[리뷰] 게이밍 프로세서의 새로운 지평 열다, 12세대 인텔 코어 i9-12900K

인텔의 첫 7나노미터(nm) 공정 기반의 데스크톱 프로세서, 12세대 인텔 코어 프로세서(코드명: 엘더레이크)가 11월 4일 전 세계 시장에 모습을 드러낸다. 12세대 코어 프로세서는 지난 2014년 출시된 5세대부터 올해 초 출시한 11세대까지 유지되어온 14nm에서 정체돼있던 제조 공정을 한 단계 끌어올린 제품으로, 전력 소모 대 성능비와 연산 처리 성능이 큰 폭으로 향상됐다.

12세대 인텔 코어 프로세서는 새로운 공정뿐만 아니라, 차세대 기술 역시 대거 적용돼있다. 데스크톱의 실시간 작업 성능에 영향을 미치는 램(RAM)은 DDR4에서 진화한 규격인 DDR5를 지원하며, 그래픽 카드 등 확장 카드용 전송 규격도 처음으로 피시아이 익스프레스 5.0(PCI Express 5.0)을 지원한다. 또한 고효율, 저전력 코어를 복합적으로 탑재해 시스템 부하에 따라 연산 능력과 전력 효율을 최적화하는 '하이브리드 아키텍처(hybrid architecture)' 기능도 데스크톱 프로세서로는 최초로 탑재했다. 놀라운 성능 개선과 새로운 기술을 품고 게이머들 곁으로 돌아온 12세대 인텔 코어 프로세서, 그중에서도 가장 최상위 모델인 인텔 코어 i9-12900K로 진가를 시험해 봤다.

최대 16코어 24스레드 구성··· 고성능·고효율 모두 노렸다

12세대 인텔 코어 i9-12900K 및 i5-12600K. 출처=IT동아

지난 10월 27일(현지 시각) 공개된 12세대 인텔 코어 프로세서는 중앙 처리 장치(이하 CPU)의 동작 속도를 끌어올리는 오버클록 제한 해제 버전인 ‘K’ 시리즈 3종과 오버클록 제한 해제에 그래픽 처리 장치가 제외된 ‘KF’ 시리즈까지 총 여섯 종류다. 구성은 10코어 16스레드 구성의 i5-12600K 및 KF, 12코어 20스레드 구성의 i7-12700K 및 KF, 16코어 24스레드 구성의 i9-12900K 및 KF로 출시된다.

이중 가장 성능이 높은 제품은 8개의 성능 코어(Performance-cores)와 8개의 효율 코어(Efficient-cores)로 구성된 인텔 코어 i9-12900K다. 이전 세대는 코어 하나당 2개의 스레드로 동작했지만, ‘하이브리드 아키텍처’가 도입된 CPU는 성능 코어 하나당 2개의 스레드, 효율 코어 하나당 1개 스레드로 동작해 16개 코어가 총 24스레드로 연산을 처리한다. 하이브리드 아키텍처의 특징은 고성능과 고효율을 동시에 노린다는 점이다. 게임이나 렌더링 등 작업에는 기본 속도 3.2기가헤르츠(GHz), 최고 속도 5.2GHz의 성능 코어를 포함한 모든 코어가 동작하고, 웹서핑이나 영상 감상 등 부하가 적은 작업은 기본 속도 2.4Ghz, 최고 속도 3.9Ghz의 효율 코어가 동작해 소비전력과 발열을 동시에 잡는다.

컴퓨터 정보를 확인하는 CPU-Z(좌측, 중앙) 및 GPU-Z(우측) 정보. 출처=IT동아

프로세서 정보를 확인하는 프로그램, CPU-Z를 실행해 인텔 코어 i9-12900K의 정보를 확인했다. 인텔 i9-12900K는 새로운 LGA 1700 소켓을 활용하며, 최대 125W의 열설계 전력(Thermal Design Power, TDP)으로 설정돼있다. 데이터를 임시로 저장하는 캐시는 L2 캐시가 14메가바이트(MB), L3 캐시가 30MB다. 또한 최초로 DDR5 메모리를 지원하며, 최대 128기가바이트(GB)까지 용량을 확장할 수 있다. 프로세서 내장 그래픽은 인텔 UHD 그래픽스 770이 탑재되며, 최대 5120x3200 해상도 120헤츠르(Hz) 주사율 디스플레이까지 연결할 수 있다.

