Turbo clock

Windows 10 코어파킹 (4) 부스트클럭편 노트북편

2019. 1. 19. 23:24

모바일을 위한 코어파킹

코어파킹에 대한 포스트 제목이 "더 조용하게, 더 오래!"였지만 실제로 모바일이나 배터리에 관한 언급은 거의 없었습니다.

오히려 고성능 위주의 HEDT에 적절한 설정값을 공유하거나 추천해드렸습니다.

이번에는 모바일에 대하여 말해보려고 합니다. 클럭이 높을수록 에너지 효율이 떨어지기 때문에 클럭이 낮게 유지될 수 있어야 합니다. 단기적으로는 더 조용하고 오래 사용할 수 있습니다. 발열량이 감소하기 때문에 높은 성능이 필요한 순간에 높은 성능을 낼 수 있고, 장기적으로는 더 높은 성능까지 낼 수 있어야 합니다. 하지만 장기적으로 빠른 처리를 하기 위해 단기적인 관점에서 성능 하락이 크면 안될겁니다.

기존에 코어파킹 강좌에서 언급했거나 설명했던 항목들은 전체적인 부분을 조절하는 항목들입니다.

CPU의 사용량에 따라 설정한 가장 낮은 클럭부터 설정한 가장 높은 클럭 사이를 조절하는 항목이거나, CPU의 사용량에 따라 활성화 된 코어를 설정한 최솟값과 최댓값의 사이에서 조절하는 항목입니다.

이번에는 단순한 클럭 조절을 위한 코어 파킹 설정이 아닙니다. 부스트 클럭을 조절하기 위한 항목에 대해 언급하려고 합니다.

부스트 클럭과 TDP

CPU 제조사들은 코어를 늘리면서 발열을 해소하기 위해 Base Clock을 낮추고, 동시에 특수한 상황에서는 오히려 성능이 낮아지는 단점을 해소하기 위해 Boost Clock이라는 개념을 적용했습니다.

그리고 부스트 클럭과 베이스 클럭의 운영을 조절하기 위해 TDP를 도입합니다.

모바일은 TDP로 발열을 제어합니다. 데스크톱도 발열제어를 하지만 큰 영향을 받지는 않습니다.

TDP에 의한 발열 제어는 CPU만 고려합니다. 그러다보니 CPU의 성능은 남고 GPU의 성능은 부족한데 TDP제한이 작동하지 않았던 경우도 있습니다. 그래서 라이젠 모바일 프로세서의 경우는 TDP를 더 낮춰서(클럭이 더 낮게 유지됨) 더 높은 게이밍 퍼포먼스를 달성하기도 하였습니다. 인텔이든 AMD든 상관 없이 클럭이 높기 때문에 부스트 클럭을 제한함으로써 배터리와 발열은 개선하면서도 체감 차이는 거의 없는 후기가 올라오기도 하였습니다.

데스크톱 프로세서라고 예외는 아닙니다. TDP에 의한 발열 제어는 데스크톱 프로세서와는 관련이 없지만, 부스트 클럭의 조절이 필요합니다. Intel Core i9-9900K의 터보 클럭 스펙은 다음과 같습니다.

출처 : wikichip.org

부스트 클럭으로 작동하는 코어가 많아질수록 최대 클럭은 낮아집니다.
만약 싱글 쓰레드 위주의 프로그램을 실행할 때 모든 코어가 부스트 클럭으로 유지되고 있다면 어떨까요? 해당 쓰레드는 실제로는 4.7Ghz처럼 처리되겠죠. 게다가 파일 탐색기나, 마우스 커서의 움직임처럼 간단한 작업을 처리하는 프로세스들도 불필요하게 4.7Ghz로 처리될겁니다.
하지만 부스트 클럭으로 작동하는 코어를ㄹ 잘 조절하면 높은 성능이 필요한 쓰레드는 5.0Ghz로 작동할 겁니다. 다른 코어에서 실행되는 프로세스들은 베이스 클럭인 3.6Ghz의 속도이지만 체감 차이 없이 처리될 수 있습니다.

