MSRP 기준)으로 비교한다면 경쟁사 최상위 라인업보다 월등히 나은 수준이라는 점도 인상적이네요.
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CPU가 지닌 기본 성능을 충분히 확인했다면, 이번에는 오버클록에 관한 이야기를 해볼까 합니다. 라이젠 7 5800X3D는 전통적인 배수 오버클록을 지원하지 않는 CPU입니다. 아무래도 3D V-Cache를 적층형으로 쌓으면서 다이가 얇아졌고, 이에 따라 열 관리 측면이나 충격을 줄 수 있는 요소들을 위험 부담으로 판단했을 수 있습니다. 정상적으로 오버클록을 적용할 수 없도록 설정한 판단에 대해서는 충분히 납득할 만한 요소들이 있습니다. 하지만 조금이라도 더 높은 성능을 얻고자 하는 유저에게는 다소 아쉬울 수 있는 결정이기도 합니다. 그래서 그나마 시도가 가능한 메모리 오버클록을 적용해 보기로 했습니다.
라이젠 7 5800X3D는 최근 다루었던 라이젠 7 5700X ~ 라이젠 5 5500과 마찬가지로 B2 스테핑 제품입니다. 메모리 오버클록에 대해서도 유의미한 클록 달성을 노려볼 수 있지 않았나 싶었지만, 퀘이사존에서 입수한 샘플 기준으로는 DDR4-3,800 MHz를 초과하는 클록에 대해 정상적인 부팅이 불가했습니다. 그래서 이번 테스트에서는 정규 메모리 클록과 JEDEC 타이밍으로 진행한 기본 테스트와 더불어 많은 유저가 사용하는 DDR4-3,600 CL18 구성, 마지막으로 높은 게임 성능을 위해 도전하는 DDR4-3,800 CL16으로 구성한 세 가지 테스트 자료를 비교해보았습니다.
먼저 AIDA64 익스트림으로 메모리 테스트를 진행해 보았습니다. 메모리 클록이 높아지고 타이밍이 줄어든 만큼 확실히 대역폭이 넓어지는 효과를 확인할 수 있었는데요. 메모리 읽기 속도를 기준으로 했을 때 약 17%에 가까운 대역폭 증가를 이룬 셈입니다. 쓰기 속도와 복사 속도에서는 무려 18~19%에 가까이 대역폭이 늘었네요. 메모리 대역폭이 늘어난 만큼 작업 성능에서는 유의미한 향상으로 이어질 가능성이 있습니다.
메모리 레이턴시에서도 유의미한 향상을 보였습니다. DDR4-3,200 CL22 구성에서는 85.3 ns였던 메모리 레이턴시가 DDR4-3,800 CL16에서는 69.4 ns로 약 18% 감소했는데요. 숫자로만 본다면 크게 줄어든 셈이지만, 메모리 레이턴시 자체는 기존 라이젠 5000 시리즈와 비교했을 때 제법 늘어지는 경향을 보입니다. L3 캐시가 비대해졌을 뿐만 아니라 구조적으로는 독립적인 캐시 메모리가 2개 있는 셈이니 레이턴시에도 영향을 주었을 수 있겠네요. 물론 레이턴시가 늘어졌다고는 해도 게임 테스트에서는 오히려 더 나은 성능을 보여주었습니다. CCD(Core Compute Die)와 IO 다이가 떨어져 있는 구조적인 특성을 고려한다면 레이턴시가 늘어나더라도 캐시 메모리 증가가 유의미한 영향을 준다고 보는 게 맞지 않을까 합니다.
7-Zip과 HandBrake 성능 테스트 결과는 메모리 클록과 타이밍에 따라 긍정적인 향상이 있다는 걸 확인할 수 있었습니다. 7-Zip에서는 압축해제 속도가 크게 바뀌지는 않았지만 압축 속도에서 확실히 차이를 보였고, HandBrake 테스트에서는 DDR4-3,200 CL22와 DDR4-3,800 CL16 테스트 결과가 약 22초 정도 벌어졌습니다. 인코딩 시간이 길어진다면 차이는 더 벌어질 테니 메모리 클록으로 인한 향상은 나쁘지 않은 편이네요.
