커피레이크때문에 요즘 하드웨어 커뮤니티가 시끌시끌합니다. 직접 진행한 벤치마크도 있고 번역해서 올라오는 기사들도 흥미롭게 잘 읽던 와중에 i5-8400에 대해 자세히 다룬 글이 거의 없는것 같아 한번 옮겨보게 되었습니다.

 

 

1. 개요

 

 인텔은 코어 X 제품군으로 대표되는 하이엔드 데스크탑 플랫폼 출시에 이어 메인스트림 라인업인 8세대 커피레이크 제품군을 내놓았습니다. 2017년은 AMD의 라이젠 프로세서가 예상치 못한 성공을 거두었고, CPU 시장에서 경쟁이 치열해지면서 흥미진진한 한해가 되고 있습니다. AMD는 거의 모든 가격대에서 인텔과 경쟁 할 수 있으며 이는 인텔의 주 수입원인 메인스트림 데스크톱 플랫폼에 문제가 생겼다는 것을 의미합니다.

 

 제 8세대 코어 프로세서 제품군 커피레이크는 브로드웰, 스카이레이크, 카비레이크에 이은 네 번째 14nm공정 제품입니다. 이는 인텔의 주 전략이었던 "틱-톡" 개발주기에서 완전히 벗어났다는 것을 의미하며, 인텔이 매년 새로운 프로세스를 시작하는 것이 더 이상은 힘들다는 것을 의미합니다. 경쟁력을 되찾은 AMD를 직면한 인텔이 메인스트림 프로세서 라인업을 강화할 수 있는 방향은 "코어 수를 증가시키는 것" 단 한가지뿐이었습니다.

 

 증가된 물리코어의 숫자는 8세대 코어 제품군의 특징이며 정의 그 자체입니다. 인텔은 지난 10년 가까이 Core i5 및 Core i7 브랜드로 쿼드코어 프로세서를 판매했으며 Core i3 브랜드로 듀얼코어 프로세서를 판매했습니다. 하지만 커피레이크에서 Core i5, Core i7 브랜드는 이제 헥사코어(6) 이며, Core i3 브랜드에는 쿼드코어(4)가 장착됩니다. L3캐시의 크기는 코어 수에 비례해 증가했습니다. Core i7 칩은 12MB(코어당 2MB)의 L3캐시와 하이퍼스레딩이 적용되었으며, Core i5 칩에는 L3 캐시가 9MB(코어당 1.5MB)로 설정되어있고 하이퍼스레딩이 없습니다. Core i3 쿼드코어 칩은 6MB(코어당 1.5MB)의 L3캐시를 갖추고 있으며 역시 하이퍼스레딩이 빠졌습니다.

 

 커피레이크 마이크로 아키텍처는 출시된 지 2년이 지난 스카이레이크 아키텍처에 비해 CPU의 설계 변화는 거의 없습니다. 대신 지난 2년 동안 인텔은 최소한의 전력소모 및 발열로 클럭 속도를 높이기 위해 기존 14nm 프로세스를 물리적 수준에서 개선했습니다. 따라서 새로운 커피레이크 실리콘은 인텔의 최신 14nm++ 공정으로 제작되었습니다.

 

 인텔은 브랜드 당 단 2개의 SKU로 커피레이크 프로세서의 시작을 알렸습니다. 각 브랜드별로 배수락이 해제된 것(K)과 일반 SKU가 존재합니다. 이번 리뷰에서는 190달러짜리 Core i5-8400을 테스트 중이며, 인텔 최초의 200달러 이하 헥사코어 프로세서이기 때문에 매우 흥미롭게 생각하고 있습니다. 가격이 좀 더 비싼 Core i5-8600K에 비해 클럭속도는 다소 낮을 수 있으며, 배수락이 걸려 오버클럭 기능이 제한되지만 여전히 물리적으로 6개의 코어를 가지고 있습니다.

 

 

2. 살펴보기

 

 8세대 코어 프로세서 제품군의 리테일 박스는 보다 어둡고 눈에 띄는 색상으로 구형세대와 차별화됩니다. Core i5-8400에는 배수락 해제 버전과 달리 인텔 번들 쿨러가 함께 제공되므로 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 비록 초코파이 쿨러지만요.

