인텔 LGA775 소켓은 전체 시스템의 성능 지표를 좌우하는 주요 컴포넌트도 아니요 굉장한 기술이 집약된 파트도 아닌 단순한 소켓 규격에 지나지 않는다. 그러나 갈수록 빠르게 변화하고 발전하는 기술의 흐름 속에서 의미 있는 터닝 포인트를 통하여 각각의 시대(ERA)를 구분 짓고자 할 때 이 LGA775 소켓 만한 상징성을 지니고 있는 요소는 없다 하겠다.

지난 2008년 네할렘 아키텍처 발표로 한 시대를 풍미했던 LGA775 시대도 이제는 황혼을 맞이하게 되었다. 특히 지난 2010년 1월 10일, 네할렘 아키텍처를 기반으로 개발된 LGA1156 소켓 규격 인텔 코어 i3, i5 클락데일 프로세서와 이들을 지원하는 인텔 H55 칩셋이 발표되면서 LGA775 소켓이 역사의 뒤안길로 접어들게 되었다.

물론 클락데일 프로세서와 H55 칩셋 발표 이전에 이미 블룸필드와 린필드로 불리는 코어 i7, i5 쿼드 코어 프로세서와 이를 지원하는 X58, P55 칩셋의 발표가 있었지만, 클락데일 프로세서와 H55 칩셋 조합은 바로 일반 사용자들이 가장 많이 선택하고 사용하는 시장 지배적 카테고리에 속하기 때문에 당당히 시대의 변화를 이끄는 주인공 역할을 맡게 된 것이다.

그럼 이제부터, LGA1156 규격 인텔 코어 i3-530 프로세서와 인텔 H55 칩셋 메인보드로 구성된 시스템과 LGA775 규격 시스템 중 출시 시기로 가장 근접하면서 사양과 구성 비용이 가장 비슷한 인텔 코어2듀오 E7500 프로세서와 인텔 G43 칩셋 메인보드로 구성된 시스템을 비교해 새로운 플랫폼에 대한 막연한 이미지를 조금 더 구체화시켜 보도록 하겠다.

▲ 코어 i3-530 + H55 조합과 C2D E7500 + G43 조합은 가장 현실적인 비교 대상이다.

■ 소켓의 변화, "뚜렷한 차이 만들다"

두 플랫폼 비교에서 가장 중요한 포인트라 할 수 있는 프로세서 그 자체의 변화에 대해 먼저 짚어보겠다.

코어2듀오 E7500은 2.93GHz의 작동속도를 지닌 듀얼 코어 프로세서로 45nm HI-K 메탈게이트 공정으로 제조된 대표적인 메인스트림 급 모델이다. 완제품 브랜드 PC에서 많이 사용되며 그래픽 코어를 내장한 인텔 G45 / G43 등의 칩셋 메인보드와 조합을 이뤄 40~50만원 안팎의 비용으로 충분히 시스템 구성이 가능하고 성능 또한 개인 사용자용으로 부족함 없는 수준을 지니고 있다.

동일한 45nm HI-K 메탈게이트 공정이 적용된 다른 코드명 울프데일 프로세서와 거의 동일한 외형을 지니고 있으며 히트스프레더에 표기된 모델명으로 구분이 가능하다. 이에 비하여 인텔 코어 i3-530 프로세서는 코어 개수와 45nm 제조 공정, 2.93GHz의 동작 속도 정도만 동일할 뿐 상당히 다른 모습을 지니고 있다.

▲ 지원 소켓 규격이 바뀌면서 두 프로세서의 외형도 달라졌다.

우선 인텔의 하이퍼쓰레딩 기술이 적용되어 총 4개의 쓰레드로 작동하는 점이 E7500과 다르다. 물리 코어 숫자는 동일하지만 쓰레드는 두 배의 차이가 나기 때문에 이를 지원하는 어플리케이션과 멀티태스킹 작업에서 보다 유연한 작동을 보인다.

가장 큰 차이라 할 수 있는 점은 역시 프로세서 패키징의 모습이다. E7500은 전통적인 CPU 모습 그대로 연산 장치와 캐시 메모리로 이루어져 있지만, 코어 i3-530 프로세서는 다이 내에 CPU와 GPU, 그리고 메모리 컨트롤러와 PCI-e x16 레인 컨트롤러까지 포함하고 있다.

