AMD 라이젠 5950X/5900X/5800X/5600X 벤치마크

더 이상 2등은 없다. 젠3로 최고의 자리를 당당히 넘본다!

QM슈아
696 86977 2020.11.05 22:50





저점(低點)에서 정점(頂點)으로

AMD RYZEN 5000 시리즈 벤치마크



안녕하세요. QM슈아입니다.


칼럼이 등록되는 2020년 11월 5일은 아마도 이 글을 보고 계시는 대다수가 기다리셨을 날이 아닐까 합니다. 특히 컴퓨터를 좋아하는 분이라면 축제와도 같은 날이 아닐까 생각이 드네요. 한국 시각으로 지난 2020년 10월 9일 새벽 1시, AMD에서는 신제품에 대한 온라인 발표를 진행했습니다. 이날 주인공이 된 제품은 다름 아닌 젠3(ZEN3) CPU, AMD 라이젠 5000 시리즈 프로세서였습니다.


한때 AMD는 벼랑 끝이라고 불릴 수 있는 지점, 흔히 저점(低點)이라고 부르는 영역에 도달한 적이 있었습니다. 재무제표상으로 손해를 이어가면서 회사를 평가하는 지표 중 하나인 주가는 무려 1달러 대로 추락했고, 대표적인 미국 주식 시장 중 하나인 나스닥(NASDAQ)에서는 1달러 이하로 주가를 유지하면 상장 폐지로 이어질 수 있습니다. 그만큼 AMD는 궁지에 몰려 있었고, 기사회생의 가능성은 갈수록 희박해 보였습니다.


그러던 중, AMD에 여러 변화가 일어나기 시작했습니다. 정확히는 CEO가 로리 리드(Rory P. Read)에서 리사 수(Lisa Su)로 바뀌고, 아키텍처 설계자인 짐 켈러(Jim Keller)를 영입하면서 말이죠. 리사 수 박사가 CEO로 임명된 후, AMD에서 그간 유지해오던 불도저(Bulldozer) 기반 CPU를 과감히 포기합니다. 회사 근간이 흔들릴 수 있는 결정이기에 쉽지 않았을 텐데, 큰 결단을 내린 셈이죠. 결론적으로 이런 결정은 오늘날 젠(ZEN) 아키텍처 개발로 이어졌고, AMD CPU는 역대급 성능 향상을 이루는 데 성공합니다. 여기에서 그쳤다면, 그저 신선한 변화가 일어난 회사 정도로 평가가 끝났겠죠. 하지만 이후 출시한 2세대, 3세대 라이젠 역시 크고 작은 변화를 가져왔고, 어느덧 경쟁사를 위협하는 수준까지 도달했습니다.


이제 AMD에서는 4세대 라이젠 프로세서를 정식으로 공개했습니다. 지난 11월 초 열린 온라인 발표에서 리사 수는 강한 자신감을 드러내면서, 라이젠 5000 시리즈가 세계에서 가장 강력한 게이밍 CPU라고 시사한 바 있습니다. 상장 폐지까지 언급되던 회사가 x86 마이크로프로세서 시장에서 CPU를 당당히 왕좌에 올려놓는 날이 오다니, PC 업계에 관심이 많았던 저 역시도 감회가 남다르네요. AMD에서 써 내려간 기적과도 같은 이야기, 퀘이사존에서 진행한 벤치마크와 함께 살펴보도록 합시다.







클릭하면 큰 이미지로 감상 가능합니다.


 

스펙을 확인해보자

공정? 클록? 캐시? 도대체 무엇이 바뀌었을까?



스펙을 살펴보기에 앞서, 아키텍처 명은 ZEN 3, 세대 수로는 4세대, 제품명은 5000 시리즈인 독특한 제품이 탄생했네요. 세 가지 명칭이 모두 숫자가 갈려 헷갈릴 수 있겠다는 이상한 생각도 들지만, 의외로 제품명을 5000 시리즈로 놓았기 때문에 4000 시리즈로 명명한 APU와는 확실한 네이밍 차별점을 둔다는 인상을 줍니다.


표를 이용해서 CPU별 상세 스펙을 정리해보았습니다. 가장 좌측은 라이젠 5000 시리즈 4종, 가운데 거대한 영역을 차지하는 CPU는 이전 세대인 라이젠 3000 시리즈, 갈색은 2세대 전 CPU인 라이젠 7 2700X와 3세대 전 CPU인 라이젠 7 1800X, 우측에는 경쟁사 10000 시리즈 및 9000 시리즈로 구성했습니다. 가장 먼저 눈에 띄는 점은 역시나 아키텍처 변경이 아닐까 합니다. 이전 세대까지 사용하던 젠2 아키텍처 대신 드디어 젠3 아키텍처를 도입했습니다. 최근 들어 AMD에서는 예술가 이름을 딴 코드 네임을 적용하고 있는데, 이번 세대는 '진주 귀고리를 한 소녀'라는 작품으로 유명한 요하네스 베르메르(Johannes Vermeer)에서 이름을 따왔나 봅니다. 제조 공정에서는 변화가 없다고 익히 알려졌지만, 젠2 CPU를 충분히 생산해냈으니 그간 이룬 최적화 등은 충분히 적용했으리라 생각하고요. 소켓은 여전히 AM4 소켓을 사용합니다.