코어 수가 많아지면서 베이스 클럭과 부스트 클럭의 차이가 커지는 양상을 보이고 있습니다. 또한 부스트 클럭으로 작동하는 코어의 수에 따라 부스트 클럭도 달라집니다. 클럭이 높을 수록 에너지 효율이 떨어지고 연산량 대비 발열량이 증가합니다. 그렇기 때문에 베이스 클럭은 낮추고, 부스트 클럭도 활성 코어 수에 따라 변하게 하는거죠.

베이스 클럭 자체도 낮은 성능은 아닙니다. 그렇기 때문에 베이스 클럭은 자주 사용되고 부스트 클럭은 덜 사용된다면 발열 제어에 여유가 생겨서 필요할 때에 높은 성능을 낼 수도 있고, 체감 성능 하락도 작아질 것입니다. 그렇기 때문에 부스트 클럭을 적절히 조절하면 높은 성능을 유지할 수 있습니다.

부스트 클럭 설정 조정

윈도우는 작업 관리자에 베이스클럭이 표시됩니다. 즉, 윈도우는 베이스 클럭과 부스트 클럭을 인식할 수 있다는 거죠.(물론 맥이나 리눅스도 마찬가지입니다)

그리고 윈도우는 부스트 클럭에 관한 조절 기능도 제공하고 있습니다. 하지만 기본값이 일반 베이스 클럭과 다를 바 없이 대하도록 되어 있습니다. 그렇기 때문에 웹 브라우저를 실행하고, 웹서핑하는 내내 높은 클럭이 유지됩니다.

반면 MacOS의 경우는 베이스클럭에 있는 시간이 부스트 클럭에 있는 시간보다 깁니다. 웹 브라우저를 실행할 때는 부스트 클럭으로 작동하지만, 웹서핑할 때는 베이스 클럭보다 높은 주파수로 올라가지 않습니다. 그러다가 링크를 클릭하여 다른 웹 페이지로 이동할 때는 부스트 클럭으로 작동합니다.

아래 설정을 통해서 윈도우에서도 부스트 클럭에 머무르는 시간을 줄일 수 있습니다.

Windows 10 코어파킹 더 조용하게, 더 오래!

  • 우선 Windows 10 코어파킹 더 조용하게, 더 오래!편을 참고하여 전원 옵션을 활성화 해주세요.
  • 그리고 제어판 -> 시스템 및 보안 -> 전원 설정에 들어갑니다.
  • 사용 중인 프로필의 오른쪽에 있는 "설정 변경" 버튼을 클릭합니다.

  • 그리고 "컴퓨터를 절전 모드로 설정" 아래에 있는 "고급 전원 관리 옵션 설정 변경"을 클릭합니다.

  • 나타나는 창에서 '프로세서 전원 관리' -> 프로세서 성능 향상 모드(영문OS를 사용 중이기 때문에 한글 표현은 다를 수 있습니다.)로 이동합니다.


그러면 위와 같은 옵션들을 확인할 수 있습니다.

꺼짐
활성
적극적
효율적으로 활성
효율적으로 적극적
보장될 때 적극적
보장될 때 효율적으로 적극적

등의 옵션이 있습니다. 번역이 이해하기 조금 힘들긴 하지만 잘 생각해보면 어려운 표현은 아닙니다.

추가로 Microsoft에서 이와 관련한 설명을 제공하고 있습니다.

Name P-state-based behavior CPPC behavior
0 (Disabled) Disabled Disabled
1 (Enabled) Enabled Efficient Enabled
2 (Aggressive) Enabled Aggressive
3 (Efficient Enabled) Efficient Efficient Enabled
4 (Efficient Aggressive) Efficient Aggressive

출처 : Microsoft

여기서 P-state-based behavior와 CPPC는 CPU 성능에 관한 메시지를 전달하는 방법입니다.

