이 정도는 알아야 컴덕이지! 퀘이사존 공식 기획 기사

인텔 코어 i9-12900K로 살펴보는 P-코어 & E-코어 집중 분석

P-코어는 뭐고, E-코어는 뭐고, 성능은 어떻고, 어렵다 어려워!

퀘이사존

33 17794 30 2021.12.10 20:22

<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/8c6169b566a617c34e0b184ff654a0c6.jpg" alt="퀘이사존"> <h3 style="text-align: center; line-height: 1.5;">복잡한 하이브리드 아키텍처에 대한 정리가 필요한 때</h3><h5 style="text-align: center; line-height: 1.5;">엘더레이크 아키텍처를 조금 더 자세히 들여다보자</h5> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    12세대 인텔 코어 프로세서 출시로 뜨거웠던 2021년 11월을 뒤로 한 채, 어느덧 2021년 끝자락인 12월도 중순을 향해 갑니다. 지난 한 달 동안 PC 업계는 조용하다면 조용하고 시끄럽다면 시끄러운 시간을 보냈습니다. 여전히 전 세계적으로 재고 이슈를 겪고 있는 반도체 제품, 시장에서 매물을 찾기 어려운 DDR5, 가격이 아득하기만 한 그래픽 카드 등 여러모로 혼란스러운 상황이 이어진다는 사실은 모두가 공감할 수 있을 겁니다. 그래서일까요? 모처럼 인텔에서 12세대 코어 프로세서를 출시했음에도 불구하고 시스템을 쉽사리 바꾸지 못하는 경우도 주변에서 어렵잖게 찾아볼 수 있었습니다. 제 지인만 하더라도 12세대 인텔 코어 시리즈 CPU를 중심으로 시스템을 업그레이드하려고 했으나, DDR5 메모리가 걸려 DDR4 마더보드를 고려하는 듯한 눈치였으니까요. 실제로 콘텐츠를 작성하던 시점에서는 온라인 최저가 사이트를 기준으로 DDR5 제품을 검색해 보아도 매물 자체가 거의 없고, 가격은 DDR4 메모리에 비해서 결코 저렴하진 않았습니다.     이런 우여곡절들이 있지만, 그럼에도 인텔에서 출시한 신형 프로세서로 시스템을 구성하고자 하는 유저 역시 분명히 존재합니다. 특히 이번 12세대 인텔 코어 프로세서는 여러 방면에서 기존 제품과 차별화를 두고 있는데요. 단순히 아키텍처를 개선하는 수준에서 벗어나, 구조적인 변경이 있다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 이미 퀘이사존에서는 벤치마크 칼럼과 라이브 스트리밍으로 12세대 인텔 코어 프로세서가 지닌 구조적 변경점에 대해 소개해 드린 적이 있습니다. 하지만 여전히 새롭게 바뀐 구조가 와닿지 않을 수 있습니다. 이런 변경을 실제로 어떻게 활용하면 좋을지 체감이 되지 않을 수도 있겠네요. 그래서 이번 콘텐츠에서는 12세대 인텔 코어 프로세서가 지니는 가장 큰 변화, P-코어와 E-코어에 대해 조금 더 자세하게 들여다보는 시간을 가져볼까 합니다. 여기에 간단한 테스트를 통해서 P-코어와 E-코어를 활용할 수 있는 조금 특별한 방법도 함께 소개해 드릴까 하는데요. 12세대 인텔 코어 시리즈 구매를 여전히 망설이고 있다면 이 콘텐츠가 조금이나마 도움이 되었으면 합니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/a02c6180b13f8f7e1cd9703e6b45f79d.png" alt="퀘이사존"><img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/9e3a0c0b8b01ef50eb18f9e4ae362374.jpg" alt="퀘이사존">▲ 인텔에서 제공하는 Performance Hybrid Architecture 구조도  <출처: 인텔> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentColor currentColor;width:800px;max-width: 100%" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    평상시 스마트폰에 관심이 많은 분이라면 big.LITTLE이라는 구조에 대해 자주 이야기를 들어보지 않았을까 생각합니다. big.LITTLE이라는 건 용어 그대로 빅 코어와 리틀 코어로 구성한 프로세서 구조를 의미합니다. 