가장 변화가 돋보이는 부분은 바로 클록이 아닐까 하는데요. 기본 클록은 차치하더라도, 부스트 클록이 상당히 끌어 올려졌습니다. 라이젠 5 5600X부터 라이젠 9 5950X로 올라가면서 부스트 클록이 0.1 GHz씩 올라가고 있는데, 라이젠 9 5950X는 최대 부스트 클록이 무려 4.9 GHz에 달하네요. 제조 공정이 그대로라는 걸 고려하면 대단합니다. 이전 세대까지는 최대 4.7 GHz에 머물렀기 때문에 0.2 GHz를 끌어올린 셈이네요.


다만, 최대 부스트 클록은 늘 함정 카드처럼 작용합니다. AMD나 인텔 모두 최대 부스트 클록을 표기하고 있을 뿐, 모든 코어가 작동하는 올 코어 클록 혹은 올 코어 부스트 클록은 별도로 표기하지 않기 때문입니다. 라이젠 프로세서는 코어별 부하량에 따라서 프리시전 부스트 2(Precision Boost 2) 알고리즘에 의해 가장 높은 클록을 유지하도록 설계되었습니다. 그렇다고는 해도, 더 많은 코어가 활발히 일하게 되면 부스트 클록이 떨어지는 건 당연한 결과겠죠. 아마 이번 라이젠 5000 시리즈 역시 비슷한 특성을 보인다고 예상할 수 있습니다. 단, 그 범주가 어느 정도냐가 중요하겠네요.


아 참, 번들 쿨러와 출시가에 관해서도 얘기해야겠네요. 이번 라이젠 5000 시리즈는 라이젠 5 5600X를 제외한 모든 라인업(2020년 11월 5일 출시 제품 기준)에 번들 쿨러를 제공하지 않습니다. 높은 성능을 위해서는 DIY 쿨링을 하는 게 당연해져서인지 자연스럽게 제외되었는데, 개인적으로 레이스(Wraith) 쿨러는 만듦새가 좋은 편이라고 생각하기에 아쉬운 부분입니다. 반대로 출시가는 상승했는데요. 이전 세대 동일 라인업과 비교하면 $50씩 상승한 셈입니다. 아키텍처가 바뀌고 성능을 한껏 끌어올렸다지만, 번들 쿨러는 제외되면서 가격은 오르는 모양새라서 소비자 입장에서는 달가운 소식이라고 보기 어렵습니다.









4+4코어에서 단일 8코어로

단일 CCX, 그리고 메모리 레이턴시



젠3 아키텍처를 적용한 라이젠 5000 시리즈는 구조적으로 많은 점이 바뀌었습니다. 같은 7nm 제조공정을 쓰면서도 성능이 확연하게 오른 까닭이기도 한데, 단순히 하나만 바뀌어서는 이러한 성능 향상을 이루기는 어렵습니다. 많은 부분이 바뀌었는데, 그중에서도 주목할 점은 CCX(Core Compute Complex) 구조 변화입니다. 1세대 라이젠 프로세서부터 3세대 라이젠 프로세서까지는 다양한 구조 변화나 변경점은 있을지언정 CCX 구조는 [1 CCX = 4 코어] 체제를 유지해 왔습니다. CCX 2개가 붙어 하나의 다이를 이루기에 MCM(Multi Chip Module) 구조와는 엄밀히 다르지만, 제품을 생산하는 입장에서 보면 문제가 완전히 달라집니다. 가령 극단적인 예시이기는 하지만, 온전한 1 CCD(Core Compute Die)에서 1개 CCX가 모조리 불량이 나더라도 남은 하나의 CCX만 쓴다는 선택지가 남습니다. 절대적인 생산량 그리고 CCD로 확장 가능한 라이젠/스레드리퍼 구조상 이런 이점은 쉽게 놓기 어려운 부분이었을 겁니다.


하지만 이 구조는 결정적 단점을 안고 있는데, 바로 메모리 레이턴시 문제입니다. 컴퓨터가 특정 작업을 처리하는 과정에서 코어 간 통신이 필요할 때가 있는데요. 이 때 기존 구조로는 반드시 I/O 다이를 거쳐서 통신을 해야하고, 이 과정에서 레이턴시가 상당히 늘어지는 문제가 발생합니다.


하지만 라이젠 5000 시리즈는 기존 4코어 CCX가 지니던 장점을 과감히 벗어던지고, 조금 더 빠른 성능을 취하기 위해 8코어 CCX 체제로 변화를 시도했습니다. 일종의 버퍼 역할을 수행하는 L3 캐시와 코어 수만 놓고 본다면 기존 세대와 똑같은 8코어/32MB L3 구조입니다. 하지만 조금 더 자세히 들여다 본다면, [4코어/16MB L3] x2와 [8코어/32MB L3] x1로 구조적인 차이가 있는데요. 통합 L3 캐시 하나로 모든 코어가 연결되어 있기에 코어 간 통신에서 발생하던 딜레이도 없앨 수 있고, 이런 이점은 게임이나 일부 메모리 영향력이 큰 소프트웨어에서 큰 빛을 발할 수 있습니다. 해당 부분에 대해서는 비교적 최근 AMD에서 등록한 동영상에서도 소개하고 있는데요.


보다 자세한 내용은 AMD 동영상과 QM벤치가 작성한 젠3 아키텍처 관련 기획칼럼에서 자세히 확인하실 수 있습니다.





