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인텔 i9-11900K에서 IceGiant ProSiphon Elite의 쿨링 성능은?
코어 크기가 커진 인텔 11세대에서 쿨링 성능 체크
2021년 1월, 거대한 덩치를 자랑하는 IceGiant ProSiphon Elite라는 CPU 쿨러를 소개해드린 적이 있습니다. 제품에 적용된 ProSiphon 기술은 데이터 센터나 산업용 장비에서 발생하는 엄청난 발열을 감당하기 위해 개발된 기술로 기본 메커니즘은 히트파이프와 유사합니다. 하지만, 히트파이프의 약점인 Dry-out(유체가 기화되고 응축점에서 다시 유체 상태로 변해 내부 wick을 통해 다시 열원으로 돌아가야 하는데, 고발열 시 중간에 다시 기화되어 제 기능을 할 수 없는 상태)현상이 없어 발열이 높은 상황에서도 높은 효율성을 자랑합니다. 내부에 워터 펌프 같은 전자, 기계 장치도 없고, 누수에 대해서도 걱정을 할 필요가 없어 일반적인 공랭 CPU 쿨러처럼 쿨링팬 수명 외엔 유지 보수에 거의 신경을 쓰지 않아도 됩니다.
▲ AMD Ryzen Threadripper CPU에서 뛰어난 쿨링 성능을 보여준 IceGiant ProSiphon Elite(기사 링크)
아쉬운 건 넓은 베이스 면적 등 애초에 AMD 라이젠 스레드리퍼를 고려하여 설계한 것이 아니냐는 생각이 들 정도로 AMD 라이젠 스레드리퍼에서는 아주 뛰어난 성능을 보여주었지만, 퀘이사존 일체형 수랭 쿨러 테스트 플랫폼인 INTEL Core i9-9900K OC 4.8 GHz 환경에서는 보급형 일체형 수랭 쿨러 수준이었다는 것인데요. 인텔 데스크톱용 CPU의 발열원인 코어 크기와 전체 발열량이 상대적으로 상당히 작아 IceGiant ProSiphon Elite와는 궁합이 좋지 않은 결과였죠.
▲ INTEL 9, 10, 11세대 Core i9 코어 크기 비교 (anandtech 수치 기준)
지난 3월 말, INTEL은 새로운 데스크톱 CPU인 11세대 시리즈를 출시하였습니다. 위 사진에서 표기한 것처럼 최상위 모델인 Core i9-11900K는 같은 8코어임에도 9세대 Core i9-9900K는 물론 10코어인 10세대 Core i9-10900K보다 코어 크기가 훨씬 더 커졌고, 소비전력도 꽤 높은 것으로 확인되었는데요. 이번 칼럼에서는 태생적인 특성으로 인해 발열원의 크기나 전체 방열량에 영향을 받을 수밖에 없는 IceGiant ProSiphon Elite가 최근 INTEL 데스크톱 CPU 중에서는 가장 큰 코어 크기를 자랑(?)하는 Core i9-11900K1)에서는 어떤 모습을 보여줄지 확인해보도록 하겠습니다.
1) Core i9-11900K: 테스트에 사용한 CPU는 Core i9-11900KF지만 편의상 i9-11900K로 표기하였음
CPU에서 발생한 열을 베이스에서 흡수하여 방열판으로 전달하는 기본 구조는 히트파이프를 사용한 타워형 공랭 CPU 쿨러와 비슷하며, 쿨링팬이 장착된 부분은 240 규격 일체형 수랭 쿨러 라디에이터를 떠오르게 합니다. 공랭과 수랭을 혼합한 듯한 디자인은 기존 CPU 쿨러에 익숙한 사람들에게는 낯선 모습이죠. 쿨링팬은 120 mm 4개로 2개씩 Push-Pull로 구성했습니다. 콘덴서 크기는 251 x 50.5 x 120 mm이며 팬 포함 전체 크기는 251 x 129 x 164 mm입니다. 덩치가 큰 만큼 반드시 사용하는 혹은 사용할 케이스와의 호환성을 따져봐야 합니다.
핵심인 콘덴서는 3개의 코어와 높은 밀도의 방열핀으로 구성하여 프로토타입보다 크기를 상당히 줄이면서도 쿨링 효율은 그대로 유지했다고 하네요. 메모리는 CPU 히트스프레더 기준 높이 48 mm까지 장착할 수 있습니다. 참고로 흔히 '시금치'로 부르는 기본형 메모리는 IceGiant ProSiphon Elite를 장착한 상태에서도 탈착할 수 있지만, G.Skill TridentZ 시리즈 같은 48 mm 이하 메모리라도 방열판이 있는 메모리는 탈거 시 IceGiant ProSiphon Elite를 마더보드에서 분리해야 하니 주의가 필요합니다.
쿨링팬은 Arctic P12 시리즈 기반 커스텀 쿨링팬 4개를 기본 제공합니다. 리테일 Arctic P12 시리즈는 작동 속도가 최대 1,800 RPM인데, IceGiant ProSiphon Elite에 탑재된 커스텀 Arctic P12 쿨링팬은 최대 2,300 RPM으로 작동하여 쿨링 성능을 최대한 끌어낼 수 있도록 하였습니다. 쿨링팬 4개 중 2개는 PST(자체 PWM Y 케이블 탑재) 모델로 구성하여 사용자가 선정리를 조금 더 편하게 할 수 있습니다.