꺼짐 : 부스트 클럭은 사용하지 않습니다.
활성 : (P-state : 활성, CPPC : 효율적으로 활성)
적극적 : (P-state : 활성, CPPC : 적극적)
효율적으로 활성 : (P-state : 효율적, CPPC : 효율적으로 활성)
효율적으로 적극적 : (P-state : 효율적, CPPC : 적극적)
보장될 때 적극적 : (P-state : 효율적, CPPC : 효율적으로 활성)
보장될 때 효율적으로 적극적 : (P-state : 효율적, CPPC : 적극적)

Microsoft 문서에는 "at Guaranteed(보장될 때)"에 대한 설명은 없습니다. 하지만 이 설정을 사용하면 부스트 클럭을 사용하지 않는 것과 다름이 없을 정도라는 커뮤니티 후기가 있습니다.

부스트 클럭 유지 시간 : 적극적 > 활성 > 효율적으로 적극적 > 효율적으로 활성 > 보장될 때 적극적 > 보장될 때 효율적으로 적극적

서버용 Windows의 경우 기본값이 "효율적으로 활성"입니다.

MacOS와 같은 CPU 성능 조절을 원한다면 "효율적으로 활성"이 가장 적절할 것 같습니다.

TDP : 8세대 인텔 모바일 프로세서에 대하여

2018. 3. 14. 20:51

TDP를 알아야 하나요?

컴퓨터를 구입하는 데에 있어서 TDP를 관심있게 보는 사람은 없다.

Intel은 4세대 Core 아키텍처인 Haswell 부터 Turbo Boost Technology를 도입했다. 이 때부터 TDP의 수치는 성능의 구분할 수 있는 지표가 되었다. 그래도 여전히 더 높은 스펙을 가진 제품이 더 높은 성능을 보여주었기 때문에 소비자들은 TDP에 큰 관심을 갖지 않았다.

하지만 Intel에서 8세대 Mobile Processor가 Quad Core로 출시되면서 TDP는 중요해졌다. 데스크탑, 고성능 노트북, 저전력 노트북 모두 쿼드코어인데, 여기서 성능의 차이는 TDP를 따라가기 때문이다.

TDP가 뭔가요?

TDP는 Thermal Design Power의 약자로, 열 설계 전력이라고 번역한다.
이렇게 번역하고 보니 많은 사람들이 전력이라고 착각한다. 또한 TDP의 단위에 W(watt)를 사용하니 더 착각하기 쉽다.
이런 착각이 생기는 원인은 파워의 번역이다. Power의 기본적인 뜻은 '힘'이다. 다만, 전자제품이고 사전에 전력이라는 뜻도 있으니 전력이라고 번역하기 쉽다.

실제로는 TDP는 전력과는 전혀 관계가 없다.

첫번째 이유는 열과 전력은 같은 위치에 있을 수 없다. 에너지 효율에 관한 위키피디아 문서를 보자. 에너지 효율이란 "투입한 에너지에 대해 이용할 수 있는 에너지의 비"이다.

에너지를 투입하면 에너지의 일부를 System에서 사용하고 에너지의 일부는 Loss된다. (실제로 그림처럼 효율이 높은 제품은 거의 없다.)

CPU에서 열은 일이 아닌 Loss이다. 즉, 발열량이 15W이면 전력소비는 반드시 15W를 넘어야 한다. 발열이 15W인데 전력소비가 15W라면 에너지 효율은 0이다.

그러므로 열과 전력은 비례 관계를 가질 수는 있지만 발열량이 15W라고 고정이 되면 열과 전력은 같은 공간에 있을 수 없다는 것이다.

두번째 이유는 TDP의 'Design(설계)'에 있다. 설계 전력이라고 하면 마치 15W의 전력소비를 넘지 않을 것 같다. 해당 CPU와 연결된 컴퓨터는 이 설계에 따라 15W를 제공할 수 있으면 충분한 구성을 가진 컴퓨터가 된다. 그러면 CPU는 Boost Clock을 이용할 수 없다. Boost Clock은 설계보다 더 많은 전력이 필요하기 때문이다. 아니면 CPU 내부에 Boost Clock을 이용할 때를 위해 전력을 저장하는 축전기가 있으면 된다. 반대로 열 설계라고 생각해보자. 해당 CPU와 연결된 컴퓨터는 CPU에서, 본체 내에서 15W의 열을 빼는 능력만 있으면 된다. CPU는 Boost Clock을 이용하면서 너무 많은 열이 CPU나 본체 내에 축적되면 쓰로틀링(Thermal Throttle)을 통해 열을 조절할 수 있다.