[AMD 젠3 성능 무쳤다! 대체 뭐 땜에? 해답은 아키텍처] 보러 가기











퀘이사존 테스트 시스템

14종 CPU를 이용한 성능 측정 및 분석



테스트 대조군은 라이젠 5000 시리즈 4종, 이전 세대에서 같은 라인업을 구성하던 라이젠 3000 시리즈 4종, 2세대 이전 CPU 중 최상위 모델인 라이젠 7 2700X를 선정했습니다. 라이젠 7 라인업은 특별히 XT 제품을 사용했는데, 라이젠 7 3700X나 라이젠 7 3800X로 비교하기가 애매하다는 생각에 최근 등장한 라이젠 7 3800XT를 선정하게 되었습니다. 경쟁사에서는 최신 프로세서인 인텔 10세대 코어 프로세서 3종과 이전 세대 프로세서인 9세대 코어 프로세서 2종을 추가했습니다. AMD 온라인 발표와 프레스 브리핑 등에서 이루어진 모든 테스트는 DDR4-3,600 MHz로 테스트를 진행했기에, 퀘이사존 역시 이를 검증해보기 위해서 메모리 클록을 DDR4-3,600 MHz로 모두 통일했다는 점 참고 바랍니다.


기본적인 벤치마크는 그래픽카드 성능 영향을 줄이기 위해서 RTX 2060 SUPER FE 모델로 진행했으며, 반대로 게임은 RTX 3090 FE를 이용해 진행했습니다. 각 테스트에 대한 세부 내용은 본 칼럼의 다른 페이지에서 확인할 수 있습니다.






아래부터는 벤치마크 결과가 이어집니다

각 그래프 하단에 작성된 내용을 참고해주세요








※ 참고 사항 - 왼쪽: 라이젠 5 3600X를 100% 기준으로 함 / 오른쪽: 코어 i9-10900K를 100% 기준으로 함



CPU 성능 측정: 6종 벤치마크 툴

CPU가 지닌 잠재력 살펴보기



먼저 살펴볼 자료는 벤치마크 툴을 이용한 벤치마크입니다. 늘 그러하듯 CINEBENCH R15/R20을 비롯해 여러 테스트를 진행해 보았는데요. 테스트 결과는 의외로 라이젠 3000 시리즈와 제법 큰 차이를 보여주었습니다. 단순히 코어 클록이 늘어난 수준이라고 해석하기에는 그 격차가 꽤나 큰데요. 최대 19%라는 IPC(Instruction per Cycle; 사이틀당 명령어 처리 수) 향상이 거짓말은 아닌 모양입니다. 특히 CINEBENCH R20에서는 싱글코어 성능이 600점을 뚫으면서 명실상부 최강 메인스트림 데스크톱 프로세서가 탄생한 셈인데요. 대다수 벤치마크에서도 충분히 훌륭한 성능을 보여주어 게임 성능에 대한 기대감을 높여주었습니다.



6종 벤치마크 툴 성능 비교 보러 가기






※ 참고 사항 - 왼쪽: 라이젠 5 3600X를 100% 기준으로 함 / 오른쪽: 코어 i9-10900K를 100% 기준으로 함



CPU 성능 측정: 5종 소프트웨어

실사용 소프트웨어로 알아보는 성능 비교



벤치마크 툴이 CPU가 지닌 잠재력을 최대한 확인하기 위한 용도였다면, 소프트웨어 테스트는 실사용에 가까운 테스트를 하기 위한 목적으로 진행하고 있습니다. 그래서 소프트웨어 테스트에서는 오픈소스로 누구나 사용할 수 있는 툴 혹은 Adobe 소프트웨어를 포함하고 있는데요. 지난 라이젠 3000 시리즈까지는 Adobe 소프트웨어에서 일말의 아쉬움을 남겼다면, 이번 라이젠 5000 시리즈는 부족하던 부분까지도 완전히 메꾼 듯 매우 강력한 소프트웨어 성능을 보여주는 데 성공했습니다. 특히 포토샵 2021 성능 측정을 위한 PugetBench에서는 1,000점을 돌파하기가 어려웠는데요. 이번 라이젠 5000 시리즈는 최하위 제품인 라이젠 5 5600X마저도 1,000점을 넘기면서 작업용에서 최고라는 이미지를 충분히 굳힐 수 있게 되었습니다. 실사용 소프트웨어에서도 높은 성능을 보인 까닭 중 하나는 8코어 CCX로 변한 내부 구조 변화 덕분이라고 생각이 드네요.



프리미어 렌더링 테스트 결과물 보러 가기

5종 소프트웨어 성능 비교 보러 가기







※ 참고 사항 - 왼쪽: 라이젠 5 3600X를 100% 기준으로 함 / 오른쪽: 코어 i9-10900K를 100% 기준으로 함



RTX 3090 FE & 14종 게임 성능 측정

1920 x 1080 FHD / 2560 x 1440 QHD / 3840 x 2160 UHD 해상도별 성능 비교



AMD에서 강한 자신감을 보인 부분이자 테스트의 꽃이라고 할 수 있는 게임 성능 테스트입니다. CPU가 발휘할 수 있는 성능 한계를 확인하기 위해서 최상위 그래픽카드인 지포스 RTX 3090 FE를 이용했으며, 이번 CPU 벤치마크에서는 흔히 활용하는 1080p 해상도 외에도 1440p, 2160p 해상도 테스트를 모두 진행했습니다.