무엇보다 이러한 통합을 통하여 얻어지는 가장 큰 이득은 지금까지 인텔 시스템의 발목을 잡고 있었던 FSB에서 보다 자유로워졌다는 점이다. FSB(Front Side Bus)는 전통적인 인텔 플랫폼에서 모든 데이터 통신이 이루어지는 통로의 역할을 담당해 왔다.

문제는 이 통로가 물리적으로 한계를 지니고 있기 때문에 프로세서와 메모리 등 주요 컴포넌트가 고속으로 작동하는 데에 있어서 데이터 병목 현상을 일으켜 속도 저하를 가져 오는 주요 원인을 제공했다는 점이다.

평소에는 별 문제 없는 소통을 보이다가도 차량 소통이 갑자기 늘어나는 명절이나 휴가철에는 제 기능을 못하고 주차장으로 변해버리는 주요 고속도로의 모습이 바로 FSB와 닮아 있다. 특히 MCH에 그래픽 코어를 내장하고 있는 칩셋의 경우에는 그 정도가 더 심해져 낮은 성능 효율로 인하여 고급 사용자들에게 환영을 받지 못하는 대표적 솔루션이었다.

▲ 동작 클럭이 같은 듀얼코어 프로세서이지만, 사양에서 많은 차이점이 존재한다.

네할렘 아키텍처에서의 가장 큰 변화라 할 수 있는 GPU, 메모리 컨트롤러, PCI 익스프레스 컨트롤러 등의 통합은 바로 이러한 FSB 구조에서 벗어나 보다 원활한 데이터 통신이 가능해졌다는 점에서 환영 받을 만 하다.

마치 주요 도심 거점 간에 직통으로 다닐 수 있는 우회 간선 도로를 개통하여 교통을 개선하는 효과가 그대로 PC 플랫폼에서도 구현이 되었다 볼 수 있다. 아울러 메모리 컨트롤러 통합과 함께 사용하는 메모리도 DDR2가 아닌 DDR3로 바뀌면서 더 높은 성능과 효율을 기대할 수 있게 되었다는 점도 큰 변화다.

한 다이에 여러 기능을 통합했음에도 불구하고 제조 공정이 32nm로 개선이 되면서 다이의 크기는 오히려 81㎟로 E7500 프로세서의 82㎟ 보다 오히려 미세하게나마 줄어들었다. 먼저 출시된 린필드 프로세서에 비하면 1/3에도 미치지 못하는 수준이다. 그러면서 트랜지스터는 2억28백만 개에서 3억82백만 개로 더욱 밀도가 높아졌다. 32nm 미세 제조 공정의 차이가 수치 이상으로 다가 오는 부분이다.

▲ 프로세서 번들 쿨러는 비슷한 외형을 지니고 있다.

프로세서의 전력 소모를 가늠할 수 있는 TDP는 63W에서 73W로 다소 늘어난 것을 알 수 있다. 단순히 이 수치만 보면 공정이 개선되었음에도 불구하고 전력소모가 더 많은 것으로 생각할 수도 있다.

그러나 이 수치가 코어 i3-530 프로세서가 GPU와 메모리 컨트롤러, PCI-e x16 레인 컨트롤러까지 모두 품고 있다는 것을 감안하면 오히려 예전에 비하여 많이 개선되었다는 것을 충분히 짐작할 수 있다.

특히 상대적으로 전력 소모가 큰 GPU를 포함하고 있으면서도 TDP가 73W에 불과하다는 것은 시스템 전체 전력 효율 차원에서 상당한 장점으로 작용한다. 시스템 구동기간이 길어질수록 더 많은 유지비용의 차이가 짐작되는 부분이다.

▲ 같은 동작 속도임에도 각종 연산 테스트에서 45~60%에 달하는 차이를 보이고 있다.

▲ 쓰레드의 숫자와 데이터 처리 효율로 인한 성능 차이가 멀티미디어 테스트에서 나타난다.

▲ 하이퍼쓰레딩 기술에 의한 쓰레드 증가의 효과는 '씨네벤치 R10'에서 뚜렷하게 나타난다.