12세대 인텔 코어 프로세서를 활용하기 위해서는 반드시 인텔 Z690 칩셋이 장착된 메인보드가 필요하다. 출처=IT동아

CPU 설계가 변경됨에 따라 메인보드도 새로 구매해야 한다. 12세대 인텔 코어 프로세서를 활용하기 위해서는 완전한 오버클록을 지원하는 인텔 Z690 칩셋 메인보드를 구해야 한다. H670과 B660, H610 등 보급형 칩셋은 아직까지 공개되지 않았다. CPU 소켓 역시 LGA 1700으로 크기가 조금 더 길어지면서 기존에 보유한 CPU 쿨러를 그대로 사용할 수 없게 됐다. 만약 기존에 보유한 CPU 쿨러를 그대로 활용하고 싶다면 제조사를 통해 LGA 1700용 브래킷을 요청해야 하며, 제조사에서 브래킷을 구할 수 없다면 해당 쿨러를 쓸 수 없다.

테스트는 기가바이트 Z690 어로스 프로에 인텔 i9-12900K를 조합했으며, 쿨러는 최대 250W TDP를 지원하는 2열 240mm 수랭식 쿨러를 연결했다. 메모리는 SK하이닉스 DDR5 4800MHz 제품을 장착했고. 그래픽 카드는 기가바이트 지포스 RTX 3090 익스트림 24GB를 장착했다. 운영체제는 성능 코어 및 효율 코어의 동작을 효율적으로 배분하는 ‘스레드 디렉터’ 기능을 활용하기 위해 윈도 11을 활용했다.

3D마크의 CPU 프로파일 점수. 출처=IT동아

가장 먼저 진행한 성능 테스트는 지난 6월 공개된 3D마크(3DMark)의 ‘CPU 프로파일(CPU Profile)’이다. 해당 테스트는 CPU에 포함된 코어와 스레드를 각각 1·2·4·8·16·전체로 나눈 뒤 데이터를 처리해 점수를 매긴다. 즉, 해당 테스트에서 산출된 점수를 다른 프로세서의 CPU 프로파일 점수와 상대적으로 비교할 수 있다. 해당 테스트에서 인텔 코어 i9-12900K가 획득한 점수는 단일 기준 1105점, 2스레드 2188점, 4스레드 4228점, 8스레드 7978점, 16스레드 1만541점, 전체 1만1979점이다. 전작인 11세대 인텔 코어 i9-11900K의 점수가 단일 기준 1090점, 전체 8500점 수준인 것과 비교하면 단순 계산으로 29%에 달하는 성능 차이가 난다.

시네벤치 R23(좌측) 및 블랜더(우측) 결과 비교. 출처=IT동아

이어서 프로세서 성능을 테스트하는 ‘시네벤치 R23’, 그리고 특정한 3D 렌더링을 처리하는 속도를 통해 프로세서의 성능을 확인하는 ‘블랜더’ 벤치마크를 실행했다. 시네벤치 R23 버전에서 인텔 i9-12900K가 획득한 점수는 단일 코어 기준 1811점, 다중 코어 기준 2만6981점에 달한다. 현재 AMD 게이밍 CPU 중 가장 성능이 높은 16코어 32스레드 구성의 AMD 라이젠 9 5950X의 테스트 점수가 단일 코어 기준 1608점, 다중 코어 기준 2만4587점이었는데, 이보다도 약 10% 높은 점수다.

대신 영상 및 3D 작업과 관련된 블랜더 점수는 라이젠 9 5950X의 테스트 결과인 1분 38초, 4분 9초와 비슷한 1분 30초, 4분 11초로 큰 차이를 보이진 않았다. 지금 상황에서는 두 프로세서의 작업 효율이 비슷하다고 볼 수 있지만, 테스트 시점에서 12세대 인텔 프로세서의 윈도 11 호환성, 혹은 블렌더 자체의 윈도 11 호환성이 완벽하지 않을 수 있으므로 시간이 지나면 인텔 프로세서의 결과가 더 잘 나올 가능성이 크다.