결과는 그야말로 놀랍다는 표현이 어울렸는데요. 세 가지 해상도 중에서 가장 CPU 영향력이 큰 1920 x 1080 FHD 테스트에서 라이젠 5000 시리즈 4종이 최상위 타이틀을 차지했습니다. 세부 내역으로 들어가면 게임마다 차이는 있지만, 많은 게임에서 라이젠 5000 시리즈가 훌륭한 모습을 보여주었습니다. 일부 게임에서는 경쟁사 최상위 제품인 i9-10900K를 제법 큰 폭으로 따돌리기도 했습니다.


물론 이런 성능 격차는 1440p, 2160p로 해상도가 상승할수록 좁혀지기는 합니다만, 적어도 1440p 해상도까지는 만족스러운 게임 성능을 보여주었네요. 특히 14종 게임 평균을 기준으로 한다면 라이젠 5 5600X가 아주 근소하게 코어 i9-10900K를 앞지르고 있습니다. 이전 세대 라이젠 프로세서는 1440p 해상도에서 여전히 경쟁사보다 성능이 떨어지던 사례를 떠올려본다면 말 그대로 장족의 발전인 셈이네요.


문제는 2160p 해상도입니다. IPC가 크게 향상되었다고는 하나, 흔히 4K라고 부르는 해상도는 여전히 매우 높은 연산량을 요구합니다. 그래픽카드 자원에 여유가 생기면 그 때부터는 CPU 처리 성능이 영향을 주기 시작할 텐데, 여전히 아직까지는 조금 멀게 느껴집니다. 그렇다고는 해도, 상대적으로 2160p 게이밍 성능마저 떨어지던 라이젠 7 2700X에 비하면 라이젠 5000 시리즈는 경쟁사와 대등한 게임 성능을 이어가고 있습니다. 단순히 4K 게이밍 시스템을 구성하고자 한다면 CPU 선택이 상대적으로 자유롭겠지만, 앞으로는 1080p 혹은 1440p 게임을 고려할 때 라이젠 5000 시리즈를 선택지에 넣을 수 있겠네요.



RTX 3090 FE & 14종 게임 1080p 성능 비교 보러 가기


RTX 3090 FE & 14종 게임 1440p 성능 비교 보러 가기


RTX 3090 FE & 14종 게임 2160p 성능 비교 보러 가기















메모리 클록별 성능 비교

DDR4-3,200 / DDR4-3,600 / DDR4-3,800 상태(IF 1:1 모드)에서 테스트



라이젠 5000 시리즈 등장과 더불어 많은 분이 궁금해하던 내용은 다름 아닌 메모리 클록입니다. 라이젠 프로세서는 전통적으로 메모리 클록에 따른 성능 영향이 제법 큰 편이었기 때문일 텐데요. 이전 세대인 라이젠 3000 시리즈는 메모리 오버클록 한계치가 사실상 DDR4-3,800 MHz에 그쳤습니다. 물론 IF(Infinity Fabric) 클록을 2:1 비동기화 모드로 설정한다면 DDR4-4,000 MHz 이상도 충분히 가능합니다. 하지만 내부 클록 속도가 1:1 모드로 동작할 때 최적 성능을 발휘하는 라이젠 프로세서 특성상 크게 의미가 없는 숫자놀음에 불과했죠.


이번 라이젠 5000 시리즈는 AMD 공식 슬라이드 내에 DDR4-4,000 MHz를 시도해봄직 하다는 뉘앙스가 언급되어 있기는 합니다. 다만 퀘이사존 내부적인 테스트에서는 DDR4-4,000 MHz는 커녕 DDR4-3,866을 넣기도 어려웠습니다. 한 스텝만 더 주더라도 정상적인 부팅이 이루어지지 않았기 때문입니다. 그래서 공식 테스트는 이전 세대와 같은 DDR4-3,800 MHz로 맞추어 진행했습니다.


메모리 클록이 높아질 수록 성능이 향상된다는 건 사실이지만, 작업 성능에 비해서 게임 성능은 증가 폭이 미미했습니다. 물론 이번 테스트는 AMD 슬라이드 및 공식 자료를 검증해본다는 차원에서 DDR4-3,600 MHz로 진행했기에 메모리 클록이 크게 증가한 건 아닙니다. 하지만 비교적 성능 향상이 크게 증가하던 라이젠 3000 시리즈와는 달리, 메모리 클록이 게임 성능에 매우 큰 영향을 준다고 보기는 어려울 수 있겠네요. 단, 여기서는 3개 게임을 기준으로 했다는 점을 참고할 필요는 있습니다. 게임에 따라서는 메모리 영향력이 크게 작용해서 차이가 두드러질 수 있으니 장담을 해서는 안되겠네요.








!?



