6세대 인텔 코어 프로세서로 만드는 저전력 고성능 PC

최근 사회 전반의 중요한 트렌드로 첫 손에 꼽히는 키워드는 ‘효율’을 들 수 있다. 올 여름이 최악의 ‘블랙 아웃’까지 겪지 않고 별 탈 없이 넘어갔다고 해도, 각종 전자제품에 있어 당장 ‘전기 요금’이라는 비용에 직결되는 소비 전력량과 효율 측면에는 자유로울 수 없다.

이에 전력 소비가 적은 새로운 기술을 통한 큰 폭의 효율 개선 등은 교체 주기가 대단히 긴 편인 각종 가전 제품들을 과감히 바꾸게 하는 계기가 되고 있다. 이런 사회 전반적인 추세는 또 다른 사회적 추세인 ‘모바일’과 함께 PC에도 큰 변화를 주고 있다. 최신 세대의 프로세서들은 이제 모바일 프로세서와 공정과 아키텍처, 전력 절감 기술들을 공유하면서 매 세대마다 전력 소비량을 꾸준히 줄여 가고 있다. 이에 고성능 고효율의 PC 구성을 위해서라면, 구입 당시 가장 최신 세대의 프로세서와 플랫폼을 선택하는 것에서부터 시작하는 것이 기본이다.

인텔의 최신 데스크톱 PC용 프로세서 제품군인 6세대 인텔 코어 프로세서와 플랫폼은 이전 세대보다 성능을 높이면서도 소비 전력은 더욱 줄였다. 최신 14nm 공정과 함께 낮은 전력 소비량에서도 높은 성능을 보이게 한 최신 아키텍처가 적용된 6세대 인텔 코어 프로세서는, 이전 세대의 프로세서와 플랫폼을 사용한 PC 대비 더 높은 성능과 다양한 기능을 제공하면서도, 더욱 낮은 전력 소비량으로 PC 사용에 따른 비용까지 낮출 수 있게 한다.

▲ 6세대 인텔 코어 프로세서는 새로운 공정 기술을 통해 누설 전류를 줄였다.

데스크톱 PC용으로는 실질적으로 4세대 코어 프로세서의 뒤를 잇게 된 6세대 인텔 코어 프로세서는 기존 4세대 코어 프로세서에서 아키텍처와 제조 공정 모두가 바뀌었다. 6세대 인텔 코어 프로세서는 인텔의 제품, 기술 개발과 적용에서의 ‘틱-톡’ 모델에 따라, 기존 5세대 코어 프로세서에서부터 사용된 14nm 트라이게이트 공정을 기반으로 해 새로운 마이크로아키텍처가 적용되었다. 하지만 데스크톱 PC용 5세대 코어 프로세서는 6세대 인텔 코어 프로세서 발표 직전에야 소개된 바 있다.

4세대 코어 프로세서의 22nm 트라이게이트 제조 공정 대비 14nm 공정은 성공적인 공정 미세화를 달성했다. 22nm 공정과 비교할 때 14nm 공정에서는 핀 피치는 기존 60nm에서 42nm로, 게이트 피치는 90nm에서 72nm로, 인터커넥트 피치는 80nm에서 52nm로 감소했다. 또한 핀펫 형태의 게이트 형상도 기존 22nm 공정이 60nm 핀 피치에 34nm 높이를 가졌지만, 14nm 공정에서는 42nm 피치와 함께 더 높은 42nm 높이를 가지도록 해 밀도를 높였다.

인터커넥트는 기존의 80nm에서 52nm까지 줄여서, 최소 피치를 통한 스케일링 측면의 향상을 이루어 냈다. 이와 함께 더 적은 누설전류 특성과 함께 모바일에서 서버에 이르기까지 폭넓은 제품에 대응할 수 있으며, 동작 전력 측면에서도 전력 효율은 세대별로 1.6배씩 향상되는 추세를 유지했다. 22nm에서 14nm 공정으로 가면서 달성한 로직 영역의 스케일링 비율은 0.53x 로, 기존 인텔이 공정을 전환하면서 이루어 온 세대별 스케일링 비율을 지켜 가고 있다.

▲ 전반적인 전력 소비량을 줄이기 위해 다양한 개선이 적용되었다.

6세대 인텔 코어 프로세서에서 사용되는 ‘스카이레이크’ 마이크로아키텍처는 소비 전력을 최소화하기 위한 다양한 기술들이 적용되어 있다. 프로세서 전반적으로는 프로세서 내부 각 기능 유닛들의 연결에서 전력 소비량을 최적화하고, 비디오 재생이나 멀티미디어, 혹은 유휴 상태에서의 소비 전력을 최소화할 수 있도록 했다. 이 외에도 시스템 에이전트나 메모리 I/O 등까지 스피드스텝 기술이 확대 적용되며 AVX 유닛도 사용되지 않는 경우 전력을 차단할 수 있게 되었다.

최신 운영체제와 함께 사용할 수 있는 새로운 기술들도 선보였다. ‘스피드 시프트’ 기술은 기존에는 프로세서가 제어하던 터보 부스트 영역까지 운영 체제가 사용할 수 있도록 해, 빠른 반응성과 전력 효율 모두를 잡을 수 있도록 한 기술이다. 또한 PC를 사용하지 않을 경우 전력 소비를 최소화하는 ‘대기’ 상태에도 소비 전력을 최소화하면서도 필요할 때 즉각적으로 사용할 수 있도록 하는 ‘모던 스탠바이’ 모드에 네트워크 연결을 사용하지 않는 ‘디스커넥티드’ 모드가 추가되었다.