동일한 동작 속도와 물리 코어 개수를 지니고 있지만, 두 프로세서의 성능 테스트 결과는 마치 체급이 다른 모델을 비교한 것처럼 많은 차이를 보여 주고 있다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 하이퍼쓰레딩 기술 적용으로 인한 쓰레드 증가와 메모리 컨트롤러 등을 통합하면서 데이터 통신 효율이 획기적으로 개선된 것에 기인한다고 할 수 있다.

클락데일 프로세서가 단순히 CPU와 MCH로 나뉘어져 있던 여러 기능을 하나로 통합했다는 의미에 덧붙여 상당 부분 성능 개선을 이루었다는 것을 테스트 결과가 보여 주고 있다. 비교에 사용된 두 프로세서의 소비자 가격이 큰 차이가 나지 않는다는 것을 감안하면 이 정도 수준의 성능 차이는 상당히 매력적이라 할 수 있다.

참고로 테스트 시스템은 프로세서와 메인보드, 시스템 메모리를 제외한 나머지 부분은 모두 동일하게 적용한 상태에서 진행하였다.

■ 성능 개선 이룬 인텔 'GMA HD'

▲ 'X4600 IGP'에 비하여 한 차원 높은 성능 개선을 이룬 'GMA HD'

클락데일 프로세서 발표와 함께 가장 드라마틱한 변신을 이룬 것이 바로 내장 그래픽이다. 지금까지 노스브릿지라 불리는 MCH 칩셋에 포함이 된 내장 그래픽은 화면 표시라는 기본 기능 이외의 멀티미디어 활용에서는 성능 지원이 많이 약했던 것이 사실이다.

클락데일 프로세서에 통합, 내장된 인텔 GMA HD 그래픽 코어는 단순히 프로세서에 통합된 것에 그치지 않고 작동 속도, 그래픽 처리에 사용하는 통합 유닛 수의 증가 등 스펙 개선과 더불어 함께 통합된 DDR 메모리 컨트롤러를 사용하는 덕분에 그래픽 메모리 대역폭이 넓어지는 효과로 높은 성능 향상을 이루었다. 특히 듀얼 스트림 디코딩까지 가능한 H.264 하드웨어 디코딩 기능 지원은 고화질 멀티미디어 활용에서 확실한 체감 성능 향상을 느끼게 해 주는 부분이다.

이처럼 향상된 클락데일 프로세서의 내장 그래픽 성능을 제대로 활용하려면 이를 지원하는 FDI(Flexible Display Interface)를 지닌 H55 칩셋 메인보드를 사용해야 한다는 제약은 있지만, 실제로 LGA1156 소켓 규격을 지닌 메인보드에서 클락데일 프로세서를 제대로 지원하는 H55 칩셋 제품이 그렇지 않은 P55 칩셋 제품보다 가격이 더 저렴하기 때문에 이 조합을 마다할 이유는 없어 보인다.

또한 클락데일 프로세서는 모델에 따라 내장되는 그래픽 코어가 일부 다르게 적용되기 때문에 프로세서를 제외한 나머지 플랫폼은 유지한 채 프로세서만 업그레이드해도 더불어 내장 그래픽까지 업그레이드할 수 있다는 것이 이전에 비하여 장점이 될 수 있다. 특히 초기 도입시에 내장그래픽 중심으로 쓰다 추후 MS 다이렉트 컴퓨트 지원 그래픽카드로 옮겨가는 것도 운용사례의 하나로 고려할 수 있다.

▲ 높은 사양을 바탕으로 3D 성능에서 거의 두 배에 가까운 성능 차이를 낸다.

그래픽 코어의 성능 지표로 가장 많이 사용되는 3DMark 테스트 결과는 굉장히 인상적이다. 약 40%의 작동 속도 증가와 2개가 늘어난 통합 쉐이더 유닛, 그리고 더 넓어진 데이터 대역폭으로 어느 정도 성능 향상에 대한 기대감은 있었지만 실제 테스트 결과는 그 이상의 차이를 보여 주고 있다.

이 결과만 놓고 보면 인텔 GMA HD 그래픽 코어의 성능은 일부 엔트리급 애드온 그래픽 카드의 성능과 비슷한 수준에 해당한다. 물론 아직 별도 장착하는 그래픽 카드에 비하면 선택의 폭이나 절대적인 성능, 시스템 자원 활용 측면에서 어쩔 수 없는 차이는 있지만, 이전의 인텔 내장 그래픽에 비하면 확실한 성능 개선을 이룬 것은 사실이다.