메모리 성능 비교를 하면서 DDR4-3,800 MHz 이상을 적용할 수 없다고 언급했는데요. 확실히 해야할 부분이 있어서 추가로 자료를 첨부했습니다. 현재 퀘이사존 내에 보유하고 있는 마더보드 중 AGESA 1.1.0.0 업데이트가 완료된 제품으로 다양하게 테스트를 진행해보았는데요. 대다수 마더보드에서는 이번 테스트 결과와 마찬가지로 DDR4-3,800 MHz 이상 적용하는 게 불가능했습니다. 하지만 유일하게 ASRock B550 Phantom Gaming-ITX/ax 모델에서는 DDR4-4,000 MHz를 달성하는 게 가능했고, 더 나아가 DDR4-4,133 MHz로 간단한 벤치마크를 진행하는 게 가능했습니다. 또한, 최대로 시도해볼 수 있었던 메모리 클록은 DDR4-4,266 MHz였습니다. 게다가 보유하고 있던 4종 CPU 모두 도달 가능했다는 점 역시 흥미로웠습니다.


다만, 퀘이사존에서 보유하고 있던 대다수 마더보드에서 높은 메모리 오버클록을 적용하는 게 불가능했다는 점 때문에 테스트를 진행하지는 않았습니다. 단순히 UEFI 펌웨어 문제라면 차후 업데이트를 통해서 메모리 오버클록 역시 보강될 가능성은 있지만, 이 부분에 대해서는 확언하기 어렵다는 점 양해 바랍니다. 적어도 DDR4-3,800 MHz 이상을 1:1 모드로 도달하는 게 완전히 불가능하지는 않았다는 걸 보여드리고자 하는 목적이니 참고해주세요.












간단 오버클록 성능 비교

퀘이사존 내부 테스트 기준 최대 4.75 GHz 달성



이번 라이젠 5000 시리즈는 어느 정도로 오버클록을 적용할 수 있을까요? 라이젠 3000 시리즈는 매우 높은 오버클록을 적용하기는 어려웠습니다. 대표적으로 최대 부스트 클록이 4.6 GHz에 달하던 라이젠 9 3900X는 4.3~4.35 GHz 수준에서 안정적인 구동이 가능한 데 그쳤죠. 다행히 이번 라이젠 5000 시리즈는 이전 세대보다 조금 더 높은 오버클록 잠재력을 지닌 듯합니다. 기본적으로 라이젠 9 5950X를 제외한 제품군이 4.7 GHz 이상을 달성할 수 있었고, 라이젠 9 5950X도 가벼운 부하 소프트웨어에서는 4.7 GHz까지 구동이 가능했습니다. 이전 세대까지 전통적으로 '라이젠은 오버클록이 안 된다'는 속설이 있었는데, 이번 세대에서는 어느 정도 깨부술 수 있겠다고 기대가 되네요.


다만, 게임을 즐기려는 분이라면 오버클록에 대해 진지한 고민을 해볼 필요가 있습니다. 아래에서 부스트 클록에 대해 다시금 언급하겠지만, 라이젠 5000 시리즈는 게임을 즐길 때 제법 높은 부스트 클록을 유지하는 경향을 보입니다. 예를 들어 라이젠 7 5800X는 4.8 GHz를 넘나드는 부스트 클록을 꾸준히 보여주었죠. 게임을 즐기면서 충분히 높은 부스트 클록을 유지할 수 있다면 반드시 오버클록을 적용할 필요는 없습니다. 오히려 오버클록 잠재력이 낮다면 게임 성능에서 손해를 보는 경우도 발생할 수 있죠. 이번 칼럼에서는 PBO(Precision Boost Overdrive)에 대해 별도 테스트를 진행하지는 않았지만, 게임만 즐기는 목적이라면 순정 상태 혹은 PBO 적용 상태로도 충분히 강력한 힘을 발휘할 수 있지 않을까 생각합니다.











Blender 테스트 / CPU 코어 온도 측정

NZXT KRAKEN X62 + 에어컨 구동 24±1℃ 온도에서 측정



CPU가 발휘하는 성능을 전반적으로 살펴보았으니, 이제는 온도와 소비전력에 대해 살펴볼 차례겠네요. 먼저 CPU 온도입니다.일반적으로 CPU는 Blender 테스트와 같이 매우 높은 부하를 거는 상황에서는 올 코어 클록이 다소 낮게 떨어지는데요. 라이젠 5000 시리즈는 부스트 클록을 유지하는 폭이 꽤 높은 편입니다. 더 높은 부스트 클록으로 장시간 일한다면 코어 온도가 높아지는 게 당연한 수순이겠죠. 단일 CCD를 지닌 CPU 중에서도 라이젠 5 5800X는 4.6 GHz에 근접하는 부스트 클록을 유지하는 만큼 온도도 꽤 높은 수치를 보입니다. 다른 프로세서들은 상대적으로 부스트 클록이 낮기에 온도도 조금씩 낮게 측정되는 모양새네요.


재미있는 점은 다름 아닌 유휴 상태 온도인데요. 컴퓨터에 무리한 작업을 요하지 않는 상황에서도 일정 수준 온도를 유지하던 라이젠 3000 시리즈와 달리, 라이젠 5000 시리즈는 유휴 상태에서 상대적으로 더 낮은 온도를 보여주었습니다. 하나의 제품에서 발생하는 상황이었다면 얘기가 달라졌겠지만, 제품군 별로 양상이 뚜렷하게 나뉜다는 건 제품 특성으로 보아도 될 듯하네요. 경쟁사 최상위 제품인 코어 i9-10900K는 PL(Power Limit, 전력 제한)에 의해 장시간 높은 부하를 유지하면 부스트 클록이 상당히 낮게 작동합니다. 그렇기에 아이러니하게도 라이젠 5 5600X에 맞먹는 낮은 온도를 보여주고 있네요.