스마트폰과 같은 휴대용 기기는 배터리로 작동하기 때문에 성능 효율을 최대로 끌어올려야 하기에 이런 독특한 구조를 채용했는데요. 이제는 스마트폰에서 big.LITTLE 구조가 당연시될 정도로 광범위하게 사용하기에 그리 어색한 개념은 아닙니다. 다만 무대를 x86 시스템, 흔히 사용하는 데스크톱 PC 쪽으로 옮기면 조금 생소할 수 있습니다. 데스크톱 시스템은 강력한 성능과 호환성을 목표로 하는 만큼 리틀 코어에 해당하는 고효율 코어를 별도로 탑재할 일이 없었습니다. 하지만 현재는 인텔이나 AMD 모두 코어 수가 점차 늘어나면서 코어 온도나 요구 전력량이 끊임없이 상승하는 추세입니다. 높은 부하량을 요구하지 않는 작업에서는 효율성이 높은 코어를 활용하고, 게임처럼 단일 코어 성능이 중요한 소프트웨어에서 고성능 코어를 쓰겠다는 12세대 인텔 코어 시리즈 전략은 이론상으로 제법 괜찮아 보입니다.     하지만 big.LITTLE 구조는 반드시 넘어야 할 관문이 존재하는데, 바로 스케줄링 문제입니다. 강력한 성능을 지닌 빅 코어와 우수한 효율을 자랑하는 리틀 코어를 적재적소에 원활하게 활용하려면 작업량을 판단하는 기준이 있어야 하기 때문입니다. 이미 몇 세대에 걸쳐 데스크톱 시스템에서 big.LITTLE 구조를 채용해 왔다면 운영체제에서 이에 적합한 스케줄러를 미리 도입했겠지만, 앞서 언급했듯이 지금까지는 데스크톱 시스템에서 big.LITTLE을 채용한 사례가 없었습니다. 당연히 스케줄러 지원과 같은 부분에서도 부족함이 있을 수밖에 없습니다. 다행히도 이런 문제를 인텔에서도 인지하고 있었는지, 12세대 인텔 코어 프로세서에는 이를 담당할 목적으로 스케줄러를 탑재해 두었습니다. 바로 스레드 디렉터Thread Director인데요. 마이크로소프트Microsoft와 협업을 통해서 윈도우 11에서는 스레드 디렉터를 정상적으로 지원하게끔 미리 설정해두었습니다. 그래서 이전에 진행했던 벤치마크 칼럼을 보면 윈도우 10 환경과 윈도우 11 환경에서 게임 성능이 일부 다른 패턴으로 측정된다는 사실도 확인할 수 있었습니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/3de38fc0ff46c51702f4338491fc1da4.png" alt="퀘이사존">▲ 12세대 인텔 코어 캐시 아키텍처에 대한 소개를 담은 슬라이드. 통합 L3 캐시가 30 MB 수준으로 늘었습니다. <출처: 인텔> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    12세대 인텔 코어 프로세서에서 핵심이 되는 건 역시 P-코어, 즉 고성능 코어입니다. 골든 코브Golden Cove 아키텍처를 적용한 P-코어는 이전 세대에서 활용한 사이프러스 코브Cypress Cove 아키텍처 기반보다 한층 더 개선된 성능을 보여줍니다. 이런 성능 향상에는 내부적인 개선점들도 분명히 존재하는데, 그 중에서도 눈에 띄는 항목은 캐시 용량 증가입니다. P-코어와 E-코어가 합쳐졌으니 공유 L3 캐시 용량이 늘어나는 건 당연하다고 볼 수 있겠지만, 이전 세대와 비교했을 때 L2 캐시 용량 역시 크게 증가(8 코어 기준 4 MB → 10 MB, E-코어는 4 MB)했다는 게 중요합니다. 경쟁사 최신 CPU인 라이젠 5000 시리즈는 게임캐시Gamecache라는 마케팅 용어를 활용할 정도로 캐시 용량을 늘리는 데 집중했고, 실제로 게임 성능이 이전 세대에 비해 월등히 나아졌습니다. 