■ 플랫폼 변화가 가져온 효율성의 향상

▲ 본 기사에서 비교된 LGA1156 플랫폼(왼쪽)과 LGA775 플랫폼(오른쪽) 모습

▲ LGA775 기반 인텔 DG43NB 메인보드와 LGA1156플랫폼 인텔 DH55TC 메인보드 사양 비교

7년 째 이어지고 있는 LGA775 플랫폼에서 LGA1156 플랫폼으로 넘어가면서 나타난 가장 큰 변화는 프로세서-MCH(Memory Controller Hub)-ICH(I/O Controller Hub)로 구성되는 3칩 구조가 프로세서-PCH(Platform Controller Hub)의 2칩 구조로 간소화되었다는 점이다.

이런 변화가 가능해진 이유는 앞서 언급했던 것처럼 메인보드 칩셋 쪽에 있던 PCI 익스프레스 컨트롤러와 메모리 컨트롤러가 프로세서로 통합된 때문이다. 기존 LGA775 플랫폼의 MCH가 담당했던 주요 기능이 프로세서에 통합되고 그 외의 인터페이스 관리 기능과 기존의 ICH 칩이 담당했던   기타 기능이 PCH 칩셋으로 합쳐져 2칩 구조를 완성하였다.

특히 그래픽 코어까지 통합된 클락데일 프로세서와 H55 칩셋 조합은 현재 기술 발전 단계에서 이러한 플랫폼 변화 과정의 마침표이자 새로운 시작을 알리는 중요한 터닝 포인트 역할을 하고 있다.

플랫폼의 변화로 개선된 대표적인 것은 메모리 컨트롤러와 PCI 익스프레스 컨트롤러가 프로세서에 통합되면서 고질적인 대역폭 문제를 안고 있던 FSB 구조를 벗어나게 되었다는 점이다. 각각의 컨트롤러와 이를 연결하는 독립적인 인터페이스로 FSB 구조에서 나타나는 데이터 병목현상과 이로 인한 시스템 속도 저하를 겪지 않아도 되며 이러한 효율 증가는 그대로 체감 성능 향상으로 이어지게 된다.

이전 3칩 구조에서 MCH는 하는 일이 상당히 많아 상대적으로 발열도 심할 수 밖에 없었다. 내장 그래픽을 포함한 칩셋의 경우에는 그 정도가 더 심하여 전용 쿨러를 장착하여야만 발열을 해결할 수 있던 적도 있었다. 특히 고성능을 지향하는 고급 모델에서는 시스템 성능 향상을 위한 FSB 오버클럭이 필수였기에 전원부 쿨링 못지 않게 MCH 쿨링에도 각별한 신경을 써야만 했을 정도였다.

그러나 LGA1156 플랫폼에서는 그러한 문제가 상당부분 해소가 되어 간단한 히트싱크만으로도 충분히 PCH 칩셋의 열 관리가 가능해졌다. 강력한 오버클럭 지원을 모토로 하는 익스트림 제품은 아직도 그에 걸맞은 상당한 쿨링 솔루션을 메인보드의 주요 열 발생 부분에 배치하고 있지만 그것은 어디까지나 익스트림이라는 제한적인 경우에 지나지 않는다.

▲ 네할렘 아키텍쳐로 DDR3 메모리의 성능을 제대로 끌어낼 수 있게 되었다.

LGA775 소켓을 사용하는 메인보드에서도 DDR3 메모리를 사용할 수 있는 제품이 존재한다. 이미 시장의 주류가 DDR2 메모리에서 DDR3 메모리로 바뀌고 있기 때문에 기존 칩셋을 적용한 메인보드에서도 DDR3 메모리를 지원할 수 있도록 하고 있다.

그러나 이전 플랫폼에 DDR3 메모리는 사실상 성능 향상을 기대하기는 어렵다. 메모리 자체는 속도와 대역폭이 분명 DDR2 메모리에 비하여 뛰어나지만, 시스템 FSB 대역폭의 한계에 발목을 잡혀 제대로 된 성능 효율을 기대할 수 없는 것이 현실이다.

