정규 4GHz를 넘은 4코어 8스레드 CPU

Core i7-4790K

Devil's Canyon에는 Core i7-4790K, Core i5-4690K의 두가지 제품이 라인업된다. Core i7-4790K는 Hyper-Threading 기술에 대응한 4개의 CPU 코어와 GPU 코어 Intel HD Graphics 4600을 갖춘 데스크탑 CPU. CPU클럭은 기본 4GHz, Turbo Boost시 최대 4.4GHz. 형식 번호 끝의 "K"는 CPU 배수락과 베이스 클럭 배율 조정이 가능한 모델임을 나타내고 있다.

Devil's Canyon은 22nm 공정으로 제조된 하스웰 아키텍처 기반의 CPU지만 히트 스프레더와 CPU 다이를 접속하는 TIM(Thermal Interface Material)을 "Next-Generation Polymer Thermal Interface Material"(NGPTIM)으로 변경해 열 전달 효율을 개선한 것과 CPU 패키지 이면에 캐패시터를 추가함으로써 CPU 다이의 전력 공급을 원활하게 한 것 두가지 이점으로 이미 발매되고 있는 Haswell / Haswell Refresh 제품과는 다르다.

이들의 개선은 오버 클럭 동작 개선을 목적으로 한 것으로 여기에서도 본 제품이 기존의 K시리즈보다 오버 클럭에 주력한 것임을 알수 된다.

또 현재까지 발표된 두가지 제품은 TDP가 88W로 증가했다.(Haswell/Haswell Refresh의 최대는 84W). 이 TDP 증가를 포함한 사양 변경 영향도 있어서인지 기존과 같은 LGA1150 소켓을 채용한 Devil's Canyon은 인텔 8시리즈를 제외한 9시리즈 칩셋에만 대응한다.

Core i7-4790K[Engineering Sample](왼쪽)과 Core i7-4770K 비교. 기판상의 전극 배치 차이

뒷면. 캐패시터의 배치와 수의 차이

Core i7-4790K의 CPU-Z 실행 화면.

테스트 환경, 모든 코어 4.7GHz오버 클록시의 점수를 측정

이번 Core i7-4790K를 테스트할 때 부수지 않는 것을 조건으로 오버 클럭 진행 허가를 받았던 만큼 정격 동작시 스코어에 가세해 모든 코어를 4.7GHz에서 작동하도록 오버 클럭하고 벤치마크 점수를 확인했다.

오버클럭 동작으로 설정한 4.7GHz 동작은 실행한 모든 벤치마크 테스트 중 가장 부하가 높은 x264 FHD Benchmark가 실행되는 것을 기준으로 CPU 코어 전압[1.375V], CPU 입력 전압[1.80V], CPU Load-Line Calibration[Level 6], Internal PLL Overvoltage[Enabled]로 조정했다.

또, 벤치마크 스코어는 Core i7-4790K의 비교 대상으로 하스웰 세대의 배수락 해제 CPU Core i7-4770K와 비교했다.

 

4.7GHz 동작시 Core i7-4790K. 부하시 모든 CPU코어가 4.7GHz에서 작동하도록 설정

테스트에 사용한 Intel Z97 Express 칩셋을 탑재한 메인보드 ASUS MAXIMUS VII GENE"

CPU 처리 중심의 벤치마크 테스트

우선 CPU 처리와 메모리 성능을 측정하는 벤치마크 테스트 결과부터 확인했다. 진행한 벤치마크 테스트는 "SiSoftware Sandra 2014"(그래프 1,2,3,7,8,9,10),"CINEBENCH R15"(그래프 4),"x264 FHD Benchmark 1.01"(그래프 5),"Super PI"(그래프 6),"PCMark 8"(그래프 11),"PCMark7"(그래프 12).