 

 이번 세대에서 가장 혼란스러웠던 점은 CPU 패키지의 크기였습니다. 8세대 코어 프로세서는 "LGA 1151" 패키지를 사용하여 이전의 100 시리즈 및 200 시리즈 칩셋 메인보드에서 작동하는 것처럼 보였기 때문입니다. 게다가 인텔에서 패키지의 고정용 홈을 다른 곳으로 옮기지 않았기 때문에, 물리적으로 기존 메인보드에 들어맞기까지 합니다. 그러나 커피레이크는 구형 메인보드에서 작동하지 않으며, POST단계조차 진입하지 못합니다. 리테일 포장박스에는 커피레이크 프로세서를 사용하기 위해 300 시리즈 칩셋 메인보드가 필요하다는 내용이 명시되어 있습니다. 이것은 커피레이크의 핀 배열이 그 이전세대들인 카비레이크 / 스카이레이크와는 다르기 때문입니다. 인텔에 따르면 헥사코어 구성으로 인한 전력 요구량 증가를 보완하기 위해 이전보다 더 많은 핀이 할당됐다고 합니다.

 

 메인스트림 데스크탑 프로세서의 경우 인텔은 지난 10년 동안 린필드의 LGA 1156으로 시작해서 거의 균일한 패키지 크기를 유지해 왔습니다. 이번에도 마찬가지이고, 그래서 쿨러 고정 홀은 변경되지 않았습니다. 이에 따라 사제쿨러의 선택폭이 굉장히 넓다고 할 수 있습니다.

 

 

3. 설계

 

 8세대 인텔 코어 프로세서는 "커피레이크" 마이크로 아키텍처를 기반으로 합니다. CPU 회로 설계는 본질적으로 "스카이레이크"와 동일하지만 제작공정은 인텔의 세번째 14nm 프로세스인 14nm++를 이용했습니다. 이번 공정을 통해 최소한의 소비전력 / 발열로 전보다 클럭 속도를 높일 수 있는 능력을 갖추게 되었습니다. 쿼드코어 "카비레이크"는 개선된 14nm+ 공정으로 제조된 "스카이레이크"였지만 헥사코어 "커피레이크"는 150mm²의 다이면적을 가진 새로운 디자인입니다.

 

 "커피레이크" 실리콘은 코어 당 256KB의 전용 L2캐시와 12MB의 공유 L3캐시를 갖춘 6개의 물리적 CPU 코어를 갖추고 있습니다. Core i5 시리즈에서는 L3캐시가 9MB로 제한되며, 코어 당 1.5MB의 비율입니다. 내장된 9.5세대 그래픽 코어는 물리적으로 "카비레이크"의 그래픽 코어와 완전히 같습니다. 다만 높은 클럭 및 강화된 드라이버를 가지고 있으며, "인텔 UHD 그래픽스 600 시리즈"라는 이름을 붙였습니다. CPU 내부 연결은 새로운 코어 X "스카이레이크-X " 프로세서에 사용된 메쉬 상호 연결이 아니며, 기존 메인스트림 프로세서에 사용되던 "링버스" 구조를 그대로 사용합니다.

 

 

 시스템 에이전트(통합 노스브릿지)는 듀얼채널 DDR4 메모리 인터페이스 등 "카비레이크"에 비해 큰 변화가 없는 것처럼 보입니다. 다만 이번 커피레이크에서는 메모리 컨트롤러를 소폭 개선하여 Core i7 및 Core i5는 DDR4-2666, Core i3는 DDR4-2400를 표준으로 지원합니다. 또한 여전히 XMP 2.0 프로파일을 지원합니다. 프로세서는 PEG(PCI-Express discrete Graphics)를 위한 16개의 PCI-Express Gen 3.0 레인을 갖고 있으며, DMI 3.0 칩셋 버스를 통해 메인보드 칩셋과의 방향 대역폭이 각각 32Gbps 속도를 내게 됩니다.