인텔에서도 이에 대응하는 형국이다 보니 캐시 용량은 결코 무시할 수 있는 부분은 아닌 듯합니다. 무조건적으로 캐시가 많은 게 성능 향상에 절대적인 진리로 작용하지는 않겠지만, 생산 단가와 성능을 저울질했을 때 최대한 늘리는 게 여러모로 이득이 크다는 건 확실해 보이네요.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/6404f2842cebb208204641f7ca05288e.png" alt="퀘이사존">▲ 동일 클록에서 싱글 스레드 성능을 비교한 그래프 <출처: 인텔> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    P-코어가 강력하다는 사실은 확실하게 알았는데, 그렇다면 E-코어는 어떨까요? 사실 벤치마크 칼럼을 작성하면서도 콘텐츠 제작에 투입할 수 있는 시간이나 콘텐츠 분량 등을 이유로 E-코어에 대한 성능을 확실하게 보여드리지 못한 게 못내 아쉬웠는데요. 효율성을 중시한 코어라고는 해도 성능이 결코 약한 건 아닙니다. 인텔에서 공식 자료로 배포한 동 클록 싱글 스레드 성능 그래프에서는 10세대 인텔 코어 프로세서인 코멧레이크Comet Lake CPU와 사실상 동급이라고 합니다. 클록 수치를 4 GHz 미만으로 낮게 잡아 전력당 성능 효율을 높이는 데 주력한 듯하지만, 기본 성능은 스카이레이크Skylake 시리즈와 비슷한 수준이라는 이야기죠. 절대적인 스레드 숫자가 더 낮은 상황에서도 강력한 성능을 발휘하는 건 고성능 코어와 함께 효율성을 살린 E-코어 역시 충분한 성능을 갖추었기 때문인 듯합니다. E-코어 성능이 기대했던 수준보다 높다는 건 다양한 선택지를 준다는 의미이기도 합니다. 그래서일까요? E-코어 존재 유무가 주는 영향력과 더불어 E-코어를 활용할 수 있는 방안을 다양하게 고민해 볼 수 있겠다는 생각으로도 이어졌습니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/d402a72248fcec34b6650001cff4502d.png" alt="퀘이사존"><img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/9cb0dbea7c408b5b7a42597d2f77f10e.jpg" alt="퀘이사존" style="background-color: initial;"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/7830068797270e1cbb9615851d920525.png" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/44b6bb10f6b2c808316467071ed87925.png" alt="퀘이사존"><img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/b2e1afe5d41c7b87cf11298ca9cdc8ad.jpg" alt="퀘이사존">▲ 획기적인 코어 기술이라고 소개한 엘더레이크 CPU 구조 <출처: 인텔> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    아키텍처 구조에 대해 충분하게 살펴보았으니, 본격적으로 성능을 살펴보도록 합시다. 먼저 살펴볼 내용은 P-코어와 E-코어가 각각 발휘할 수 있는 성능 비교입니다. 테스트는 가볍게 3종 작업 성능 비교와 3종 게임으로 진행해 보았으며, 테스트 비교 군으로는 지금까지도 현역으로 활용되는 코어 i9-9900K를 추가했습니다. 스카이레이크 계열 아키텍처를 쓰는 제품 중 8 코어 16 스레드 최상위 제품에 해당하기 때문에 선택했으며, 코어 수가 같으므로 비교해서 보기에도 좋지 않을까 하는 판단이 들었습니다.