Sandra 2014의 Processor 테스트나 x264 FHD Benchmark등 CPU의 모든 코어 모든 스레드를 이용하는 벤치 마크 테스트에서는 Core i7-4790K가 Core i7-4770K에 비해 약 13~15%정도 앞섰다. Core i7-4770K의 4코어를 이용할 때의 Turbo Boost 배율이 37배(3.7GHz) 인것에 비해 Core i7-4790K는 42배(4.2GHz)로 약 13.5% 높은 클럭으로 동작한다. Turbo Boost는 항상 최대 클럭에서 동작하는건 아니지만 두 CPU 간의 점수 차이는 클럭 차에 준한 것이라 봐도 무방할 것 같다.

싱글 코어의 성능을 측정하는 CINEBENCH R15의 Single Core와 Super PI에서도 Core i7-4790K는 Core i7-4770K를 10~12% 웃돌았다. 이쪽도 두 CPU의 Turbo Boost시 최대 동작 클럭의 차이와 점수 차이가 거의 일치하며 Haswell과 Devil's Canyon은 클럭 당 처리 능력이 비슷함을 확인할 수 있다.

[그래프 1]Sandra 2014 20.35(Processor Arithmetic)

[그래프 2]Sandra 2014 20.35(Processor Multi-Media)

[그래프 3]Sandra 2014 20.35(Cryptography)

[그래프 4]CINEBENCH R15

[그래프 5]x264 FHD Benchmark 1.01

[그래프 6]Super PI

동일한 메모리를 조합한 경우 메모리 대역(Memory Bandwidth)은 200MHz 정도 Core i7-4790K가 높지만 그 차이는 1% 정도로 오차 수준에 불과하다. 두 CPU가 갖춘 메모리 컨트롤러의 실효 대역은 이 정도라고 말해도 좋을 것이다.

캐시 속도는 L1, L2 캐시 영역에서 10% 이상의 차이가 있는데 이것은 CPU 클럭 차이와 거의 일치하고 있다. 캐시도 Haswell과 Devil's Canyon 사이에 동작 클럭 차이 이외의 큰 차이는 볼 수 없다.

[그래프 7]Sandra 2014 20.35(Memory Bandwidth)

[그래프 8]Sandra 2014 20.35(Cache Bandwidth)

[그래프 9]Sandra 2014 20.35(Cache/Memory Latency-Clock)

[그래프 10]Sandra 2014 20.35(Cache/Memory Latency-nsec)

PCMark는 CPU 성능 뿐 만 아니라 PC의 종합적인 성능을 측정하는 벤치마크 소프트웨어이기 때문에 현재까지 결과를 끌어 온 벤치 마크 테스트처럼 CPU 클럭 차이와 점수 차이가 거의 일치할 만큼 뚜렷한 결과는 나타나지 않았다. 하지만 PCMark 7의 스토리지 성능 테스트 이외에는 CPU 클럭의 스펙에 준한 순위다. 

GPU 처리 중심의 벤치마크 테스트

이어 3D 벤치마크 테스트 결과를 확인한다. 시행한 벤치마크 테스트는 "3DMark"(그래프 13,14,15,16),"3DMark11"(그래프 17),"3DMark Vantage"(그래프 18),"3DMark06"(그래프 19),"MHF 벤치 마크[ 대토벌]"(그래프 20)"파이널 판타지 XIV"(그래프 21),"PSO2벤치 마크 ver 2.0"(그래프 22).

이번 테스트 환경에서는 AMD의 싱글 GPU 최상위 모델인 Radeon R9 290X를 탑재하고 있다. 이 정도의 하이엔드 GPU가 되면 부하가 가벼운 벤치마크 테스트에서는 CPU가 보틀넥이 된다.

이번에 진행한 벤치마크 테스트에서도 3DMark06과 PSO2 벤치마크는 GPU 부하가 가벼운 테스트에서는 CPU 클럭에 따라 점수 차이가 나타나고 있다. 한편 렌더링 부하가 무거운 3DMark Fire Strike 같은 테스트에서는 Radeon R9 290X의 잠재력이 충분히 발휘되기 때문에 CPU의 차이가 스코어 차로 나타나지 않았다.