 

 "커피레이크" CPU 코어는 2015년부터 시작된 스카이레이크 및 카비레이크와 동일한 설계를 사용합니다. 하스웰/브로드웰 코어와 비교하여 25% 더 나은 5μOP 파이프라인, 50% 더 넓은 할당 큐 깊이, 개선된 분기 예측 유닛 및 더 넓은 명령 윈도우를 가지고 있습니다. 실행단계에서는 조금 더 큰 순서 변경 버퍼, 더 큰 정수 레지스터 파일, 개선 된 메모리 컨트롤러를 가지고 있습니다. 이런 요소들이 모여서 동일 클럭일 때 하스웰과 보다 스카이레이크의 IPC가 5~10%정도 높은 결과를 보여줬었습니다.

 

 

 인텔은 "스카이레이크"와 "커피레이크"사이에서 14nm 프로세스를 개선하기위한 연구개발에 공을 많이 들였습니다. 그 결과 "카비레이크"에서 일차적인 성공을 거두었고, 클럭 속도가 상당히 빨라서 "카비레이크"는 "스카이레이크"보다 높은 성능을 제공 할 수 있었습니다. "커피레이크"의 정규 클럭 속도는 낮아 보이지만 터보 부스트 클럭은 "카비레이크"보다 높으며, 개선된 14nm++ 프로세스의 힘으로 칩이 부스트 클럭 상태를 더 잘 유지할 수 있게 되었습니다. 물론, 소개에서 언급했듯 커피레이크의 디자인 초점은 AMD 라이젠과 경쟁하기 위해 코어 수를 늘린 것입니다.

 

 9.5세대 통합 그래픽 코어는 다이 영역의 1/3 가량을 차지합니다. 물리적으로 "카비레이크" 와 동일한 코어 유닛이기 때문에 GT2 트림 (i7-8700K에 탑재)에 여전히 24 개의 실행 유닛이 있습니다. 이전세대보다 높은 클럭과 그래픽 드라이버 일부 개선을 통해 인텔은 여기에 "UHD 그래픽"이란 브랜드를 붙였습니다. 그러나 이것으로 4K PUBG를 플레이 할 수 있을것이라고 기대하는 것은 말도 안 되는 일입니다. "UHD"라는 이름은 내장그래픽에서 4K Ultra HD 디스플레이를 구동할 수 있고, DP 1.4 및 HDMI 2.0과 같은 최신 규격을 지원하며 10bit 컬러 및 HDR10/Dolby Vision 표준으로 만들어진 새로운 포맷의 4K 비디오를 재생할 수 있음을 나타내기 때문입니다.

 

 

4. Z370 플렛폼

 

 인텔은 “커피레이크” 프로세서와 함께 Z370 메인보드 칩셋을 출시했습니다. 보다 저렴한 B360및 H310 칩셋의 경우 2018년 1분기에 출시 될 예정입니다. Z370칩셋은 Z270칩셋의 뒤를 이어 동일한 하이엔드 라인업이 될 예정입니다. Z370이 Z270의 리브랜드(재탕) 이라고 해도 딱히 놀라울 것 같지는 않습니다만, 현재로써는 말할 방법이 없습니다. 아마 다가오는 메인보드 리뷰에서 이 질문을 다룰 수 있을 것 같네요. 이전 페이지에서 언급했듯이 8세대 코어 프로세서는 100/200 시리즈 칩셋 메인보드에서 작동하지 않습니다.

 

 Z370 칩셋은 24개의 범용 PCI-express Gen 3.0 레인을 지원하며, CPU의 좁은 16레인 PCI-Express 대역폭을 보완합니다. 충분한 PCI-E 레인을 통해 최대 3개의 32Gbps NVMe 저장장치(M.2 또는 U.2), x4 및 x1 PCIe 슬롯, 썬더볼트3 컨트롤러, 추가 USB 3.1 gen 2.0, 10GbE 네트워크 컨트롤러와 같은 대역폭이 많이 필요한 온보드 장치를 지원합니다. 내장형 SATA 컨트롤러는 레이드가 지원되는 6개의 SATA 6 Gbps 포트를 제공합니다. 또한 다수의 USB 2.0 포트와 2개의 10Gbps USB 3.1 gen 2.0 포트, 최대 8개의 5Gbps USB 3.1 gen 1.0 포트를 제공합니다.

