AMD 5000 CPU가 게임용으로 Intel의 CPU를 능가할 수 있는 이유

자, 다시 한번 주목해야 할 때가 왔습니다! AMD Zen CPU는 이미 멀티스레딩 및 생산성 애플리케이션 성능에서 뛰어난 성능을 제공하는 것으로 널리 알려져 있습니다. 이제 이 칩 제조업체는 PC 게임 분야에서 오랫동안 지속된 Intel의 우위를 넘보고 있습니다.

게이밍 PC 구축을 계획 중이라면 Zen 3를 꼭 고려해 보세요.

AMD의 새로운 공격은 혁신적인 Zen 3 제품군에서 시작되며, 11월 5일부터 본격적인 배송을 시작했습니다. AMD 측에 따르면, 이 새로운 라인업에는 게임 성능에서 Intel을 능가하는 4개의 강력한 프로세서가 포함되어 있다고 합니다.

그렇다면 출시일에 바로 구매해야 할까요? 꼭 그런 것은 아닙니다. 아래에서 자세히 설명할 여러 가지 이유로, Zen 3의 리뷰가 공개될 때까지 새로운 게이밍 PC 구축을 잠시 미루는 것이 현명한 선택일 수 있습니다.

AMD Zen 3의 핵심

AMD는 다음과 같은 4가지 Zen 3 CPU를 공식적으로 발표했습니다.

Ryzen 5 5600X: 6코어, 12스레드, 3.7-4.6GHz (가격: $299)
Ryzen 7 5800X: 8코어, 16스레드, 3.8-4.8GHz (가격: $449)
Ryzen 9 5900X: 12코어, 24스레드, 3.7-4.8Ghz (가격: $549)
Ryzen 9 5950X: 16코어, 32스레드, 3.4-4.9GHz (가격: $799)

향후 더 많은 모델이 출시될 가능성도 있습니다. Ryzen 5 5600 모델이 2021년에 출시될 수 있다는 소문도 있습니다. 이전 세대에서 Ryzen 5 1600, 2600, 3600과 같이 “X”가 없는 버전이 항상 존재했듯이, 이번 Zen 3 프로세서 역시 내장 그래픽 기능을 제공하지 않습니다.

이 새로운 칩은 Zen 2와 마찬가지로 7nm 공정 노드를 기반으로 합니다. CPU 성능 향상은 일반적으로 다음 세 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다.

아키텍처 변경: 프로세서의 기본 설계를 완전히 재검토하고 새롭게 디자인하는 경우를 말합니다.
개선 또는 최적화: 아키텍처를 세밀하게 조정하여 성능을 더욱 향상시키는 경우입니다.
공정 노드 변경: 제조 공정 자체를 개선하고 트랜지스터 크기를 줄이는 경우를 의미합니다.

이번에는 아키텍처에 큰 변화가 있었습니다. AMD는 Zen 3가 이전 세대와 비교하여 사이클당 명령어(IPC) 처리 능력이 19% 향상되었다고 발표했습니다. 이는 프로세서가 더 많은 명령을 더 빠르게 처리할 수 있게 되어 전반적인 성능 향상에 크게 기여한다는 것을 의미합니다.

Zen 2 및 Zen 3 코어 및 캐시 구조 비교.

하지만 Zen 3 업그레이드에서 가장 주목할 만한 점은 바로 코어 레이아웃의 변화입니다. AMD는 Zen CPU에 “코어 컴플렉스”(CCX)라는 것을 사용합니다. CCX는 AMD Zen 코어와 온보드 캐시(메모리)가 통합된 작은 실리콘 조각입니다. 이러한 CCX를 결합하고 별도의 입출력 기능을 담당하는 “칩렛”과 함께 사용하여 멀티 코어 CPU를 만들 수 있습니다.

Zen 2에서는 CCX 하나에 16MB L3 캐시가 있는 4개의 코어가 있었습니다. Zen 3에서는 CCX당 32MB L3 캐시와 8개의 코어를 갖추고 있습니다. 코어 수가 두 배로 증가함에 따라 코어 간의 통신 속도가 훨씬 빨라졌습니다.

또한 코어용 캐시 풀이 클수록 특히 게임 환경에서 처리 속도가 향상됩니다. AMD의 최고 기술 책임자인 Mark Papermaster는 회사 프레젠테이션에서 게임이 종종 “지배적인” 스레드를 사용하여 명령을 처리한다고 설명했습니다. 이 스레드는 이제 더 큰 캐시에 접근할 수 있게 되면서 성능이 크게 향상되었습니다.