게임 성능에서는 메모리 클록이 어떻게 작용할까요? 게임에 따라 다르기는 하지만, 평균 게임 성능은 메모리 클록에 따른 차이가 크게 작용하지는 않았습니다. 레인보우 식스 시즈를 제외한다면 평균 성능 차가 1~2% 내외였는데요. 메모리 클록과 타이밍을 높이기 위해 들어가는 수고(혹은 비용)를 생각한다면 차이가 크지 않은 편이기에 아쉬울 수 있습니다. 캐시 메모리가 커진 만큼 기본적인 게임 성능을 크게 끌어올린 대신 메모리에 따른 성능 변화가 크지 않다는 인상을 줍니다. 물론 로스트아크나 배틀그라운드 같은 게임에서는 1% Low 프레임 레이트를 높이는 효과도 확인할 수 있었습니다. 큰 폭으로 증가하는 건 아닐지언정 아무런 쓸모가 없는 건 아니라는 의미입니다. 기본적으로는 CPU 오버클록을 적용할 수 없는 만큼 조금이라도 더 높은 게임 성능을 원한다면 메모리 클록과 타이밍을 조절하는 방향을 생각해 볼 필요는 있겠네요.
지금까지 작업 성능과 게임 성능에 대해 살펴보았습니다. 이번에는 부스트 클록을 확인해 볼까 합니다. 먼저 작업 환경을 상정해 테스트를 진행한 Blender에서는 라이젠 7 5800X3D가 평균 4,343 MHz 수준을 기록했습니다. 라이젠 7 5800X3D는 최대 부스트 클록이 4.5 GHz이지만, 실제 시스템 작동 시에는 유휴 상태에서도 4.5 GHz에 도달하는 모습을 보기는 어려웠습니다. 현실적으로는 4,475 MHz가 실제로 확인할 수 있는 최대 부스트 클록으로 보아도 무방하겠네요. 반면 라이젠 7 5800X는 Blender 테스트에서도 평균 4,549 MHz 정도를 기록해 약 200 MHz 정도 차이를 벌렸습니다. 라이젠 7 5800X가 지닌 최대 부스트 클록이 4.7 GHz라는 점을 고려하면 정확히 스펙만큼 클록 차이가 발생하는 셈이네요.
게임에서는 부스트 클록 양상이 어떨까요? 라이젠 7 5800X3D는 평균 4,450 MHz를, 라이젠 7 5800X는 평균 4,663 MHz를 기록했습니다. Blender 테스트와 마찬가지로 약 200 MHz 정도 차이를 보이지만, 두 CPU 모두 최대 부스트 클록에 근접하는 클록을 유지하는 모습입니다. 조금 특이한 건 부스트 클록 유지력인데요. 라이젠 9 5900X나 라이젠 7 5800X가 조금씩 클록 변동이 있다는 점을 고려하면 라이젠 7 5800X3D는 오히려 일관된 부스트 클록을 유지하는 편입니다.
성능에 대해 알아봤으니, 온도와 소비 전력도 확인해 보겠습니다. 먼저 Blender 소프트웨어로 코어 전체에 부하를 주었을 때 온도는 형님 격인 라이젠 9 5900X가 가장 낮았고, 이번 벤치마크 주인공인 라이젠 7 5800X3D는 라이젠 7 5800X보다 조금 낮은 모습을 보여주었습니다. 최대 부스트 클록을 고려한다면 라이젠 7 5800X3D와 라이젠 7 5800X는 부스트 클록에서 약 200 MHz 정도 차이가 납니다. 그렇기에 코어 온도 역시 상대적으로 낮게 유지한 편이었습니다. 3D V-Cache가 들어갔다고는 하나 코어 온도 자체에 지대한 영향을 주진 않는 느낌이네요.
DOOM Eternal 게임 실행 시에도 순위는 변함없지만, 모두 58~59℃대를 기록하여 격차가 크지 않습니다. 게임에서 라이젠 7 5800X3D는 부스트 클록이 라이젠 7 5800X와 100 MHz 정도로 차이를 좁히고 있는 만큼 코어 온도 역시 비슷한 수준까지는 올라간 듯합니다. 결론적으로 작업 환경이나 게임 환경 모두 라이젠 7 5800X3D는 라이젠 7 5800X와 비슷하거나 소폭 낮은 온도를 기록한 셈이네요.