    12세대 인텔 코어 프로세서는 UEFI 펌웨어 상에서 E-코어를 완벽하게 끄는 게 가능합니다. 하지만 반대로 P-코어를 모두 끄는 건 불가능합니다. 그래서 E-코어만 작동하는 환경은 추가적인 소프트웨어를 활용했는데요. CPU Affinity1) 기능을 제공하는 앱 중에서도 개인적으로는 오랜 활용 덕에 친숙한 Process Lasso(<a href="https://bitsum.com/" target="_blank">링크</a>)를 이용했습니다. 반드시 해당 소프트웨어를 사용해야 하는 건 아니며, Windows 작업 관리자가 친숙하다면 Process 옵션 설정으로 CPU 선호도를 설정할 수도 있습니다. 이 기능을 이용해 테스트 소프트웨어에서 P-코어를 모두 비활성화하는 형태로 테스트를 진행했습니다. 단, 이 테스트 방식에는 한 가지 문제가 있었는데, 소프트웨어에 따라서 CPU Affinity 옵션이 정상적으로 작동하지 않는 경우들이 있었습니다. 예를 들어 CINEBENCH R20/R23 내부 테스트를 진행하는 과정에서는 CPU Affinity 옵션이 적용되지 않는 상황과 빈번하게 마주할 수 있었습니다. 작업 관리자를 활성화하는 등 여러 방법으로 문제를 해결할 수는 있었지만 임시방편에 불과합니다. 그래서 이번 테스트에서는 CPU Sets 옵션을 활용했습니다. 1) CPU Affinity: 특정 Process 혹은 Thread에서 작업을 수행할 때 지정된 CPU만 활용하도록 하는 기능입니다. CPU 우선순위, 선호도 등 다양한 용어로 쓰이지만, 핵심은 지정된 CPU만 사용하기 위한 옵션입니다. 본 테스트에서 CPU Affinity가 정상적으로 작동하지 않는 이유는 여러 가지를 추측해 볼 수 있지만, 12세대 인텔 코어 프로세서 기능 중 하나인 스레드 디렉터가 윈도우 11과 밀접한 관계를 갖는 만큼 더 상위 개념으로 작동할 가능성이 있습니다. 다른 소프트웨어에서는 별도로 CPU Affinity 테스트나 검증을 진행해 보지는 않았으니 확신하기는 어렵다는 점 참고 바랍니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/b12deaa1dd6c2537ad04ea489a1fbbe8.png" alt="퀘이사존">▲ 윈도우에 기본 내장된 작업관리자에서도 CPU Affinity를 설정할 수 있습니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/79691e0d72ef632fed14ff4037e83d38.png" alt="퀘이사존">▲ Process Lasso 내에 있는 CPU Sets 옵션에서 E-코어만 활성화하는 예시입니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/1ec2a913dc0abe3693af29527a13f657.jpg" alt="퀘이사존" style="width: 800px;"> ▲ CPU Sets 설정을 적용 후 Blender 테스트를 진행하는 예시. E-코어만 정상 작동하는 걸 확인할 수 있습니다. <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    그래서 코어 i9-12900K로 테스트를 진행할 때는 Process Lasso 내에 있는 CPU Set 기능을 활용했습니다. 몇 차례 검증을 통해 E-코어 성능만 활용한다는 걸 확인하기는 했지만, 소프트웨어로 제한하는 만큼 물리적으로 제한하는 상황과 100% 똑같은 결과가 나타나지는 않을 수 있습니다. 이런 테스트상 이슈가 있었다는 점을 참고 후 그래프를 본다면 조금 더 도움이 되지 않을까 합니다. 그래프는 수평선으로 위 · 아래가 구분되어 있는데요. 테스트는 크게 두 종류로 나누었는데, 수평선을 기준으로 위쪽은 코어 i9-12900K 기본 상태와 P-코어만 활성화한 상태, 소프트웨어를 이용해 E-코어만 사용한 상태, 코어 i9-9900K 기본 상태를 비교했습니다. 