AMD의 성장은 Intel에게 큰 고민거리입니다.

AMD CPU는 Zen 라인업을 통해 큰 발전을 이루었지만, 게임 분야에서는 항상 부족한 면모를 보여주었습니다. 특히 초기 Zen CPU가 출시되었을 때 성능 차이가 상당했던 것은 사실입니다.

Zen 2와 3000 시리즈로 넘어오면서 게임 성능의 차이는 더욱 줄어들었습니다. 그러나 Intel은 여전히 게임 분야에서 확고한 선두 자리를 지키고 있으며, Comet Lake-S Core i9-10900K는 여전히 최고의 성능을 자랑하는 CPU 중 하나입니다.

문제는 2015년 이후 Intel의 혁신이 2014년부터 사용해 온 Skylake 아키텍처와 14nm 공정을 반복적으로 개선하는 데서 비롯되었다는 것입니다. 이는 분명히 더 나은 CPU를 만드는 데 도움이 되었지만, 새로운 아키텍처(Skylake의 파생 모델이 아닌)나 새로운 공정 노드에서 기대할 수 있는 혁신적인 기술적 도약은 없었습니다.

Intel은 데스크탑 CPU를 더 작은 공정 노드로 줄이려는 노력을 계속하고 있지만, 여전히 품질 기준을 유지하는 데 어려움을 겪고 있습니다. AMD와 달리 Intel은 칩렛 디자인을 사용하지 않고, CPU가 하나의 실리콘 조각으로 만들어지는 “모놀리식” 접근 방식을 고수합니다. 이 방식은 구현하기가 훨씬 어렵고 AMD의 접근 방식보다 낮은 수율(사용 가능한 실리콘)을 제공합니다.

AMD Ryzen 9 5900x의 게임 성능과 Intel Core i9-10900K의 성능 비교(AMD 자체 테스트 결과).

하지만 AMD의 Zen 3 주장이 사실이라면 Intel은 제조 문제를 해결할 시간이 부족할 것입니다. 경쟁력을 유지하려면 14nm와 Skylake 아키텍처에서 벗어나야 하며, Intel이 곧 그렇게 할 것으로 예상됩니다.

Intel은 최근 새로운 Rocket Lake-S 데스크탑 CPU가 2021년 첫 3개월 내에 출시될 것이라고 발표했습니다.

Rocket Lake-S는 Skylake 아키텍처를 기반으로 하지 않고 Willow Cove 디자인을 채택한 최초의 Intel 데스크탑 CPU가 될 것으로 예상됩니다. 하지만 여전히 Intel이 오랫동안 개선해 온 14nm 공정을 기반으로 합니다.

그러나 Rocket Lake에는 우리가 기대할 만한 기능이 있습니다. Intel 데스크탑 CPU에 처음으로 PCIe 4.0을 지원하며, IPC 성능 향상과 함께 부스트 클럭이 5GHz 이상으로 유지될 것이라는 소문도 있습니다.

가장 큰 문제는 Rocket Lake-S가 AMD의 Zen 3를 능가할 수 있을지 여부입니다. Rocket Lake-S가 충분한 성능을 제공한다면 Intel은 다시 한번 게임 분야의 왕좌를 되찾을 수 있을 것이고, AMD는 Zen 4(현재 개발 중)로 다시 한번 도전해야 할 것입니다.

그러나 Intel은 2021년에 Alder Lake라는 또 다른 강력한 카드를 준비하고 있습니다. 이 CPU는 새로운 아키텍처를 기반으로 하며, 새로운 10nm 공정 노드를 사용할 것으로 예상됩니다. 이러한 변화를 통해 Intel이 다시 한번 시장을 선도할 수 있는 엄청난 성능 향상이 나타날 수도 있지만, 반대로 값비싼 시간 낭비로 끝날 수도 있습니다.

이러한 프로세서가 시장에 출시되기 전까지는 결과를 단정할 수 없습니다. 현재로서는 Intel이 파이프라인에 많은 데스크탑 CPU를 준비하고 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 따라서 AMD의 주장이 사실로 입증된다 하더라도, Intel은 잠시 주춤할 수는 있지만 결코 무너지는 일은 없을 것입니다.