AMD 다시 약진할까, 라이젠 7000에 기대되는 것은

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최근 몇 년 동안 데스크톱 CPU 역사에서 가장 중요했던 순간을 골라보라면 2017년 AMD가 ‘라이젠(RYZEN)’ CPU를 공개했을 때가 아닐까 싶다. CPU 시장에서 부동의 1위를 차지하던 인텔은 차츰 성능 향상에 소홀해질 시점이었다. 이때 등장한 라이젠 CPU는 무시할 수 없는 성능과 저렴한 가격으로 소비자의 마음을 한 번에 사로잡으며 오랫동안 이어진 인텔의 독주에 제동을 걸었다.

이후 수년간 인텔과 라이젠의 경쟁의 이어지며 두 제조사 모두 긍정적인 변화를 겪었다. 인텔은 그간 비싸다는 평가를 받았던 가격을 낮췄고, AMD는 플래그십 CPU의 성능을 크게 향상시켜 인텔을 꾸준히 위협했다.

이로 인해 현재 인텔과 AMD의 대립 구도는 초기와 반대되는 느낌을 준다. 인텔 12세대 CPU 중 i3와 i5 시리즈는 AMD가 소홀해진 300달러 이하 제품의 공백을 공략했다. AMD는 인텔보다 많은 코어와 스레드 수를 기반으로 강력한 멀티 작업 성능을 자랑하고 있다.



인텔 12세대 엘더 레이크 프로세서 (출처 : intel)

두 제조사의 최신 제품, 그리고 출시 예정 제품은 어떨까. 인텔은 지난 11월 12세대 ‘엘더 레이크(Alder Lake)’ 시리즈를 출시했다. 그보다 1년 앞서 라이젠 5000 시리즈를 출시했던 AMD는 올해 하반기에 후속작 라이젠 7000 시리즈를 공개할 예정이다.

출시 시기가 차이 나는 만큼 라이젠 7000 시리즈는 전반적으로 인텔 12세대 CPU보다 앞설 게 분명하다. 두 제품군이 어떻게 다르고, 어떤 점에서 우위를 점할지 여러 매체를 통해 알려진 정보를 토대로 비교해 봤다.

◆ 인텔 공정 개선했지만, 라이젠과 ‘2배 차이’

CPU 세대가 바뀔 때 가장 주목받는 변경점은 ‘공정’이다. 반도체를 만들 때 얼마나 미세한 공정을 적용하느냐에 따라 해당 세대 CPU의 전반적인 성능 향상 폭을 짐작해 볼 수 있다.



라이젠 CPU의 공정 변화 (출처 : AMD)

라이젠 5000 시리즈에는 7나노미터(nm) 공정이 적용됐다. 후속작 7000 시리즈에는 대만 팹리스 TSMC의 5nm 공정이 적용될 것으로 알려졌다. TSMC 최고경영자(CEO) 웨이저자는 5nm 공정을 적용하면 트랜지스터 밀도가 80% 증가하며 이전 세대와 동일한 전력 기준으로 성능을 15% 높일 수 있다고 언급했다.

반면 인텔 데스크톱 CPU에 적용된 공정은 꽤 오랫동안 정체를 면치 못했다. 2015년 브로드웰(5세대) 시리즈에 14nm 공정이 적용된 이래 2021년 로켓 레이크(11세대)까지 계속 14nm 기반 공정을 사용했다.

중간중간 공정을 개선해 10~12nm 급으로 성능을 향상시켰지만 7nm 공정에 비해 높은 성능을 발휘하기 어렵다. 공정이 미세할수록 같은 면적에 더 많은 트랜지스터를 탑재할 수 있으며, 전자가 움직이는 거리가 줄어 더 적은 전력으로 많은 연산이 가능해지기 때문이다.



인텔 공정 로드맵 (출처 : intel)

인텔 12세대 CPU에는 드디어 한 단계 미세해진 10nm 공정이 적용됐다. 하지만 경쟁사는 이미 7nm 공정에서 5nm로 넘어가려는 상황이다. 불리한 국면을 인식했는지 인텔은 공정에서 나노미터 표기를 빼고 숫자를 줄였다. 현재 12세대 CPU에 적용한 ‘인텔7’은 10nm, 차세대 CPU에 도입할 것이라는 ‘인텔4’는 7nm 공정을 기반으로 한다.