Blender 테스트 / 시스템 전체 소비전력 측정

HPM-100A를 이용한 시스템 전체 소비전력 비교



개인적으로는 소비전력이 제법 의외였습니다. 같은 제조공정을 사용하면서 부스트 클록이 더 높아졌다면 자연스럽게 소비전력도 상승하지 않았을까 예상이 되었는데요. 놀랍게도 라이젠 5000 시리즈는 평균적으로 라이젠 3000 시리즈와 비슷한 소비전력을 보여주었습니다. 라이젠 7 5800X는 상대적으로 라이젠 7 3800XT보다 높은 소비전력을 보이기는 했지만, 올 코어 부스트 클록이 4.6 GHz에 달한다는 점을 고려한다면 납득 가능한 수준이네요. 온도와 소비전력이 크게 증가하지 않으면서 부스트 클록을 끌어올렸다니, 흥미로운 부분이었습니다.










콜 오브 듀티: 모던 워페어 게임 테스트 / CPU 코어 온도 측정

NZXT KRAKEN X62 + 에어컨 구동 24±1℃ 온도에서 측정



Blender로 매우 높은 부하를 주던 환경과 달리, 게임을 즐기는 환경에서는 온도 양상이 조금 달라졌습니다. 우선 상위 모델은 그에 걸맞게 높은 부스트 클록으로 작동했고, 자연스럽게 온도 상승이라는 결과로 이어졌습니다. 경쟁사 제품군에 비하면 확실히 높은 부스트 클록으로 작동하지만, 코어 온도 역시 상당히 상승하는 만큼 충분한 쿨링 설루션을 갖출 필요가 있겠네요.


테스트 자체는 오픈 벤치 환경에서 진행했고, 사용한 쿨러 역시 일체형 수랭 쿨러에서는 상위급에 속하는 모델이라는 점을 참고할 필요가 있습니다. 일반적인 시스템은 케이스 내에 장착하므로 온도 효율 역시 상대적으로 떨어질 수밖에 없기 때문입니다. 개인적으로는 높은 부스트 클록 유지를 원한다면 2열 혹은 3열 수랭 쿨러를 추천해드리고 싶습니다.







콜 오브 듀티: 모던 워페어 게임 테스트 / 시스템 전체 소비전력 측정

HPM-100A를 이용한 시스템 전체 소비전력 비교



소비전력 역시 Blender 테스트와 사뭇 다른 양상이 그려졌습니다. 상당히 높은  부스트 클록으로 작동하는 만큼 소비전력 역시 증가했는데요. 여기서 주의할 점은 사용한 그래픽카드가 RTX 3090 FE라는 겁니다. 더 높은 프레임 레이트를 생산하는 게 가능하다는 얘기는 CPU 뿐만 아니라 그래픽카드도 더 활발히 일하게 된다고 봐도 좋습니다. 즉, 여기에서 증가한 소비전력은 오롯이 CPU에 한정하기는 어렵고, 그래픽카드 또한 상당히 영향을 주었다고 봐야 한다는 이야기입니다. 이런 점을 고려하더라도 소비전력 증가는 약 10~20 W 선에 그치고 있으며, 게임 성능이 큰 폭으로 증가한 걸 고려한다면 나쁘지 않은 수준이라고 생각합니다.











Blender 테스트 / 부스트 클록 비교

4세대 라이젠 CPU 부스트 클록은?



라이젠 5000 시리즈는 어느 정도 부스트 클록을 유지할 수 있을까요? 기존 라이젠 3000 시리즈는 제법 높았던 최대 부스트 클록에 반해 올 코어 부스트 클록은 낮은 편이었습니다. 대표적으로 라이젠 9 3900X는 4,050 MHz 수준을, 라이젠 5 3600X는 4,100 MHz 수준을 유지했는데요. 이번 세대에서는 확연히 높아졌다는 인상을 받습니다. 평균적으로 4.4 GHz 이상을 유지하는 모습을 보여주기 때문이죠. 모든 코어에 높은 부하가 걸리는 상황에서도 높은 부스트 클록을 유지하는 게 신기했습니다. 다만, 라이젠 9 5950X는 예외적으로 평균 부스트 클록이 4,025 MHz 수준으로 낮게 작동했습니다.









콜 오브 듀티: 모던 워페어 게임 테스트 / 부스트 클록 비교



그래프를 보고 깜짝 놀라셨을 수 있겠는데요. 일단 차분해질 필요가 있습니다. 4종 CPU 그래프가 합쳐져 있다 보니 조금 혼란스럽게 보일 수 있겠지만, 프로세서별로 본다면 부스트 클록을 어느 정도 유지하는 모양새입니다. 해당 그래프는 단일 코어를 기준으로 한 부스트 클록 그래프인데요. 클록을 매우 안정적으로 유지하는 형태는 아니지만, 게임에서 충분히 우수한 성능이 나오고 있으니 마냥 비관적으로 볼 필요는 없다고 생각합니다. 조금 더 높은 부스트 클록을 유지하기 위한 방편일 수도 있겠다는 생각이 들지만, 깊게 파고들어 전문적으로 분석한 내용은 아니기 때문에 확언을 하기는 어렵겠네요. 평균 부스트 클록을 기준으로 한다면 Blender 테스트보다 평균 100 MHz 이상 부스트 클록이 상승했으며, 낮은 부스트 클록을 보여주던 라이젠 9 5950X조차도 4.5 GHz 수준으로 작동하고 있는 모습이 놀랍습니다.