수평선 기준 아래쪽은 똑같은 8 코어 8 스레드 구성과 4 GHz로 클록 수치를 맞춰서 동 클록 테스트를 겸했습니다. </td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/b5124a84dca3d4256d040f038fe7b642.png" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/915268070da1cb356248c67be20b5840.png" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/8bd61a05b9d1203761fac7a675b8237b.png" alt="퀘이사존"> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    먼저 살펴볼 자료는 작업 성능을 대표할 수 있는 벤치마크 툴 1종 + 소프트웨어 2종입니다. 당연하겠지만 코어 i9-12900K 기본 상태가 가장 좋은 성능을 보입니다. 하지만 이번에 주목해야 할 지점은 P-코어만 켠 상태와 E-코어만 켠 상태입니다. 우선 P-코어만 켠 상태는 의외로 코어를 모두 활성화한 기본 상태와 엄청난 성능 차를 보여주지는 않습니다. 이는 기본적으로 12세대 인텔 코어 프로세서 성능이 P-코어에 상당히 의존하고 있다는 방증일 수 있겠네요. 반면 E-코어만 활성화한 상태는 성능 차가 상당히 크게 벌어집니다. 기본 상태이기 때문에 올 코어 클록이 3.7 GHz로 작동하여 클록에서 이미 30% 이상 차이가 난다는 걸 간과하기는 어려워 보이네요. 게다가 클록 차를 고려하더라도 CINEBENCH R23에서 P-코어와 E-코어는 싱글 코어 점수가 2배 가까이 벌어집니다. 똑같은 8 코어 8 스레드에 4 GHz로 통일하더라도 싱글코어 성능은 여전히 40% 벌어지고 있다는 건 클록 차뿐만 아니라 기본적인 코어 성능에서 상당한 차이를 보인다는 이야기이기도 하고요.     한 가지 재밌는 점은 E-코어와 코어 i9-9900K 성능 비교입니다. 기본 상태에서는 부스트 클록이 상대적으로 낮은 E-코어가 뒤처지는 편입니다. 하지만 4 GHz 동 클록 테스트에서는 대등한 수준까지 성능 차가 좁혀졌습니다. 테스트 소프트웨어에 따라 성능 차는 조금씩 달라질 수 있겠지만, 중요한 건 E-코어가 의외로 제법 든든한 성능을 지녔다는 점입니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/54ecb4ddf511f6b74cea235ae3cfcee3.png" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/d94a36142385e8166556c5a858653815.png" alt="퀘이사존"> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    작업 관련 성능을 봤으니 게임 쪽도 확인할 필요가 있겠네요. 1920 x 1080 해상도로 진행한 게임 테스트에서는 성능 차가 확연하게 나타나는 두 게임을 선정해 보았습니다. 의외로 성능 차가 적은 둠 이터널과 의외로 차이가 큰 리프트브레이커인데요. 둠 이터널에서는 코어 i9-12900K 중 E-코어만 활용한 상태에서도 기본 상태와 10% 이내 정도로 성능 방어를 잘 하는 모습을 보여주었습니다. 8 코어 8 스레드에서 4 GHz로 클록을 고정한 비교 환경에서는 그 차이가 조금 더 줄어드는 모습을 보였네요. 리프트브레이커에서는 정 반대였습니다. 여러 가지 요인이 있을 수 있지만, 적어도 본 테스트만 놓고 보았을 때는 동 클록 기준에서 코어 i9-12900K E-코어 성능이 코어 i9-9900K와 대등하다는 겁니다. 게임에 따라 달라질 여지는 얼마든지 있지만, 개인적으로는 큰 기대를 하지 않았던 E-코어 성능이 의외로 괜찮게 느껴집니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/2561cb723e3a5e4da7647b2fac9a570b.png" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/407f32e8d6c40636001d82664d483883.png" alt="퀘이사존"> ▲ 서로 다른 이기종 코어를 탑재했다면, 서로 다른 목적으로 동시에 사용할 수 있지 않을까요? <출처: 인텔> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    의외로 예상보다 선방하는 E-코어 성능을 보면서 한 가지 궁금증이 생겼습니다. 