세번째는 논리가 아닌 경험적 근거이다. 필자의 CPU는 아래 라이젠의 소비전력 그래프와 거의 비슷한 수율을 가지고 있는데, Cooling 능력이 65W인 쿨러로 3.6Ghz까지 문제없이 오버클럭이 된다. 하지만 그래프를 통해 알 수 있듯이 소비전력은 130W 가까이 된다. TDP가 소비전력과 관계가 있다고 보기에는 그 차이가 크다.

그러니까 'TDP 가 15W이다' 라고 정의되었을 때, 여기서 15W는 전력이 아닌 발열량인 것이다.

자세한 내용은 TDP에 대한 위키피디아(영문)를 보자.

그러므로 TDP는 열설계전력이라고 번역하는 대신 열설계력이라고 해석해야 한다. 물론 관용적으로 열설계전력을 사용할 수 있지만, 이 단어를 보면서 전력과는 관련이 없다는 것을 상기해야 한다.

TDP가 왜 중요한가요?

그렇다면 TDP를 왜 중요하게 봐야 할까? 단순히 해석만 하자면 CPU가 15W의 열을 배출할 수 있는 컴퓨터 환경을 전제로 하는 설계했다는 것이다. 이렇게 생각하면 다른 의문도 해결된다. CPU들이 클럭이 다른데도 TDP가 같은 경우가 있는데, 그 이유는 CPU의 스펙을 나타낸 것이 아니라 이 CPU를 사용하는 데에 필요한 외부의 쿨링 능력이었기 때문이다.

아래 비교군을 보자

인텔 i5-7600은 Turbo Clock 4.1Ghz를 가지고 있다. 인텔 i7-7920HQ도 Turbo Clock 4.1Ghz를 가지고 있다. 하지만 각각 베이스클럭 3.5Ghz, 3.1Ghz로 65W, 45W이다.

인텔 i7-7920HQ는 Clock Limit 없이 TDP 35W로도 구성이 가능한데, 데스크탑 프로세서도 TDP 36W인 제품이 있다.
인텔 i7-7700T는 Turbo Clock이 3.8Ghz로 차이가 크다. 반면에 Base Clock은 2.9Ghz로 Base Clock이 3.1Ghz인 i7-7920HQ와 비슷하고 TDP도 같다.

데스크탑 프로세서와 모바일 프로세서는 타겟이 다르다. 클럭이 같다고 하여도 구성이 다르다.

그럼에도 불구하고 위 제품들에서 TDP와 Base Clock은 큰 연관이 있다는 것을 알 수 있다.

베이스 클럭은 뭔가요?

TDP에서 알 수 있듯이 '열'으로 결정한다. 하지만 데스크탑과 모바일은 조금 다르다.

데스크탑 프로세서는 메인보드 제조사가 따로 있는 경우가 대부분이다. 그리고 메인보드에 따라 성능차이가 있어서 소비자들은 메인보드에 따른 벤치마킹 결과를 참고해서 메인보드를 선택한다. 그렇기 때문에 보틍의 데스크탑 메인보드들은 Fan을 조절해서 TDP제한에 걸리지 않게끔 열을 해소한다.

노트북은 다르다. 메인보드를 노트북 제조사가 만들기 때문에 보통 메인보드가 달라지면 컴퓨터 스펙 자체가 달라진다. 완전한 비교는 어려운 것이다. RAM, SSD 등은 메인보드보다 더 컴퓨터의 성능에 영향을 미친다. 또한 노트북은 배터리가 오래가고 조용하고 가벼워야 한다. 소비자들도 데스크탑에 비해 더 낮은 성능을 감안하고서 가볍고, 조용한 노트북을 구입한다. 성능이 높으면 좋지만 노트북을 고르면서 첫번째 요소가 성능이 되지는 않는다. 그래서 보통의 노트북은 베이스 클럭으로 작동하도록 설계한다.