RTX 3090 FE GPU 로드율 비교

그간 약했던 GPU 로드율, 이제는 개선됐을까?



커뮤니티를 하다 보면 GPU 로드율에 대한 이야기를 자주 접할 수 있습니다. 게다가 일부 QM들도 저에게 이번 라이젠 5000 시리즈는 GPU 로드율이 높냐고 물어보기도 했습니다. 그래서 추가적인 테스트를 진행해보기로 했는데요. 콜 오브 듀티: 모던 워페어를 10분간 구동하면서 GPU 로드율을 얼마나 유지하는지 측정해보았습니다.


결과는 예상 외로 흥미로웠는데요. 라이젠 5 5600X는 6코어 12스레드 모델이라 그런지, 멀티코어를 활발히 지원하는 콜 오브 듀티: 모던 워페어에서 종종 GPU 로드율이 튀는 경우를 볼 수 있었습니다. 하지만 다른 라이젠 5000 시리즈 3종 CPU는 모두 안정적인 GPU 로드율을 보여주어 다시금 놀라게 했습니다. 코어 i9-10900K조차도 살짝 로드율이 출렁이는 구간이 있는데, 오히려 안정적인 로드율을 유지하는 모습을 보면서 새삼 젠3 CPU가 인상적이라는 느낌을 받았습니다.










#기타 - CCD별 온도 비교

CCD별 온도는 조금 차이가 난다



마지막으로 살펴볼 항목은 CCD별 온도 비교입니다. 일반적으로 Blender 테스트를 진행하면 매우 높은 부하가 걸리면서 CCD에 상관 없이 비슷한 온도를 보여주었습니다. 대표적으로 라이젠 9 3900X와 라이젠 9 3950X는 1℃ 수준 편차를 보이는데요. 이번 라이젠 5000 시리즈는 유난히 격차가 벌어지는 듯해 추가적으로 테스트를 진행해보았습니다. 평균으로 계산해본다면 라이젠 9 5950X는 약 3℃ 차를, 라이젠 9 5900X는 약 5℃ 차를 보였습니다. Blender 테스트가 매우 높은 부하가 걸리는 작업이기는 하지만, 두 번째 CCD 온도가 낮은 패턴이 똑같기에 다른 요인도 고려해볼 필요는 있겠네요. 물론 대다수가 보고 확인하는 온도는 Tctl/Tdie로 불리는 CPU 통합 온도이기 때문에 큰 문제는 아닐 수 있겠지만, CCD별 오버클록 등을 고려하고 있는 상황이라면 조금 더 신경써서 모니터링할 필요는 있겠다는 생각이 듭니다.









마치며



이번 라이젠 5000 시리즈 테스트를 진행하는 동안 많은 QM이 관심을 표했습니다. QM지림과 QM벤치뿐만 아니라 비교적 신입에 가까운 QM들도 한번씩 테스트 결과를 물어보러 오곤 했는데요. 결과를 알려줄 때마다 놀라움과 믿을 수 없다는 표정들을 짓고 가는 게 똑같아서 조금 우습기도 했습니다. 하드웨어를 좋아하는 QM들조차도 놀라울 정도인데, 이 결과물을 보고 계신 여러분도 아마 같은 심정이 아닐까 싶네요.


하드웨어에 대한 지식이 조금 더 깊은 QM들과는 이번 라이젠 5000 시리즈에 대해서 다양한 의견을 교류했습니다. 그중에서도 제 기억에 남는 건 토끼와 거북이에 대한 이야기였습니다. 한때 x86 마이크로프로세서 시장을 주름잡던 인텔이었지만, 제조공정 전환이 실패하면서 파생한 스카이레이크 제품군을 연쇄적으로 생산하면서부터는 발전이 멈추었다는 인상을 줄 때가 많았습니다. 이런 상황 속에서도 AMD는 끊임 없는 시도들을 곁들여왔고, 다양한 시도와 노력 끝에 완성한 젠 아키텍처는 이제 든든한 아군이 되어 x86 마이크로프로세서 시장을 움켜쥐러 합니다. 누구보다도 시장을 선도해왔던 기업은 인텔이었지만, 최근 몇 년 사이에는 분위기가 완전히 바뀌어버렸습니다. 게다가 이제는 라이젠 5000 시리즈로 메인스트림 데스크톱 시장에서 경쟁사 제품을 압도하는 상황이 되었죠. 그럼에도 불구하고 AMD는 이미 차기작인 젠4에 대한 준비를 차근차근 밟아가기 시작했습니다. 여기서 멈출 생각이 없다는 이야기겠죠.


모두가 아는 사실이지만, 11월 중순 경에는 차세대 라데온 그래픽카드인 RX 6800 시리즈가 모습을 드러냅니다. 여러 커뮤니티에서 흔히 라라랜드(라이젠 + 라데온)라고 부르던 조합은 이제 세트 아이템 효과(같은 계열 아이템을 여러 개 착용할수록 더 강해지는 효과)까지 지니게 된다고 하니, AMD가 꿈꿀 시장 지배가 그리 멀지 않았다는 생각이 듭니다. 물론 인텔도 가만히 있어서는 안되겠죠. 비록 2021년으로 출시 계획이 연기되기는 했지만, 11세대 코어 프로세서는 드디어 아키텍처를 전환한다고 알려져 있습니다.


