Hardware

인텔(intel) i9-13900k, AMD Ryzen 9 7950X 전력 제한 비교.... 과연?

crazyits 2023. 1. 13. 04:27
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현재 우리가 사용하는 PC시장을 잠식하고 있는 x86 프로세서를 제조하는 곳은 2개 회사만 남아 있습니다.

두 회사가 주기적으로 새로운 제품을 출시하고 있으며 그 경쟁이 생각보다 치열한 느낌입니다.

그러다 보니 '최고의 성능' 은 우리의 제품이다라는 것을 강조하고 있습니다.

이런 '최고의 성능'은 다른 것은 고려하지 않고 성능만 나타낸 것이라는 맹점이 있습니다.

그러다 보니 최고의 성능으로 사용하려면 다른 것을 희생해야 됩니다.

그 대표적인 것이 전력소비입니다. 몇 %또는 1X% 성능을 올리기 위해서 많게는 2배의 에너지를 소비해야 됩니다.

보통의 사람들은 이러한 것들에 대해서 생각하지 않고 그냥 성능이 좋으면 그게 좋은 것이다라고 생각합니다.

좀 잘못된 생각입니다. 다른 요소들도 고려를 해야 되는데 그것을 하지 않고 있으니 말입니다.

 

해외의 하드웨어 관련 사이트인 아난드텍에서 CPU의 전력 소비량을 비슷하게 설정하고 테스트를 하였습니다.

https://www.anandtech.com/show/17641/lighter-touch-cpu-power-scaling-13900k-7950x

 

A Lighter Touch: Exploring CPU Power Scaling On Core i9-13900K and Ryzen 9 7950X

One of the biggest running gags on social media and Reddit is how hot and power hungry CPUs have become over the years. Whereas at one time flagship x86 CPUs didn't even require a heatsink, they can now saturate whole radiators. Thankfully, it's not quite

www.anandtech.com

인텔의 i9-13900k를 보면 TDP 125W라고 되어 있지만 Turbo시에는 253W라고 표시되어 있습니다.

또한 사용자들이 전력해제 상태에서 풀로드된 결과를 보면... 300W 정도의 전력소비를 보이기도 합니다.

AMD Ryzen 7950X를 보면 TDP는 170W라고 되어 있지만 PPT(Package Power Tracking)을 보면 230W라고 되어 있습니다.

사용자들이 풀로드 결과를 보면 230W가 실제 전력소비라 봐야할 것입니다.

60W가까운 갭이 발생하는 것은 아마도 AMD의 CPU 설계가 칩렛의 형태로 바뀌면서 7950X의 경우 2개의 CCD와 1개의 IO다이로 구성되어 있는데 CCD에서만 소비되는 것을 말한 것이 AMD의 TDP이고 PPT는 프로세서 소켓에서 사용되는 전력소비에 대한 말 같습니다.

인텔의 경우 단일칩 설계이고 AMD는 칩렛의 설계이기 때문에 전력을 제한하는데 차이가 있습니다.

인텔은 전력 제한을 설정하면 모든 변수를 제한하여 설정한 전력을 사용하게 됩니다.

AMD는 칩렛의 설계라 인텔과 동일하지 않지만 PPT에 제한을 적용하면 유사하게 됩니다.

양사 모두 CPU와 메인보드를 제외하고 동일한 부품을 사용하고 6가지로 전력을 제한하여 테스트를 하였습니다.

기본 설정으로 Intel Core i9-13900k ( 125W TDP, 253 Turbo ), 기본 설정의 AMD Ryzne 7950X ( 170W TDP, 230W PPT ), 둘다 125W, 105W, 65W, 35W로 설정한 결과들입니다.

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각 설정에 대한 전력소비 및 온도를 확인학시 위하여 yCruncher를 실행하여 측정을 합니다.

최대 전력 수치를 제한하여 전력소비가 줄어듭니다만... 설정한 값과는 좀 차이가 있습니다.

AMD의 경우 그 수치가 더 많이 벗어나고 있습니다.

좀 이상한 것은 기본 상태일때 AMD는 오히려 15W 정도 감소하였습니다.

하지만 인텔은 기본 상태에서 무려 80W 가까이 더 소비를 하고 있습니다.

전력소비에 따라서 온도도 같이 증가합니다.

하지만 그 상승이 두 회사가 매우 다른 특성을 보이고 있습니다.

AMD는 65W까지는 어느정도 완만한 상승이지만.. 그 이후 좀 급격한 증가를 합니다.

Intel은 125W까지는 완만하게 증가하면서 매우 착한 온도를 보입니다. 하지만 그 이후에는 급격하게 온도가 올라갑니다.