노트북은 베이스 클럭으로 작동한다는 것은 데스크탑 컴퓨터에 대해 상대적인 의미이다. 노트북이라고 무조건 베이스 클럭으로만 작동하는 것은 아니다. 고성능 노트북이나 쿨링이 뛰어난 노트북은 부스트 클럭으로 작동하는 시간이 길 것이고, 저소음 노트북이나 가벼운 노트북은 부스트 클럭으로 작동하는 시간이 짧을 것이다.(2019.10.29 개정)

출처 : hwbattle.com

위 사진에서 전압을 보자. 사진을 보면 클럭이 오르는데, 소비전력은 크게 오른다. 여기서 관심있게 봐야 할 것은 전압이다. 3.5Ghz까지는 전압이 같은데, 소비전력 증가량이 일정하다. 반면, 3.6Ghz부터 전압이 오르는데, 소비전력도 크게 오른다. 3.9Ghz는 전압도 크게 오른다.
소비전력은 전압에 따라 갈린다고 봐도 될 정도로 전압의 영향을 받는데, 클럭이 높아지면 그 전압도 크게 오른다.

클럭이 높아지면 전압이 크게 높아지는데, 소비전력은 전압의 제곱만큼 증가한다. Clock, 즉 일은 비례적으로 증가하는데 소비전력은 전압의 제곱만큼 증가하니, 그 만큼 에너지 효율이 떨어지고 발열량이 크게 증가하는 것이다.
그러므로 부스트 클럭을 유지한다는 것은 배터리 소모를 크게 늘리고 팬 소음도 커진다는 것이다. 이런 차이 때문에 데스크탑 프로세서는 All Core Boost 또는 Boost Clock을 보면 프로세서의 성능을 알 수 있지만, 노트북은 (용도에 따라 다르지만; 보통은) 베이스 클럭을 봐야 한다.

물론 편법으로 부스트 클럭을 유지할 수는 있다. 하지만 편법이 적용되지 않는 제품도 있고, 편법을 적용했는데도 쿨링 능력이 부족하면 클럭이 떨어질 수 있다. 수동으로 조절해서 사용하고 싶다면 충분히 알아보고 구입해야 한다.

여기까지 읽고 나면 드는 의문이 하나 있다.

그러면 베이스 클럭을 보면 되는 것 아닌가요?

그래서 재미있는 비교군을 가져왔다.

i7-7920HQ : 4 Cores, 3.1Ghz up to 4.1Ghz, TDP 45W
i7-7660U : 2 Cores, 2.5Ghz up to 4.0Ghz, TDP 15W
i7-7567U : 2 Cores, 3.5Ghz up to 4.0Ghz, TDP 28W
i7-7560U : 2 Cores, 2.4Ghz up to 3.8Ghz, TDP 15W

i5-7440HQ : 4 Cores, 2.8Ghz up to 3.8Ghz, TDP 45W
i5-7200U : 2 Cores, 2.5Ghz up to 3.1Ghz, TDP 15W

몇 개의 CPU 스펙을 가져왔다. i7끼리, i5끼리 묶었다. i7이 등급이 높지만 성능 순서는 절대 아니다.

그래서 성능 순서로 재 정렬해보면

i7-7920HQ : 4 Cores, 3.1Ghz up to 4.1Ghz, TDP 45W
i5-7440HQ : 4 Cores, 2.8Ghz up to 3.8Ghz, TDP 45W

i7-7567U : 2 Cores, 3.5Ghz up to 4.0Ghz, TDP 28W

i7-7660U : 2 Cores, 2.5Ghz up to 4.0Ghz, TDP 15W
i7-7560U : 2 Cores, 2.4Ghz up to 3.8Ghz, TDP 15W
i5-7200U : 2 Cores, 2.5Ghz up to 3.1Ghz, TDP 15W

이렇게 된다. TDP가 같은 것끼리 묶인다.

듀얼코어이면서도 베이스클럭이 굉장히 높아 TDP가 높은 제품이 있다. 좀 더 찾아보면, 쿼드코어이면서 듀얼코어보다 베이스클럭이 낮은 경우도 있다. 이러한 차이를 구분할 필요가 없는 기준이 TDP이다.