각기 다른 코어 구조를 활용하고 있는 제품인 만큼 '두 코어를 적재적소에 활용할 수 있다면 효율성을 극대화할 수 있지 않을까?' 하는 궁금증이었는데요. 높은 부하를 요구하는 두 가지 작업을 동시에 하는 경우가 무엇이 있을까 생각해 보았는데, 역시 가장 확실하게 결과물을 확인할 수 있는 건 스트리밍이라는 생각이 들었습니다.     게임을 실시간 스트리밍 하는 사람은 많지만 시스템 설정이나 스트리밍 환경은 제각각입니다. 특히 게임은 CPU와 메모리, 그래픽 카드, 저장 장치가 유기적으로 데이터를 주고받는 소프트웨어라는 점이 중요합니다. 즉, 게임 외적인 요소가 과도하게 시스템 자원을 사용하면 게임 성능이 큰 폭으로 깎일 수 있다는 이야기입니다. 심한 경우 정상적인 게임 플레이가 불가하거나 스트리밍이 정상적으로 이루어지지 않는 경우도 종종 볼 수 있습니다. 그래서 전문적으로 게임 스트리밍을 하는 유저들은 일명 투컴이라고 부르는 듀얼 시스템을 활용합니다. 간단히 말해 1번 PC에서는 온전히 게임만 플레이하고, 2번 PC에서 캡처 카드를 이용해 1번 PC 화면을 복제하는 방식으로 스트리밍을 하는 환경입니다. 이런 시스템은 온전한 게임 플레이와 스트리밍이 가능하므로 스트리머와 시청자 모두 쾌적하게 게임을 즐길 수 있지만, 시스템을 두 개 준비해야 하고 관리가 복잡해지는 문제도 안고 있습니다. 그렇다면 코어 i9-12900K와 같이 서로 다른 종류의 코어를 탑재한 경우라면 성능 문제로부터 비교적 자연스러울 수 있을까요?</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/b4209857f84f85f5b1c73858e4567dfb.png" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/b85956078829cb8e5d756dfa40564cfe.png" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/9bf4eae30fdfb4e926b433e7a1ba9d64.png" alt="퀘이사존"> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    위에서 언급한 시나리오를 토대로 테스트용 게임과 OBS 스트리밍 툴을 함께 실행해 게임 성능에 어느 정도 영향을 주는지 확인해 보았습니다. CPU 인코딩 상황을 상정해 x264 인코더를 선택했고 송출 해상도는 1920 x 1080 60 FPS, 화질은 CBR 8,000 Kbps로 설정했습니다. 인코더 프리셋은 medium, 프로파일은 high로 설정했습니다. 스트리밍을 해본 경험이 있다면 x264 medium 설정만으로 상당한 시스템 부하를 요구한다는 사실을 알 텐데요. 그래프 해석을 위한 부연 설명을 해보자면, 주황색으로 표시된 막대그래프는 별도 설정이나 조작을 가하지 않고 OBS를 켠 상태입니다. 분홍색은 Process Lasso를 이용해 OBS가 요구하는 자원을 E-코어에 몰아준 상태이고, 파란색은 E-코어 할당과 더불어 게임 자원을 P-코어에 할당한 상태입니다.     결과는 게임마다 조금씩 다르게 나타났지만, 둠 이터널과 레인보우 식스 시즈에서는 비슷한 패턴이 나타났습니다. 별도 설정 없이 OBS만 활성화한 상태에서는 1% 최소 프레임 레이트가 큰 폭으로 낙차가 존재한다는 점입니다. 본 테스트에서는 지포스 RTX 3080 Ti FE를 이용했기 때문에 성능 하락에도 불구하고 원활한 테스트 진행이 가능했지만, 메인스트림 등급 혹은 그보다 낮은 그래픽 카드를 사용하는 환경이라면 정상적인 게임 플레이에 영향을 줄 듯 보입니다. OBS를 E-코어에 할당한 상태와 게임을 P-코어에 할당하는 설정까지 추가한 두 상태는 성능 차가 크진 않았습니다. 