한편 인텔의 공정 수준이 TSMC를 비롯한 경쟁사보다 높다 보니 실제 성능을 기준으로 비교해 보면 이런 네이밍 정책을 마냥 눈속임으로 치부하기 어렵다는 의견도 있다.

◆ 3D V-캐시 도입한다면…성능 대폭 향상 기대할 만해



5800X3D의 성능은 상위 제품인 5900X도 상회하는 것으로 알려졌다 (출처 : AMD)

AMD는 지난 15일(현지시간) 3D V-캐시(Cache) 기술이 적용된 신제품 ‘라이젠 7 5800X3D’를 공개했다. 캐시 메모리 용량이 3배로 늘어나 한 번에 더 많은 데이터를 처리할 수 있다. 고사양 게임이나 고품질 그래픽 작업에 유리하다. 5800X3D의 성능은 5800X보다 최대 15% 정도 향상된 것으로 알려졌다.

여기에 사용된 3D V-캐시 기술이 차기 라이젠 프로세서에 적용될 가능성도 있다. 공정이 한 단계 미세해지는 것과 유사한 수준의 성능 향상 효과를 누릴 수 있기 때문이다.

단점도 있다. 동작 클럭을 높여 CPU 성능을 추가적으로 끌어올리는 ‘오버클럭’이 불가능하다. 3D V-캐시를 탑재한 부분의 높이가 높아지는 만큼 나머지 영역에 실리콘 구조물을 덧대 높이를 맞춰야 하는데, 이 구조물에 열이 갇힐 가능성이 있기 때문이다. 라이젠 7 5800X3D의 경우 오버클럭이 불가능할 뿐만 아니라 베이스 모델인 5800X보다 기본 클럭도 소폭 낮게 설정됐다.

◆ ‘멀티 강점’ 유지할 듯, 최대 24코어 예상돼

라이젠 프로세서는 대체로 동세대 동급 인텔 프로세서보다 코어와 스레드 수가 많은 경향을 보였다. 단일 코어 성능은 비교적 떨어지지만 여러 코어를 사용하는 멀티 작업 성능은 인텔을 앞서는 경우가 종종 보였다.



AMD 라이젠 9 (출처 : AMD)

이 특징이 라이젠 7000 시리즈에도 유지될 것으로 보인다. 지난 8월 이탈리아 PC 관련 업체 ‘비츠앤칩스’는 차세대 라이젠 9 시리즈가 20코어와 24코어 제품으로 출시될 것이라고 언급했다. 이후에도 몇몇 PC 관련 외신에서 라이젠 7000 시리즈 최고 사양 제품이 24코어로 구성될 것이라 보도한 바 있다.



intel

인텔 최신 제품은 어떨까. 인텔은 12세대 CPU에 처음으로 ‘하이브리드 테크놀로지’라는 구조를 채택했다. 전체 코어를 고성능 ‘P코어(Performance Cores)’와 저전력 ‘E코어(Efficient Cores)’로 나누고, 높은 성능이 필요한 작업은 P코어, 이외에는 E코어를 사용하는 방식이다. 모바일 AP에서 주로 사용되는 ‘빅리틀(big.LITTLE)’ 구조와 유사하다.

인텔 12세대 데스크톱 CPU 중 코어 수가 가장 많은 것은 i9 시리즈로, P코어와 E코어가 8개씩 탑재된 16코어 구조가 적용됐다.

◆ 라이젠 신제품 CPU 올해 가을 볼 수 있을까

통상적으로 AMD는 데스크톱용 라이젠 프로세서를 11월쯤 공개한다. 그런데 올해는 조금 더 이르게 발표할 가능성도 있다. PC 관련 출시 예정 제품의 정보를 유출하는 트위터리안 ‘Greymon55’는 오는 5월에 열릴 컴퓨텍스(Computex) 2022에서 라이젠 7000 시리즈가 일부 공개된 다음 3분기에 정식 출시될 것이라고 지난달 트위터를 통해 알렸다.
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