쿼드코어 저전력 모바일 프로세서는 뭐가 좋아요?

작년, AMD가 모바일 프로세서 저전력 라인에 쿼드코어를 출시했다. 그리고 인텔도 AMD의 공격적인 제품 구성에 발빠르게 새로운 제품을 내놓았다.

지금까지의 CPU는 듀얼코어 CPU보다 쿼드코어 CPU의 성능이 확실히 좋았기 때문에 AMD가 저전력 라인에 쿼드코어를 출시하니 소비자의 마음이 AMD쪽으로 기울 수밖에 없었다. 그래서 인텔이 급히 저전력 라인에 쿼드코어를 출시하게 된다.

하지만 인텔의 장점은 멀티코어가 아니다. 인텔은 코어당 성능이 굉장히 좋다. 인텔은 2013년에 출시된 하스웰도 4.5Ghz이상으로 오버클럭하는 데에 1.25V이상을 넘지 않았다. 순정 상태의 전압은 말할 것도 없다. 2017년에 출시된 Ryzen은 같은 전압으로는 3.7Ghz정도가 최선이다. 반면에 Multi Core 성능은 인텔의 장점이 아니다. 이전 글에서도 멀티코어 성능에 대해 언급했다. AMD는 비셰라부터 멀티 코어를 지원하는 프로그램에 대해서는 강한 모습을 보여줬다. 라이젠 또한 멀티코어 성능은 인텔보다 좋았다. 이런 양상은 라이젠 이후 출시 된 Intel 8세대 프로세서에서도 나타난다.

아래는 Intel i7-8700k와 AMD Ryzen 5 1600x를 비교한 표이다.

구분 Ryzen 5 1600x i7-8700k 차이
Base Clock 3.6Ghz 3.7Ghz 0.973
Boost Clock 4.0Ghz 4.7Ghz 0.851
12 Thread Clock 3.7Ghz 4.3Ghz 0.860
TDP 95W 95W 같음
Single Thread Benchmark(출처) 386 508 0.760
Multi Thread Benchmark(출처) 3374 3814 0.885
Multi Thread Ratio x8.74 x7.50 1.165
Single Thread Perf. per 1Ghz (점수/클럭) 96.5 108.1 0.90
12 Thread Perf. per 1Ghz 6core (점수/클럭) 991.9 887.0 1.12

AMD Ryzen 5 1600x와 Intel i7-8700k는 베이스 클럭을 보면 거의 비슷한 스펙인 것 같지만 사실은 그렇지 않다. 앞서 말한 것과 같이 인텔은 클럭이 높은 게 장점이다. 같은 TDP를 가지고도 실제 작동 주파수가 0.7Ghz가 높다. (데스크탑 프로세서이므로 Boost Clock을 비교한다.) 라이젠이 출시될 때는 IPC가 인텔에 거의 근접했다고 알려지기도 했었는데, AMD Ryzen 5 1600x와 Intel i7-8700k의 싱글쓰레드 벤치마킹 점수의 차이는 두 CPU의 클럭 차이보다 더 크게 나타났다. 즉, 해당 벤치에서 수행하는 연산에 대해서는 AMD의 IPC가 인텔 8세대 프로세서에 못미친다는 뜻이다. 반면 멀티코어의 점수는 그 격차가 감소했다. 단순계산(단순계산일 뿐이다. 실제로는 다를 수 있다)으로 클럭을 같게 했을 때는 라이젠이 오히려 더 높은 성능을 보여준다.

인텔은 클럭이 높을 때에 유리함에도 불구하고 클럭을 낮추고 쿼드코어를 출시했다. 클럭은 라이젠 프로세서보다 더 낮다. 모바일 라이젠의 최하위 모델인 Ryzen 3 2300u는 Base Clock이 2.0Ghz이고 Boost Clock이 3.4Ghz이다. 최상위 모델인 Ryzen 7 2700u는 Base Clock이 2.2Ghz이고 Boost Clock은 3.8Ghz이다. 인텔은 최하위 모델인 i5-8250u는 Base Clock이 1.6Ghz이고 Turbo Clock이 3.4Ghz이다. 최상위 모델인 i7-8650u는 Base Clock이 1.9Ghz이고 Turbo Clock은 4.2Ghz이다.