실사용 성능을 수치로 나타내는 PC마크 10 테스트 결과. 출처=IT동아

12세대 인텔 코어 프로세서의 영상 및 3D 처리 속도가 단축될 수 있다고 생각되는 이유는 또 다른 성능 테스트인 퓨처마크의 ‘PC마크 10’ 결과 때문이다. 해당 테스트는 표준 시스템 및 부품의 성능을 확인하기 위한 목적으로, 각 PC에 진행한 결과를 놓고 성능을 상대적으로 비교할 수 있다. 해당 테스트에서 AMD 라이젠 9 5950X이 획득한 비디오 편집 성능은 6219점, 스프레드 시트 점수는 1만1313점이었다. 이번에 측정한 인텔 코어 i9-12900K의 비디오 점수는 7303점, 스프레드 시트 점수는 1만3178점으로 소폭 높다. 따라서 인텔 코어 i9-12900K의 연산 처리 성능은 현재 출시된 게이밍 CPU 중 가장 높은 수준이라 볼 수 있다.

게이밍 성능은 기대 이상··· 윈 11 호환성이 중요

3D마크 타임 스파이(좌측) 결과와 파이어 스트라이크(우측) 결과. 출처=IT동아

프로세서의 연산 처리 성능이 높다는 의미는 곧 게이밍 성능도 높음을 뜻한다. 게이밍 성능을 수치로 나타내는 프로그램, 3D마크 ‘타임 스파이’와 ‘파이어 스트라이크’를 각각 실행해 점수를 확인해 보았다. 해당 테스트에서 인텔 코어 i9-12900K가 획득한 CPU 점수는 타임 스파이 1만 7449점, 파이어 스트라이크 4만1156점이다. 전작인 인텔 i9-11900K의 파이어 스트라이크 점수가 2만 8373점이었고, 경쟁 제품인 AMD 라이젠 9 5950X의 동일 테스트 점수가 약 3만 7천 점임을 감안하면 모든 게임에서 한 차원 높은 성능을 발휘한다.

톰클랜시의 더 디비전 2 벤치마크 결과, 약 200프레임으로 실행됐다. 출처=IT동아

토탈 워 사가: 트로이 벤치마크 결과, 약 271프레임으로 동작했다. 출처=IT동아

실제로 게임을 실행한 결과 역시 남달랐다. 유비소프트의 ‘톰 클랜시의 더 디비전 2(Tom Clancy's The Division 2)’를 실행한 결과에서는 FHD(1920x1080) 해상도 기준에 ‘높음’ 성능으로 200프레임을 넘는 점수를 냈고, ‘토탈 워 사가: 트로이(Total War Saga: Troy)도 다이렉트 11에 FHD, ‘높음’ 성능으로 271프레임의 높은 프레임을 발휘했다. 테스트에 사용한 그래픽 카드가 현존 최고 성능인 엔비디아 RTX 3090인 점을 고려하더라도, 이러한 점수는 대단히 인상적이며 모든 게임에서 최상의 프레임을 누릴 수 있다.

2열 수랭식 쿨러도 역부족, 냉각 시스템 정비해야

인텔 익스트림 튜닝 유틸리티(Intel XTU)를 활용해 인텔 코어 i9-12900K에 부하를 걸었다. 처음 동작 시 갑자기 발열이 빠르게 발생해 성능이 제한되는 쓰로틀링 현상이 발생했다. 이후 쿨러가 빠르게 돌며 쓰로틀링은 사라졌지만 온도가 비교적 높은 85~90도 사이에서 유지됐다. 출처=IT동아

테스트를 진행하면서 난감했던 부분은 바로 냉각 시스템이었다. 기존에 사용하던 2열 240mm 쿨러는 해소할 수 있는 열설계 전력이 최대 250W 수준으로, 높지는 않지만 무난하게 쓸 수 있는 수준이다. 최상급 프로세서의 오버클록 용도로는 쓸 수 없지만, 웬만한 중고급형 프로세서에는 충분한 성능이어서 대중적으로 쓰인다.