게임에 따라서 다른 양상이 나타날 수 있겠지만, Process Lasso 혹은 다른 CPU Affinity 설정이 가능한 도구로 게임마다 수동 설정을 해주는 수고를 생각하면 OBS 정도만 코어 분배를 설정해도 충분할 듯합니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/6985d8af2d1089d701f23d4b17a0d8da.png" alt="퀘이사존" style="width: 50%;"><img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/a98e874cfa4a7e116f3a1433f6a3b650.png" alt="퀘이사존" style="width: 50%;"> ▲ 둠 이터널을 x264 인코더로 스트리밍하는 상황 비교. 클릭 시 큰 이미지로 볼 수 있습니다.코어 i9-9900K(왼쪽)에서는 심각한 수준으로 프레임 스킵 현상이 일어났고, 상대적으로 코어 i9-12900K(오른쪽)는 쾌적한 스트리밍이 가능했습니다. <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    스트리밍 분야에서는 원활한 게임 플레이도 중요하지만, 스트리밍을 시청하는 입장에서 본다면 원활한 송출 또한 매우 중요합니다. CPU 성능이 떨어진다면 게임 플레이는 쾌적할지언정 송출 과정에서 문제가 발생하기 때문입니다. 본 테스트를 진행하면서는 다른 두 게임에 비해 둠 이터널에서는 유난히 심한 프레임 스킵 현상을 확인할 수 있었는데요. 코어 i9-9900K로 스트리밍 테스트를 하는 동안 실제로 웹 브라우저에서 시청이 어려울 정도로 끊임이 발생했습니다. OBS에서 제공하는 통계 기능을 보면 결과가 적나라하게 드러나는데, 코어 i9-9900K 환경에서는 무려 40%에 가까운 프레임이 생략됐습니다. 평균 게임 성능이 약 20% 정도 감소했다는 걸 고려하면 실제 송출은 더욱더 엉망인 셈이네요. 게임에 따라 자원 요구량이 달라질 수 있으며, 둠 이터널 같은 경우는 게임에서 요구하는 CPU 자원이 상당히 높은 편에 속합니다. 다른 게임에서도 CPU 자원에 여유가 없다면 충분히 비슷한 상황이 발생할 수 있다는 이야기입니다.     이에 반해 코어 i9-12900K는 사실상 0%에 가까운 프레임 스킵을 기록했는데, 실제로 게임 플레이나 송출 모두 쾌적하게 진행됐습니다. 다행히 코어 i9-12900K는 P-코어와 E-코어를 동시에 투입해 총 16 코어 24 스레드로 작동하는 CPU입니다. 순정 상태 그대로도 일부 평균 성능을 포기하면 비교적 쾌적하게 시스템 하나로 게임 플레이와 스트리밍을 동시에 하는 게 가능하며, E-코어에 OBS 작업을 고정해 주면 조금 더 쾌적하게 시스템을 활용하는 게 가능해집니다. 이번 콘텐츠에서는 게임 스트리밍에 초점을 두었지만, 여러 작업을 동시에 수행해야 하는 상황에서도 부하 정도를 고려해 충분히 적용해 볼 수 있지 않을까 생각합니다.</td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/365e8fe90b869fb12c988e0a04ee977d.png" alt="퀘이사존"><img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/0ba2ad8adf6088a30f740e68aa50e2b3.jpg" alt="퀘이사존"> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    불과 최근까지만 하더라도 인텔에서 10코어를 초과하는 메인스트림 데스크톱 CPU가 출시할 거라곤 상상하기 어려웠습니다. 게다가 전통적인 CPU 구성에서 벗어나 이기종 아키텍처를 혼합해서 하나로 버무리는 독특한 시도도 가미했죠. 스마트 기기에서는 배터리 효율을 위해서라도 높은 부하 상태와 낮은 부하 상태를 나눠 어떻게든 효율을 끌어올리는 방안을 모색해야 했지만, 일상생활에서 활용하는 데스크톱 PC는 그런 구조를 취할 이유가 없었습니다. 적어도 최근까지는 말이죠. CPU 제조사를 막론하고 가장 최근 등장한 CPU들은 상당히 뜨겁고 요구 전력량도 높은 우량아들입니다. 