▲ 내장 DDR3 메모리 컨트롤러를 통해 이전 플랫폼에 비하여 거의 두 배의 성능 차이를 낸다.

LGA1156 플랫폼에 사용되는 프로세서는 모두 DDR3 메모리 컨트롤러를 내장하고 있다. 6개의 슬롯을 이용한 트리플 채널 구성이 가능한 X58 칩셋을 제외하면 P55 칩셋과 H55 칩셋은 모두 듀얼 채널 DDR3 컨트롤러를 내장하여 약 21GB/s의 대역폭을 지니고 있다.

DDR2 메모리 듀얼채널 구성 시 대역폭이 12.8GB/s인 것에 비교하면 거의 두 배에 가깝다. 이처럼 넓은 대역폭을 내장 컨트롤러를 통하여 제대로 사용할 수 있기 때문에 그대로 성능 차이로 연결된다.

▲ 플랫폼의 변화는 뒷면 IO 패널 구성에서도 차이를 만들어냈다.

인텔 H55 칩셋은 자체적으로는 그래픽 코어를 내장하고 있지 않으며 다만 프로세서에 통합된 그래픽 코어와의 인터페이스와 이를 외부로 출력해 주는 포트 연결 기능만을 지니고 있다. 그래픽 연산 자체를 수행하지 않고 인터페이스 연결 만을 담당하기 때문에 그래픽 코어까지 모두 지니고 있는 이전 칩셋에 비하여 다양한 출력 구성을 지원하고 있어 활용성이 개선되었다.

H55 칩셋은 기본적으로 아날로그 D-sub 비디오 출력과 DVI, HDMI, DisplayPort 등 총 4가지의 비디오 출력이 모두 가능한 것이 특징이다. 이들 비디오 출력 구성은 모델에 따라 조합이 조금씩 차이가 나기 때문에 개인 사용 환경을 고려하여 원하는 비디오 출력 포트를 지닌 제품을 선택할 수 있다.

리뷰에 사용된 인텔 DH55TC 메인보드는 D-sub, DVI, HDMI 등 3계통의 비디오 출력 포트를 지니고 있다. 이 중 HDMI 포트는 HDCP를 지원하며 내장 오디오 코덱과 연동하여 디지털 오디오 출력도 동시에 가능하다. 이러한 특성을 이용한다면 오피스 PC부터 홈씨어터 PC까지 다방면으로 활용할 여지가 생긴다.

▲ 플랫폼 변화는 그대로 시스템 전체 성능의 차이로 나타난다.

▲ 성능은 높아졌지만 전력 소모는 오히려 줄어들었다.

프로세서 제조 공정의 변화, 메모리 컨트롤러와 PCI 익스프레스 컨트롤러 그리고 프로세서의 통합에 의한 효율 개선과 대역폭 증가, 그래픽 코어 성능 향상 등 코어 i3-530 프로세서와 H55 칩셋 조합으로 구성된 새 플랫폼에 적용된 기술 변화는 비교 대상으로 삼은 인텔 E7500 프로세서와 G43 칩셋 조합의 이전 플랫폼에 비하여 상당한 성능 향상을 가져왔음을 테스트 결과를 통하여 쉽게 확인할 수 있다.

여기에 더해, 코어 i3-530 프로세서와 H55 칩셋 메인보드 조합으로 얻을 수 있는 장점 중 간과할 수 없는 것으로 '전력 효율'이 있다. 그래픽 코어와 컨트롤러를 내장하고도 73W에 불과한 코어 i3-530 프로세서의 TDP는 저전력 데스크톱 PC를 구성하는 데에 안성맞춤이다. 거기에 성능까지 보장되어 있다.

AC 입력단 측정을 통한 시스템 전체의 실 소비전력 측정 테스트 결과에서도 비교 시스템과 상당한 차이를 보이고 있다. 이러한 부분을 본다면, 이번에 새롭게 데뷔한 LGA1156 기반 코어 i3 530 기반 시스템이 한마디로 '밥은 적게 먹고 일은 훨씬 더 잘하는 뛰어난 일꾼'이라고 평가할 수 있다. 소켓 세대교체에서만 머무르는 것이 아니라, 전분야에서 혁신이 이루어진 덕분이다.