※ 테스트에 사용한 CPU는 Core i9-11900KF지만, 편의상 i9-11900K로 표기하였음을 참고바랍니다.
CPU는 INTEL Core i9-11900KF를 올 코어 5.1 GHz(Vcore 1.45 v, LLC Extreme)로 오버클록 하여 Blender 2.92 Wasp Extreme을 10분 동안 구동(CPU Package Watt 약 270 W)하였습니다. 쿨링팬 PWM 모드는 Normal Preset(CPU 온도 기준), KRAKEN X73 펌프 속도 100%, 서멀컴파운드는 HALNZIYE HY880를 사용하였습니다.
소음 측정 시 소음계는 쿨링팬으로부터 30 cm 거리에 삼각대로 고정하였으며, 패드와 스티로폼으로 의도치 않은 진동을 방지하였습니다.
퀘이사존 소음 측정실 및 고성능 소음계 소개 리포트 보러가기
▲ 성능 비교 제품과 베이스 면적 비교
예전 칼럼에서 확인했듯이 퀘이사존 기본 쿨러 테스트 플랫폼(일체형 수랭 쿨러 및 고성능 공랭 쿨러용 플랫폼)인 Core i9-9900K 4.8 GHz OC 시스템(CPU Package Watt 200 W 수준)에서는 PWM 모드 기준 최상위 일체형 수랭 쿨러인 KRAKEN X73보다 약 9.5℃, 최상위 공랭 쿨러인 NH-D15보다 약 3.8℃ 높은 결과를 보였는데요. 코어 크기가 커지고 CPU Package Watt 270W 수준인 Core i9-11900K에서는 평균 온도 기준 약 9.6℃가 높아 퀘이사존 CPU 쿨러 테스트 환경에서의 차이와 비슷했지만, NH-D15와는 약 0.7℃ 차이로 격차가 확연하게 줄었습니다.
PWM 모드 환경에서 소음은 140 mm 쿨링팬 2개를 사용하지만, 1,500 RPM 정도인 NOCTUA NH-D15가 가장 조용했습니다. 그다음이 IceGiant ProSiphon Elite였고, NZXT KRAKEN X73이 가장 소음이 컸습니다. 특히, IceGiant ProSiphon Elite는 2,000 RPM이 넘은 속도로 작동하는 120 mm 쿨링팬 4개를 탑재했음에도 엄청나게 시끄럽다는 느낌은 없었는데요. 소음대비 성능이 뛰어나다고 알려진 Arctic P12 시리즈 쿨링팬을 사용했기 때문입니다.
■ 크기가 커진 코어에서 쿨링 효율 상승
지난 칼럼에서 IceGiant ProSiphon Elite는 일반 데스크톱용 CPU보다 훨씬 큰 AMD 라이젠 스레드리퍼에서 아주 뛰어난 쿨링 성능을 과시했습니다. 스레드리퍼 CPU에는 반드시 써야 하는 제품으로 느껴질 만큼 아주 인상적인 결과를 보여주었죠. 게다가 누수나 펌프 고장 같은 치명적인 문제는 애초에 걱정할 필요도 없습니다. 물론, 구조적 특성으로 코어 크기가 작은 일반적인 데스크톱 CPU에서는 쿨링 효율이 떨어지는 것도 확인했었는데요.
3월 말 출시한 INTEL 11세대 Core i9-11900K는 9세대 Core i9-9900K보다 약 53%, 10세대 Core i9-10900K보다는 약 34% 코어가 커진 것이 확인되었기에 Core i9-11900K CPU로 다시 한번 테스트를 해봤습니다. 스레드리퍼뿐만 아니라 Core i9-9900K 4.8 GHz OC 상태로 테스트한 지난 칼럼과 결과보다 NOCTUA NH-D15와의 격차가 상당히 줄어들었는데요. 확실히 코어 크기가 커지고 소비전력이 높은 CPU에서는 IceGiant ProSiphon Elite 쿨링 효율이 더 높아지는 것을 확인했습니다. 다만, 여전히 최상위 일체형 수랭 쿨러와 차이가 꽤 나는 건 아쉬운 부분입니다.
■ 주의가 필요한 무게와 방향성
▲ IceGiant ProSiphon Elite 설치 방향 예시
지난 칼럼에서도 언급한 부분이지만, 제품 구조상 무게와 장착 방향성에 주의가 필요해 다시 한번 더 확인해보겠습니다. 무게가 약 2 kg 정도로 일반 타워형 공랭 CPU 쿨러보다 훨씬 무거워 시스템에 장착한 상태에서는 이동 시 주의가 필요합니다. 장착 방향은 마더보드를 바닥에 수평으로 놓고 쓰거나 수직 방향의 마더보드에 장착 시 한쪽으로 치우친 부분이 하늘을 향해야 합니다. 따라서 케이스 장착 시 최적의 성능을 위해서는 상단 통풍구가 시원하게 뚫려있는 케이스 사용이 필수입니다.
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