※ CPU FAN 속도 옵션은 테스트 마더보드 기본 상태로 설정하였으며, INTEL과 AMD는 온도 센서 위치나 측정 방식 등이 달라 직접 비교하여 우열을 가리기에는 무리가 있다는 점 참고 바랍니다. 인텔 12세대 프로세서 온도는 P-코어 기준입니다.
다음은 소비전력입니다. 그래프에서 확인할 수 있듯이 온도에 비해 전력 차이가 확연하다는 걸 알 수 있습니다. 라이젠 7 5800X3D는 CPU에 집중 부하를 주는 Blender 소프트웨어 테스트에서 라이젠 7 5800X보다 평균 약 30 W 낮은 시스템 전체 소비전력을 보여주었습니다. 6종 소프트웨어 평균 성능 기준으로 성능은 라이젠 7 5800X보다 1% 정도 낮지만, 소비 전력 면에서는 훨씬 더 낮기에 전성비는 한결 더 좋다고 표현할 수 있겠네요. 게임에서도 시스템 전체 소비 전력 패턴은 라이젠 7 5800X3D와 라이젠 7 5800X가 약 25 W 정도 차이로, Blender와 거의 비슷한 모습입니다. 오히려 1920 x 1080 FHD 성능에서는 라이젠 7 5800X3D 쪽이 약 10% 높은 평균 성능을 기록했다는 점을 고려하면 전성비에서 라이젠 7 5800X를 압도한다고 볼 수 있습니다. 아무래도 대용량 L3 캐시로 성능을 확보하는 대신 최대 부스트 클록은 낮추어 조금 더 스위트 스폿Sweet Spot에 가까워졌기에 가능한 결과가 아닐까 합니다. 하지만 단순히 이런 차이만 있어 보이지는 않은데, 평소와는 달리 조금 다른 그래프로도 비교를 해봐야겠습니다.
워낙 소비 전력 차이가 확연한 편이기에 CPU 패키지를 기준으로 소비 전력 패턴도 확인해 보았는데요. 라이젠 7 5800X3D는 작업 환경에서도 평균 100 W 이내로 전력 소비량을 잘 억제하는 모습을 보였습니다. 똑같은 상황에서 라이젠 7 5800X가 평균 118 W를 소비했으니 약 20 W 가까이 줄어든 셈이네요. 게임에서도 두 CPU는 평균 약 68 W와 82 W로 15 W 정도 전력량 차이를 보이고 있습니다.
※ Average CPU Package Watt를 제외한 수치는 HPM-100A를 통해 측정된 값으로 파워서플라이 효율을 고려하면 실제 부품의 순수 소비 전력은 측정된 값보다 낮습니다. 또한, Average CPU Package Watt는 HWINFO로 입력된 자료에 기반하므로 실제 전력 요구량과 차이가 존재할 수 있습니다.
※ 온도 / 소비 전력 항목 참고 사항
테스트 시스템, 게임, 옵션, 드라이버, 테스트실 온도 등 환경이 같지 않기 때문에 지난 콘텐츠와는 온전히 비교하기 어려운 점 참고 바랍니다.
부스트 클록에서 차이를 보이기는 하지만, 단순히 클록만으로는 소비 전력이 많이 감소하는 걸 설명하기는 어렵습니다. 자연스레 시선이 간 건 CPU 전압이었는데요. 라이젠 7 5800X3D와 라이젠 7 5800X를 집중적으로 비교해 보았습니다. 확인 결과 실제로 라이젠 7 5800X3D 쪽이 조금 더 낮은 전압으로 작동하고 있었는데, 무려 0.1 V 이상 차이가 벌어졌습니다. 심지어 게임에서는 0.15 V에 가까운 차이가 나네요. 라이젠 7 5800X3D에 자동 인가되는 전압이 낮은 이유는 여러 가지를 생각해 볼 수 있지만, 기본적으로 오버클록을 적용할 수 없는 CPU이기에 작동 전압을 최적화했을 가능성이 있습니다. 라이젠 CPU에 자동 인가되는 전압이 전통적으로 1.4 ~ 1.45 V 수준임을 생각한다면 충분히 고려해 볼 수 있는 시나리오겠네요.