6세대 인텔 코어 프로세서의 내장 그래픽 코어에도 소비 전력량을 최적화하고자 하는 다양한 시도가 적용되었다. 새로운 9세대 내장 그래픽 코어는 기존 8세대 대비 실행 유닛에서의 처리 성능을 끌어올림과 함께 미디어 환경에서의 큰 전력 소비량 감소를 이루어 냈다. 비디오 재생시 대부분의 코덱을 고성능 고효율의 고정 유닛으로 처리하도록 해 소비 전력이 높은 GPU 처리를 크게 줄였으며, 고해상도 디스플레이 사용 시 화면 처리에 대한 전력 소비량도 더욱 줄였다.

▲ 6세대 인텔 코어 프로세서는 기존 4세대 코어 프로세서보다도 소비 전력이 줄었다.

6세대 인텔 코어 프로세서는 이런 다양한 기술들이 적용된 덕분에 저전력 고성능 PC 구성에 더욱 유리해졌다. 일반적인 4세대 코어 프로세서의 TDP가 코어 i3 54W, 코어 i5, i7이 84W 였던 데 반해 6세대 인텔 코어 프로세서는 코어 i5, i7이 65W, 코어 i3가 47W 수준에 머문다. 특히 코어 i5, i7의 65W TDP는 이전 세대에서의 저전력 모델에 해당되는 수준으로, 이전 세대보다 성능은 향상되면서도 소비 전력량은 더 줄이는 모습을 보인다.

또한 6세대 인텔 코어 프로세서의 내장 그래픽 코어 개선은 멀티미디어 PC 구성에 있어 기능과 성능, 전력 소비량을 모두 잡을 수 있도록 한다. 이제 내장 그래픽 코어도 4K 디스플레이와 멀티 디스플레이를 기본적으로 지원하고 일반적인 PC 활용에 충분한 성능을 제공하면서, 여느 그래픽카드 이상의 강력한 최신 4K 미디어 재생, 제작 환경을 지원한다. 이에 고성능 게이밍 환경이 아니라면 대부분 내장 그래픽 코어를 활용해 최소한의 소비전력으로 뛰어난 컴퓨팅 경험이 가능하다.

6세대 인텔 코어 프로세서 기반 시스템은 4세대 코어 프로세서 기반 시스템 대비 더 쾌적한 성능을 더 낮은 전력 소비량으로 얻을 수 있다. 특히 미디어 환경에서 이런 장점이 두드러지는데, 4세대 코어 프로세서에서는 완전히 프로세서만으로 처리해야 하는 최신 4K HEVC 규격 영상을 5세대 코어 프로세서는 GPU를 활용하고, 6세대 인텔 코어 프로세서는 고정 유닛으로 처리하는데서 오는 소비 전력 차이는 무시할 수 없을 정도다.

▲ 6세대 인텔 코어 프로세서는 저전력 고성능 PC를 위한 기본이 된다.

성능 향상과 함께 소비전력도 감소한 6세대 인텔 코어 프로세서의 효율은 새로운 플랫폼, 운영체제와 함께 할 때 더욱 극대화된다. 6세대 인텔 코어 프로세서부터 사용되는 DDR4 메모리는 이전 세대까지 사용되던 DDR3 메모리에 비해 성능은 크게 높아지면서도 소비 전력량은 더욱 줄어들었다. 그리고 메모리 규격의 변화로 인해 올라간 성능은 전반적인 시스템 성능과 그래픽 성능을 개선해, 외부 그래픽카드를 쓰지 않고도 대부분의 컴퓨팅 수요에서 만족도를 더욱 높인다.

저전력 고효율 PC는 필요한 수준의 성능을 최소한의, 고효율 부품으로 구성함으로써 얻을 수 있다. 그리고 6세대 인텔 코어 프로세서가 제공하는 더 높아진 연산, 그래픽 성능과 낮아진 전력 소비량은 예전까지는 별도의 그래픽카드가 필요하다고 생각했던 부분까지도 내장 그래픽 코어로 충분히 활용할 수 있게 하면서 그 가치가 더욱 커진다. 최근의 그래픽카드들이 기본적으로 소비하는 전력양도 무시할 수 없으며, 내장 그래픽 코어의 향상은 엔트리급 그래픽카드를 완전히 대체하고 있다.

한편 간단한 구성의 저전력 고성능 PC가 주는 또 다른 장점은 폼팩터의 자유로움이다. 발열 대비를 위한 대형 쿨러나 그래픽카드를 위한 여분의 공간을 최소화하면 기존의 데스크톱 PC용 부품을 사용하더라도 PC 크기를 꽤 많이 줄일 수 있기 때문이다. 또한 시스템 전반적인 구성에서도 저전력형 SSD와 하드 디스크, 모니터 등을 사용하면 최신 추세에 맞는 고성능과 뛰어난 기능, 저전력을 모두 갖춘 알뜰하면서도 똑똑한 PC를 갖출 수 있을 것이다.