공산품을 판매하는 기업에 영원한 1인자는 없습니다. 그렇다고 영원한 2인자도 없죠. AMD는 지금의 위치에 오기까지 들였던 노력을 앞으로도 이어나갈 필요가 있고, 인텔은 이제 자신들이 뒤따라가는 처지임을 받아들이고 새로운 제품 개발에 몰두해야 합니다. 두 회사 모두 노력을 기울여 최고의 제품을 만들어 경쟁할 때, 그 때가 바로 소비자가 웃는 순간이 아닐까요. World's Best Gaming CPU를 당당히 주장할 수 있게 된 라이젠 5000 시리즈에 대한 이야기는 여기까지입니다. 기나긴 내용을 여기까지 정독해주셨다면 고맙다는 인사를 먼저 전하고 싶고, 아래에서는 이번 벤치마크 내용을 조금 더 간략히 요약해서 정리해드리도록 하겠습니다.


지금까지 QM슈아였습니다.








■ 젠3 아키텍처 적용으로 개선된 작업 성능

 → 이번 라이젠 5000 시리즈는 젠3 아키텍처를 적용했다. 겉으로 알려진 사실 이상으로 대대적인 개선점이 있는데, 이로 인해 IPC 향상은 최대 19%에 달한다고 한다. 실제로 동급 라인업인 이전 세대 제품보다 작업 성능이 확실히 개선되었으며, 특히 여전히 압도적으로 이기지는 못했던 Adobe 소프트웨어에서도 이제는 더 나은 성능을 확실하게 보여준 게 인상적이다.


■ World's Best CPU라는 AMD 주장, 일리가 있다

 → AMD 발표 내용을 검증하기 위해 DDR4-3,600 MHz로 똑같이 설정 후 모든 테스트를 진행했다. 결과는 굉장히 인상적이었는데, RTX 3090 FE를 활용한 1080p 해상도에서도 최상급 게이밍 성능을 꾸준히 유지했다. 특히 그간 최고의 게이밍 CPU로 불렸던 코어 i9-10900K보다 라이젠 5 5600X가 평균 성능으로 우위를 점하는 모습이 매우 신선했다. 일부 게임에서는 경쟁사와 동급 성능을 보이지만, 라이젠 3000 시리즈와는 경쟁 판도와 확연히 달라진 점은 분명한 사실. 4K 해상도에서는 성능 차이가 극적이지는 않다. 초고해상도 영역은 여전히 그래픽카드가 바쁘게 일하는 공간이기에, 4K 이상 해상도에서 CPU 성능 차가 제대로 실현되려면 조금 더 높은 성능을 지닌 그래픽카드가 등장해야 하지 않을까 한다.


■ 같은 제조공정, 달라진 부스트 클록

 → 라이젠 5000 시리즈는 아키텍처가 바뀌었지만 제조공정은 똑같은 7nm로 제조했다. 그럼에도 불구하고 라이젠 3000 시리즈를 만들면서 겪은 다양한 노하우가 쌓였는지 부스트 클록은 한층 더 높게 끌어올리는 데 성공했다. 이는 모든 코어에 부하가 걸리는 상황뿐만 아니라 게임과 같은 상황에서 더 빛을 발했는데, 라이젠 7 5800X나 라이젠 9 5900X는 게임 내에서 수시로 4.8 GHz라는 높은 부스트 클록을 확인할 수 있었다.


■ 안정적인 쿨링 설루션을 갖출 필요는 있어 보인다

 → 라이젠 5000 시리즈는 이전 세대보다 확실히 높은 부스트 클록을 유지할 수 있게 되었다. 하지만 높아진 부스트 클록만큼 코어 온도도 증가한 편인데, 게임에서는 높은 부스트 클록을 유지하는 대신 코어 온도도 70℃ 언저리를 유지했다. 퀘이사존 테스트는 오픈 벤치 + NZXT Kraken X62 수랭 쿨러를 이용했다는 점을 고려할 필요가 있으며, 일반적인 시스템은 케이스 내에 장착되기에 충분한 쿨링 설루션을 갖추어야 최고의 성능을 누릴 수 있지 않을까 예상한다.


■ 마지막 남은 문제는 가격

 → MSRP를 기준으로 했을 때, 라이젠 5000 시리즈는 이전 세대 동급 제품군에 비해 $50씩 가격이 상승했다. 반면, 라이젠 5 5600X을 제외한 나머지 3종 CPU는 번들 쿨러도 제외되었기 때문에 소비자 입장에서는 즐겁게 받아들이기 어려운 부분이다. 특히 상급 레이스 쿨러는 외형이나 RGB LED 튜닝 요소를 갖추었기 때문에 아쉬움이 들지 않을까. 무엇보다도 국내가가 중요하다는 생각이 드는데, 매번 국내 시장에서는 새로운 제품이 등장할 때 판매가가 높게 치솟는 경향이 있었다. 이번 라이젠 5000 시리즈에서도 똑같은 현상이 발생할지, 혹은 안정적인 가격으로 출시될지 궁금해진다.





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※ 본 칼럼의 CPU는 AMD로부터 제공받은 샘플입니다.



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