하지만 전압 수치를 살펴본다면 한 가지 의문이 남습니다. 라이젠 7 5800X3D가 더 낮은 전압과 부스트 클록으로 작동해 소비 전력은 낮지만, 코어 온도는 비슷하다는 점입니다. 바꿔 말하면 라이젠 7 5800X3D는 클록에 비해 라이젠 7 5800X보다 뜨거운 편이라고도 볼 수 있기 때문입니다. 한 가지 다행인 건 오버클록이나 PBO 적용을 막아두었기에 이 이상으로 코어 온도가 높게 치솟을 가능성은 적다는 정도겠네요.
라이젠 7 5800X3D는 태생적으로 라이젠 7 5800X과 크게 다르지 않다. 최대 부스트 클록이 조금 낮아진 대신 3D V-Cache에 힘입어 L3 캐시 용량을 3배 키운 모델이기 때문. 하지만 3D V-Cache는 벤치마크 툴에서 클록 차를 뛰어넘을 만큼 위력적이지는 않았다. 이는 코어 간 통신이나 다른 장치와의 활발한 교류보다는 코어 자체 성능이 더 큰 영향을 주기 때문. 소프트웨어 테스트에서는 라이젠 7 5800X에 조금 더 근접하는 성능을 보여주기는 하지만 여전히 거대한 캐시 메모리가 성능에 큰 영향을 주지는 못했고, 최대 부스트 클록이 200 MHz 낮은 한계를 극복하지는 못하는 모습을 보였다.
작업 성능에서 아쉬움을 남겼다면 게임 성능에서는 대반전을 이루었다. 1920 x 1080 FHD 해상도에서 12종 게임을 기준으로 했을 때 라이젠 7 5800X3D는 라이젠 7 5800X보다 약 10% 정도 앞서는 게임 성능을 보여주었다. 이는 경쟁사에서 출시한 코어 i9-12900K와 코어 i9-12900KS 사이에 위치하는 성능이다. 게임에 따라서는 코어 i9-12900KS보다 높은 성능을 발휘하기도 한다. CCD와 IO 다이가 떨어져 있는 구조적 한계를 극복하기 위해 대용량 L3 캐시를 투입했던 젠 3 CPU 구조를 고려해 본다면, 캐시 용량을 더욱더 키운 라이젠 7 5800X3D 게임 성능이 한층 더 높아진 게 이해가 간다. 다만 추가적인 CPU 오버클록을 하는 게 어렵고, 메모리 오버클록이 게임 성능에 큰 영향을 주지는 못하는 편이기에 아쉬움은 남는다. 바꿔 말하면 순정 상태로 쓰더라도 충분히 강력한 게이밍 성능을 누릴 수 있다는 뜻이기에 생각하기에 따라서는 장점이 될 수도 있을 듯.
벤치마크 툴과 소프트웨어, 5종 게임을 이용한 간단 테스트에서 라이젠 7 5800X3D는 주로 작업 영역에서 성능이 향상되는 경향을 보였다. 이는 거대해진 캐시 메모리와도 연관이 있을 텐데, 작업 영역에서는 메모리 대역폭 증가가 유의미한 영향을 주는 결과를 확인할 수 있었다(소프트웨어에 따라 양상이 다를 수 있음). 하지만 게임은 캐시 메모리가 늘어난 만큼 기본 게임 성능을 최대한 끌어올린 탓인지 메모리 오버클록이 성능 증대에 매우 큰 영향을 주지는 못 했다. 물론 게임 역시 케이스 바이 케이스겠지만, 퀘이사존에서 진행한 테스트에서는 레인보우 식스 시즈를 제외한다면 1~2% 내외 정도 차이를 보였기 때문. 다만, 앞서 언급했듯 게임은 순정 상태에서도 충분히 높은 성능을 얻을 수 있다는 의미로 볼 수 있으니 결코 나쁜 얘기는 아니며, 1% 최소 프레임 레이트를 방어하는 효과도 있으니 조금이라도 성능을 더 높이고자 한다면 시도해볼 만하지 않을까.