아마도 이러한 특징을 보이는 것은 AMD는 더 미세공정을 사용하였고.. CCD에 열이 집중되기 때문에 온도가 높은 경향을 보이는 것 같습니다.

자 이제 게임을 통하여 각 전력설정일때 어떤 성능을 보여주는지 확인을 합니다.

Total War : Warhammer 3 : 1080p와 4K일때의 성능입니다.

여기에서 흥미로운 것을 볼 수 있습니다. AMD는 35W로 감소한 것이나 기본 설정일때나 성능의 차이가 없습니다.

그에 비해 인텔은 4K 95%를 보면 전력제한과 기본설정과 꽤 많은 차이가 나는 것을 확인할 수 있습니다.

다른 게임을 하나 더 확인합니다. 이번에는 Borderlands 3(보더랜드 3) 입니다.

이전게임에서는 인텔이 전력제한으로 차이가 있었는데 이번 결과에서는 차이가 없다고 할수 있습니다.

AMD도 역시 전력제한에 영향을 받지 않고 다 비슷한 성능을 보여주었습니다.

그럼 전력제한에 영향은 적다고 할수 있을까? 아니다....

다음 작업의 결과를 보도록 하자....

우리가 가장 많인 사용하는 벤치마크 프로그램 중 하나인 시네벤치 23 결과를 보자.

싱글쓰레드의 결과를 보면 소폭 차이들이 있기는 하지만....

저 정도라면 전력 제한에 영향을 받지 않고 다 같은 수치로 봐도 될 것이다.

그럼 이제 멀티쓰레드 수치를 보도록 하자...

기본 상태를 비교하면 인텔이 40487 AMD 38453으로 인텔이 앞서는 결과이다.

하지만 35W 제한을 보면 AMD가 18947 인텔 12370으로 .... 50%나 앞서는 성능을 보여주고 있다.

65W에서도 AMD가 앞서는 결과이며... 105W에서도 역시 앞서는 성능이다.

125W에서도 이전과는 차이가 줄어들었지만 역시 AMD가 5천점을 앞서는 결과를 보여주고 있다.

다른 작업 프로그램을 이용하여도 비슷한 결과들을 보여주고 있다.

C-RAY 1.2 : 4K, 16 Rays Per Pixel 결과이다.

POV-Ray 3.7.1 결과이다.

Blender 3.4 : CPU Only Compute 결과이다.

x264 Encoding : 1080p and 4K Bosphorus 결과입니다.

위 작업 항목들을 보면 35W, 65W, 105W, 125W로 제한되었을때 모든 항목에서  AMD 프로세서가 인텔 제품에 앞서는 모습을 보여주고 있습니다.

기본 설정은 인텔이 앞서는 경우도 있었고 작업에 따라서  AMD가 앞서기도 합니다.

시네벤치의 멀티 수치를 가지고 %의 형태로 변환을 하면.....

인텔은 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

전력을 소비하는 만큼 성능이 지속적으로 증가를 합니다.

그래서 253W의 전력소비를 할때까지고 성능의 증가폭이 어느정도 되기 때문에....

125W에 비해 두배의 전력을 소비하면서도 ... 20%의 성능이 증가하였습니다.

 

AMD는 좀 다른 경향을 가지고 있습니다.

230W와 비교를 하면 125W의 성능이 96%입니다.

단 4%의 성능을 증가시키기 위해서 105W라는 전력이 소비된 것입니다.

전력증가와 성능증가를 고려하여 생각해보면 Zen4 의 스윗스팟이....

전력소비로 보면 105W~125W 사이라고 생각됩니다. 그래서 저 위로 올라갔을때 성능증가의 폭이 낮은 것으로 생각됩니다.

 

7950X의 전력제한 세팅을 보았을때 Zen4는 매우 잘 만들어진 제품입니다.

하지만 그놈의 '최상의 성능' 이라는 것에 너무 집중한 나머지 무리하게 올린 것이 문제입니다.

105W  또는 125W만 되어도 충분히 매력적인 제품인데 왜 저렇게 한 것인지 이해가 되지 않습니다.

동일한 전력상태에서 13900k와 대결을 하면 압살이 가능한 수준인데 ...

왜 차력쇼를 해서 사람들에게 엄한 소리나 듣게 되었는지 참......

 

Zen 4는 잘 만들어진 제품입니다.

단 105W~ 125W(듀얼 CCD일때) 로 사용할때 입니다.

(아마도 싱글 CCD라면 65W 설정이 될 것 같습니다.)

현재 x86 프로세서중 최고는 13900k 입니다.

전력돼지 설정을 하였을때 입니다.

 

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