 120Hz와 144Hz라는 고속 리프레시 레이트에 대응하는 디스플레이를 준비하고, 높은 프레임 레이트에서 게임을 즐기는 경우 GPU 성능은 물론 중요하지만 그 성능을 충분히 이끌어 낼 수 있는 성능이 CPU에 요구된다. 그런 관점에서 보면 Core i7-4790K는 Core i7-4770K 이상으로 게이밍용 CPU인 것을 입증한다.

【13】3DMark - Fire Strike[Default]

【14】3DMark - Sky Diver[Default]

【15】3DMark - Cloud Gate[Default]

【16】3DMark - Ice Storm[Default]

【17】3DMark11[Default]

【18】3DMark Vantage[Default]

【19】3DMark 06[Default]

【20】MHF벤치 마크[ 대토벌][ 풀 스크린]

[그래프 21]파이널 판타지 XIV[풀 스크린]

[그래프 22]PSO2벤치 마크 ver 2.0[1920×1080, 풀 스크린]

CPU 온도와 소비 전력

마지막으로 CPU 온도와 소비 전력에 대해 소개한다.

우선 CPU온도는 오버 클럭 동작 기준으로 삼은 "x264 FHD Benchmark" 실행 중의 최고 온도를 "HWMonitor PRO"로 측정했다. 측정 값은 CPU 내부 센서에 의존하고 있기 때문에 Core i7-4770K와 Core i7-4790K의 온도는 기준이 될 측정기가 다른 조건에서 측정이 된다. 

[그래프 23]CPU온도[실온 25℃, CRYORIG R1 Universal이용]

측정 결과 각 CPU 온도는 Core i7-4790K가 정격 66℃, 오버 클럭 83℃. Core i7-4770K은 60℃, 모든 CPU 코어를 최대한 활용한 x264 FHD Benchmark 실행시에는 Core i7-4790K가 Core i7-4770K 보다 최대 500MHz 높은 클럭으로 동작하고 있기 때문에 6℃ 온도 차이는 꽤 작게 느껴진다.

오버클럭 동작시 80℃ 대까지 온도가 상승하지만 CPU 코어에 1.375V의 전압을 가하고 있는 것을 생각하면 신규 NGPTIM 이 그 효과를 발휘하고 있다.

소비 전력은 각 벤치마크 테스트 실행 중의 소비전력을 산와 서플라이의 와트 체커 "TAP-TST5"로 측정했다.

[그래프 24]시스템 전체의 소비 전력

Core i7-4790K의 소비 전력을 보면 아이들시 소비 전력은 Core i7-4770K보다 8W 정도 높다. CPU의 동작을 모니터링하기에 전력 절약 기능은 작동하고 있는 것처럼 보이지만 오차라고 하기는 좀 큰 차이가 나고 있는 것은 좀 큰편이다.

한편, 벤치마크 테스트 실행 중의 소비 전력은 최대 15W 정도 Core i7-4770K 보다 높은 수치를 기록하고 있다. CPU 중점 벤치마크 테스트 시 소비 전력 차이와 점수 차이를 비교하면 스코어 차에 비해 소비 전력은 낮다고 말할 수 있는 결과이며 와트 당 성능은 Core i7-4790K가 유리하다고 볼 수 있다. 이 결과가 CPU의 어떠한 영향인지의 판단은 어려운 부분이다.

오버클럭 유무에 관계 없이 인텔 최고 속도의 4코어 8스레드 CPU

이상 벤치 마크 결과에서 Devil's Canyon이 Haswell의 오버클럭 특성을 개선한 모델이며 CPU 코어 자체가 기존의 Haswell 아키텍처 채용 제품과 크게 다른 특성을 갖지는 않는다.

Core i7-4790K의 경우 개선된 오버클럭 특성은 물론 세일즈 포인트가 되며 노멀 Haswell Refresh의 Core i7-4790(정격 3.6GHz, 최대 4GHz) 클럭 보다 10%정도 높아지고 있기 때문에 오버클럭을 하지 않는 사용자에게도 장점이 있다.

40만원 미만이라는 가격으로 판매되는 Core i7-4790K는 오버클럭을 하든 안 하던 CPU 성능을 요구하는 사용자에게 이 가격대에서 최고의 선택 사항은 틀림 없다고 말할 수 있다.