 

 

5. 테스트 셋팅 및 벤치마크 : 출처 참고

 

 

6. 소비전력

 

 

 

 

7. 오버클럭

 

인텔 Core i5-8400은 배수락 해제 버전임을 나타내는 K 네이밍이 없습니다. 즉, 쉬운 방법으로는 오버클럭을 할 수 없다는 것을 의미합니다.

 

오버클럭을 할 수 있는 방법 중 하나는 BCLK값을 증가시키는 것입니다. 100MHz에서 102MHz, 103MHz로 높일 수 있지만 더 이상은 불가능하며, 이론상 3%정도의 성능 향상이 기대될 뿐입니다.

 

두 번째 방법은 CPU 부스트 설정을 조정하여 작업 부하에 상관없이 모든 코어에 최고 부스트 클럭 상태를 유지시키는 것입니다. 테스트 결과 CPU가 동작하는 최고 클럭이 최대 정격 부스트 클럭으로 예상했던 4,000MHz가 아니라 3,800MHz로 동작하는 것을 확인했습니다. 이것이 버그인 것인지, 아니면 원래 스펙인지는 현재 확실하지 않습니다.

 

물론 작동온도는 문제가 되지 않았고, 전압 변화도 필요하지 않았습니다. 왜냐하면 프로세서는 항상 눈에 띄게 바람직한 전력 및 발열 수준을 유지했기 때문입니다. (쓰로틀링이 없었음)

 

 

8. 성능 요약

 

 

 

9. 결론

 

가격

- 인텔 Core i5-8400의 리테일 가격은 190달러임

장점

- 커피레이크 라인업에서 가장 저렴한 헥사코어 프로세서

- 멀티스레드 작업에서 이전세대에 비해 많이 강함

- 인텔 기본 쿨러가 리테일 박스에 포함됨

단점

- 배수락이 걸려있음 (오버클럭 불가능)

- 수동 오버클럭은 거의 효과가 없음

- 새로운 메인보드가 필요함 (이전 100, 200시리즈 메인보드와 소켓은 같지만 호환 불가능)

- 하이퍼쓰레딩이 없음

- 커피레이크가 런칭된 현시점에서 선택지가 Z370밖에 없음(시스템 비용 증가)

- 수동 오버클럭시 전체 코어 부스트 클럭이 약간 낮음

 

 인텔 Core i5-8400은 커피레이크 라인업으로 출시된 새로운 헥사코어 제품으로, 인텔 헥사코어 라인업 중 가장 저렴합니다. Core i7과 비교하면 프로세서에는 하이퍼쓰레딩이 없고 배수락이 걸려있지만, 가격은 190 달러로 4코어 4 쓰레드 뿐이었던 전세대의 Core i5-7400을 대체합니다.

 

 단일 쓰레드 및 다중 쓰레드 작업 부하에 중점을 두는 CPU 벤치마크들을 통해 분석한 i5-8400은 코어 i5-7400보다 25% 이상 빠르며, 7600K보단 15% 더 빠릅니다. AMD의 제품과 비교해보면 라이젠 1600에 비해 5% 빠르지만, 1600X에 비해선 몇 퍼센트 의 근소한 차로 뒤집니다. 작업 종류에 따라 라이젠이 더 빠르거나(멀티쓰레드) 느리기(싱글쓰레드) 때문에, i5-8400은 라이젠 라인업 사이의 절묘한 위치에 있다고 할 수 있습니다. 즉, 구매자가 어떤 프로그램을 주로 사용하느냐에 따라 구매의사가 바뀔 수 있음을 의미합니다.