라이젠 7 5800X3D는 작업 성능에서 라이젠 7 5800X보다 소폭 낮은 모습을, 게임에서는 경쟁사 최상위 CPU와 어깨를 나란히 하는 모습을 보여 여러모로 흥미로웠다. 하지만 소비 전력으로 시선을 돌리면 라이젠 7 5800X3D가 지닌 진가가 드러나는데, 라이젠 7 5800X보다 약 2~30 W 정도 낮은 수치를 기록했다. 작업 환경과 게임 환경 모두 낮은 소비 전력을 유지했는데, 이는 최대 부스트 클록이 상대적으로 떨어지는 까닭도 있겠지만 자동으로 인가하는 전압이 1.2 ~ 1.25 V 수준으로 꽤 낮기 때문. B2 스테핑 적용으로 전압 인가 값이 어느 정도 최적화되었을 가능성도 있지만, 제조사에서 배수 오버클록을 적용할 수 없도록 막아둔 만큼 추가적인 최적화 작업을 적용했을 가능성도 있다. 특히 캐시 메모리를 적층형으로 쌓은 구조여서 열 관리에 상대적으로 취약할 수 있는데, 전압과 소비 전력 차가 상당함에도 불구하고 코어 온도가 비슷한 수준이라는 건 이를 어느 정도 간접적으로 증명하는 게 아닐까. 어쨌든 작업과 게임 모두 인상적인 소비 전력 수준을 보여준 만큼 전성비는 매우 높다고 볼 수 있다.
다방면으로 살펴본 라이젠 7 5800X3D는 확실히 게임 성능에 특화된 CPU라는 인상을 준다. 경쟁사에 빼앗겼던 최고의 게임이 CPU 타이틀을 완전하게 탈환했다고 보기는 어렵지만, 적어도 세대교체 전에 묵직한 한 방은 먹인 셈이기에 AMD 입장에서도 충분히 만족스러울 듯. 가격 자체가 매우 저렴한 수준은 아니지만 기존 라이젠 7 5800X와 같은 $449로 등장한다는 점에 주목할 필요는 있다. 경쟁사 12세대 코어 시리즈 최상위 모델이 $599 ~ $749라는 걸 고려한다면 게이밍 CPU에서는 가성비와 전성비를 모두 갖추는 제품이라고 봐도 손색없을 듯.
사실 라이젠 5000 시리즈는 400/500 시리즈 마더보드에서만 사용할 수 있었지만, 2022년 봄 업데이트 이후 300 시리즈에서도 라이젠 5000 시리즈를 사용할 수 있도록 UEFI 펌웨어 업데이트를 제공하기 시작했다. 이는 바꿔 말하면 여전히 300 시리즈 마더보드를 사용하던 구형 시스템에서도 UEFI 펌웨어가 뒷받침된다면 라이젠 7 5800X3D를 사용할 수 있다는 얘기. 경쟁사 12세대 코어 시리즈나 향후 등장할 젠 4 CPU는 DDR5 메모리를 비롯해 시스템을 완전히 갈아엎어야 하는 부담감이 존재하는 게 사실이다. 만약 플랫폼 교체 없이 CPU만 바꿔서 최고의 게임 성능을 얻고자 한다면 라이젠 7 5800X3D는 충분히 눈독 들일 가치가 있지 않을까.
반대로 이미 라이젠 5000 시리즈 CPU를 사용하고 있거나 경쟁사 12세대 코어 시리즈를 사용하는 상황이라면 라이젠 7 5800X3D로 추가 지출을 노리기보다는 올해 내로 등장을 기대해볼 수 있는 라이젠 7000 시리즈(가칭)이나 13세대 코어 시리즈를 조금 더 관망해봐도 좋을 듯. 추가로 별도 오버클록 없이도 시스템 본연의 게임 성능이 우수한 환경을 구성하고 싶은 유저에게도 라이젠 7 5800X3D는 환영할 만한 제품일 수 있다.
※ 본 칼럼에 활용한 CPU는 AMD로부터 대여받은 샘플입니다.
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퀘이사존 AMD 라이젠 7 5800X3D 벤치마크
[사진] AMD 라이젠 7 5800X3D 패키지 및 구성품
CPU 성능 측정: 5종 벤치마크 툴
CPU 성능 측정: 6종 소프트웨어
CPU 성능 측정: 12종 게임 / RTX 3080 Ti / 1920 x 1080 FHD
CPU 성능 측정: 12종 게임 / RTX 3080 Ti / 2560 x 1440 QHD
CPU 성능 측정: 12종 게임 / RTX 3080 Ti / 3840 x 2160 UHD
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