하지만 인텔 코어 i9-12900K로 테스트를 진행하면서 240mm 2열 수랭식 쿨러의 성능이 부족해 제 성능을 끌어내지 못하는 부분이 더러 있었다. 폭발적으로 성능을 끌어올리는 시점에만 제한적으로 성능 제한이 걸려 테스트 자체에는 문제가 없었지만, 장기적으로 활용하기에는 한계가 있다. 따라서 인텔 코어 i9-12900K의 성능을 완전하게 쓰기 위해서는 최소 280mm 고성능 쿨러나 360mm 3열 수랭식 쿨러는 활용해야 한다. 만약 인텔 코어 i9-12900K에 맞는 새로운 쿨러를 구매할 예정이라면 360mm 3열 수랭식 쿨러를 권장한다. 인텔 코어 i7-12700K 및 12600K 역시 280mm 수랭식 쿨러를 조합하자.

기대에 부응하는 성능, 관건은 수급

12세대 코어 프로세서는 인텔이 내놓은 첫 10nm 기반 데스크톱 프로세서다. 출처=IT동아

12세대 인텔 코어 프로세서를 테스트 한 결과는 기대 이상이다. 경쟁사인 AMD가 10nm보다 미세한 7nm 공정 기반이므로 새로운 프로세서 역시 엇비슷한 수준이 아닐까 추측했지만, 이를 상회하는 성능을 선보였기 때문이다. 이 정도면 꼬리표처럼 따라온 성능이 부족하다는 의견을 불식시키기에 충분해 보인다.

관건은 가격과 수급 현황이다. 12세대 인텔 코어 프로세서의 가격은 최소 264달러에서 최대 589달러로, 한화로 약 31만 원에서 69만 원 사이다. 가격 대 성능비를 생각하면 매우 합리적인 가격대로 나왔다. 하지만 최근 데스크톱 시장 자체에 공급이 준 탓에 수요가 몰리기라도 하면 가격이 더 오를 여지가 있다. 이를 위해 인텔은 2022년 3월까지 약 200만 개의 물량을 출하해 공급 문제에 차질이 없도록 할 계획이다.

이외의 단점은 프로세서보다는 외적인 요소다. 12세대 인텔 코어 프로세서는 그간 유지해온 소켓 호환성이 변경돼 기존 쿨러를 사용할 수 없다는 점, 그리고 칩셋 및 소켓 변경으로 인해 새로운 메인보드를 구매해야 한다는 점이다. 게다가 아직은 고성능 칩셋만 나와서 보급형 데스크톱으로 구성할 수 없다. 또한 윈도 11을 설치해야 하는데, 아직까지 윈도 11의 호환성이 완전하지 않아 게임이나 프로그램을 실행하는 데 문제가 생길 수 있다. 윈도 11 호환성은 차츰 해결될 문제이므로 단점으로 보긴 어렵다.

방향성 되찾은 인텔, 앞으로가 기대된다

LGA 1700 소켓으로 변경된 12세대 인텔 코어 프로세서. 출처=IT동아

이번 12세대 코어 프로세서는 인텔의 각오가 담겨있다. 인텔은 지난 7년간 공정 개선에 대한 요구를 거세게 받아왔지만, 14nm 공정에서 코어 수를 늘리고 효율성을 개선해오다가 2019년이 되어서야 10nm 프로세서를 출시했다. 그간 경쟁사인 AMD는 데스크톱 시장에서 괄목할만한 성과를 냈고, 애플은 인텔과 결별 후 자체 프로세서를 생산하는 등 대외적인 도전도 있어왔다. 하지만 이번 12세대 코어 프로세서는 충분한 가격 대 성능비와 최고의 성능을 앞세워 인텔 특유의 시장 신뢰를 더욱 두텁게 다질 것으로 보인다. 12세대 인텔 코어 프로세서가 높은 그래픽 카드 가격으로 인해 침체된 게이밍 데스크톱 시장에 다시금 활력을 불어넣기를 희망해 본다.

동아닷컴 IT전문 남시현 기자 (shnam@donga.com)