 

 게임의 경우 상황이 다릅니다. i5-8400은 높은 쓰레드 당 성능과 4.0GHz의 부스트 클럭 덕분에 모든 AMD 라이젠을 능가합니다. 같은 커피레이크 라인업인 i7-8400, i5-8600K 및 i7-8700K과 비교하면, 게임에서 CPU의존도가 매우 큰 환경인 720p 테스트에서도 매우 약간의 차이가 있음을 알게 되었습니다. 이것은 오늘날의 게임이 퀴드코어 이상으로는 코어수 증가에 따른 효과가 크지 않다는 것을 의미합니다. i5-8400은 가장 빠른 그래픽 카드를 사용해도 CPU 병목 현상을 일으키지 않기 때문에 가성비를 중시하는 게이머에게 좋은 제품이라고 할 수 있습니다.

 

i5-8400의 오버클럭은 배수락으로 인해 제한됩니다. 물론 CPU의 터보 부스트 설정을 조정하여 전체코어를 최대 터보 부스트 클럭(4.0GHz)으로 설정할 수 있지만, 테스트 당시에는 제대로 작동하지 않았습니다. 전체코어 부스트시 x38 배율(3.8GHz)로 작동했으며, x40배율이 들어가지 않았습니다. 추가 성능 향상을 위해 x38 배율에 103MHz BCLK를 결합했지만(3,914MHz) 결과는 다소 실망스러웠습니다. 성능차이가 1자리 백분율로 표시되므로, BCLK 오버클럭킹에 힘을 쏟는 것은 시간 낭비라고 생각합니다. BCLK 오버클럭으로 큰 효과를 보지 못하는 근본적인 원인은, 수동 오버클럭에서는 자동 터보 부스트에서 작동했던 마지막 200 MHz를 사용할 수 없기 때문으로 보입니다. 아마 이것은 버그로 생각되며, 메인보드 업체의 새로운 BIOS로 문제를 해결할 수 있을 것입니다. 다만 i5-8400은 기본적으로 최적의 상태에서 작동하기 때문에 굳이 BIOS에 대한 사항이나 오버 클러킹 개념을 익힐 필요가 없을 것 같습니다.

 

i5-8400은 190 달러의 가격으로 인텔에서 구입할 수 있는 가장 저렴한 헥사코어 제품이며, 멀티 스레드 작업을 쉽게 수행할 수 있는 저렴하고 미래 지향적 인 CPU입니다. 게이머들에게는 i7-8700K의 절반 가격으로 게임에서 8700K와 비슷한 성능을 내주기 때문에 구매를 고려할만한 흥미로운 옵션이 될 것입니다. 헥사코어 CPU 구매에 200달러를 절약하고, GTX 1080 대신 GTX 1080 Ti를 구매하면 같은 가격으로 더 높은 성능을 낼 수 있습니다.

 

불행하게도 현재로서는 i5-8400에겐 전혀 쓸모없는 다양한 오버클럭 기능을 갖춘 Z370 메인보드만 시장에 출시된 상태입니다. 아마 i5-8400과 가장 알맞은 메인보드는 B360 칩셋을 탑재한 제품이 될 것이라고 생각하며, Z370 메인보드에 비해 50~60달러가량을 절약할 수 있을 것으로 보입니다. 물론, B360보드가 아직 출시되지 않았기 때문에 지금 당장은 가능한 옵션이 아니지만요. 현재 AMD 라이젠은 단일 쓰레드 작업 부하 및 게임에서 인텔에 비해 뒤쳐져있지만, 멀티쓰레드 성능과 배수락 해제라는 조건으로 오버클럭을 사용한다면 플랫폼 비용 측면에서 인텔에 비해 훨씬 효과적일 수 있습니다.

 

i5-8400 TechpowerUp 평점 : 8.4점 / 추천정도 : Highly Recommended

 

+ 추가하자면 이번 인텔 커피레이크 라인업의 평점은 다음과 같습니다.

i7-8700K : 9.8

i5-8600K : 9.4

i5-8400 : 8.4

i3-8350K : 9.1

 

++ 경쟁상대인 AMD 라이젠의 평점은 다음과 같습니다.

R7 1800X : 8.6

R5 1600X : 9.1

R5 1600 : 9.3

R5 1500X : 8.8

R5 1400 : 7.9

R3 1300X : 9.0

R3 1200 : 8.8