현시점에서는 종합적으로 따졌을 때 경쟁사가 조금 더 나은 위치라고 볼 수 있겠지만, 절대적인 CPU 온도와 요구 전력량을 보면 두 제조사 모두 같은 고민에 휩싸여 있으니까요.     그런 의미에서 12세대 인텔 코어 프로세서는 CPU 온도와 요구 전력량을 잡기 위한 연구를 접목했다는 인상을 줍니다. 성능과 요구 전력량을 최적화하기 위해 인텔에서도 다양한 연구와 시도를 한다는 인상을 갖게 하는 제품입니다. 하지만 열의에 대한 존경과 제품에 대한 냉혹한 시선은 전혀 별개 문제입니다. 비용을 지불해서 구성하는 시스템인 만큼 성능에 대한 평가는 냉정하게 진행할 필요가 있기 때문입니다.     이번 콘텐츠에서는 E-코어 성능이 의미가 있는지, 어떻게 활용할 수 있을지 살펴보는 방향으로 초점을 맞추었습니다. 12세대 인텔 코어 프로세서는 8 코어 구성 CPU끼리 비교하더라도 제법 흥미로운 지표를 보여주었습니다. 효율을 중시한 E-코어임에도 성능은 의외로 괜찮았으며, OBS 스트리밍 툴을 강제 할당해도 온전한 성능을 발휘했습니다. 두 가지 서로 다른 작업을 하더라도 분배만 잘 해준다면 충분한 효과를 볼 수 있다는 의미이기도 합니다. 하지만 바꿔 말하면, 스케줄러 분배가 완벽하다는 인상을 주지는 못 합니다. 게임 수행에 P-코어를 온전히 수행하는 방식이 아니라 작업 부하량에 따른 분배를 하는 방식으로 보이며, 실제로 CPU Affinity만 조절해 주면 1% 최소 프레임 레이트를 확보하는 데 큰 도움이 되었으니까요. 물론 윈도우 11 자체가 아직 완벽하다는 인상을 주지 못하기에, 차후 업데이트나 패치로 개선될 가능성은 있지만 테스트를 하면서 아쉬움이 남는 부분이기도 했습니다. </td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/12/10/cf1f8e99f5fb9fac34bb0a047338d345.png" alt="퀘이사존" style="width: 800px;"> <div align="center"><table align="center" class="__se_tbl" style="text-align: center; border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39) currentcolor currentcolor; width: 800px; max-width: 100%;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="800" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(39, 39, 39) rgb(39, 39, 39);">    새로운 아키텍처가 독특한 형태이다 보니 제 주변 사람들에게서도 P-코어가 뭐고 E-코어가 뭐냐는 질문을 자주 들어왔던 만큼 이번 콘텐츠로 궁금증을 해소해 드리고자 했는데, 충분했는지 모르겠습니다. 출시 초창기이고 여전히 개선되어야 할 지점들은 보입니다. 하지만 단순히 이게 정상적으로 작동하는지 걱정되거나 각 코어 별 독립적인 성능 효율을 어떤지, 흔히 원컴 방송이라 부르는 단일 시스템 스트리밍에 대해 대응할 수 있는지 궁금하셨다면 충분한 답이 되지 않았을까 생각합니다. 2021년이 슬슬 마무리가 되어가는 시점인데요. 부품을 구매하기 어려워 소비자가 애먹는 상황이 조속히 해소되기를 바라며 차후 좋은 콘텐츠로 다시 인사드리겠습니다. </td></tr></tbody></table></div> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/03/26/1ea5e347f352a68d91aec4a24ace3c1d.png"> 퀘이사존의 저작물은 <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.ko" target="_blank">크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-변경금지 4.0 국제 라이선스</a>에 따라 이용할 수 있습니다. 12900K P코어 E코어 PCore ECore 엘더 레이크