이번 인텔 8세대 모바일 프로세서의 장점은 Turbo Clock이다. 그리고 넓은 주파수 범위(Frequency Range)에 있다. 인텔이 지금까지 Dual Core를 판매한 것은 장점이 있기 때문이다. 멀티 쓰레드를 지원하지 않는 프로그램에서는 클럭이 높은 게 유리하기 때문이다. 아직까지도 멀티코어를 지원하지 않는 프로그램이 있는데, 그런 프로그램에서 3.8Ghz이상을 요하는 프로그램도 봤다. 인텔은 Turbo Clock을 4.0Ghz로 만들었다. 멀티 쓰레드를 지원하지 않는 프로그램에서 인텔의 장점을 살려 4.0Ghz로 작동하면서, 높은 클럭으로 생긴 열을 낮은 베이스 클럭으로 보상할 수 있다. 클럭이 낮으면 열효율이 증가하기 때문에 성능을 더 높게 오래 유지할 수 있다.
라이젠은 반대로 베이스 클럭을 높여서 멀티코어를 지원하는 프로그램에 대해 높은 성능을 내도록 구성했다.

HQ모델을 기대하지는 말자

이 글을 통해 꼭 하고 싶었던 말인데, 열이 제대로 해소된다면 분명히 i5-8250u는 쿼드코어의 퍼포먼스를 보여줄 것이다. 컴퓨터 부팅, 웹서핑, 문서편집 등은 쿼드코어의 퍼포먼스를 보여줄 것이다. 하지만 보통의 쿼드코어 시스템에서 기대하는 동영상 렌더링, 프로그램 컴파일, 게임 플레이는 계속적으로 발열이 생기게 되고 TDP에 따라 클럭이 감소할 것이다. 아이러니(?) 하게도 i5-8250u는 쿼드코어의 퍼포먼스를 보여줄 것이지만, 쿼드코어에서만 원활하게 이용 가능한 프로그램을 구동할 때는 쿼드코어의 성능을 기대할 수 없다. 웹서핑이나 간단한 문서작업은 게이밍 PC만큼 빨라질 것이지만, 게임은 할 수 없다. 그러니 고성능의 노트북이 필요한 것이라면 저전력 제품을 구입하진 않아야 한다.

  1. oo 2018.10.09 22:40

    안녕하세요. 좋은 글 잘 읽었습니다.

    혹시 맥북이 무조건 편법이 가능하다는게 무슨뜻인가요??

    2018 맥북프로 13인치에 egpu 고려중이거든요..

    • BlogIcon 친절한 콜홍 2018.10.09 23:48 신고

      일반적으로는 TDP조절을 온도를 통해 하게 되는데요. 맥은 CPU의 온도가 특정 임계점까지 올라가기 전까지는 팬 속도를 올리지 않는 방법을 사용하고 있습니다.

      그래서 팬 속도를 수동으로 조절해주면 클럭이 높게 유지되구요.


      안타깝게도 2018년형은 윈도에서 팬조절을 할 수 있는 솔루션이 아직 없는 것으로 알고 있습니다. (MacOS에서는 팬 조절이 가능합니다.)


      윈도 노트북은 기본적인 발열제어 외에도 소프트웨어적인 제한도 하고 있습니다.
      그래서 이 소프트웨어적인 제한을 풀면 성능 향상이 가능하구요.
      하지만 모든 노트북이 소프트웨어 제한을 풀 수 있는건 아니어서 맥은 무조건 편법이 가능하다는 표현을 사용했던 겁니다.

  2. oo 2018.10.11 05:35

    친절한 답변 감사합니다~

  3. 그램구매예정자(대학생) 2018.10.25 13:07

    저전력 노트북 구매를 고민하고 있는 시점에서, 글 내용이 정말 도움이 되네요.
    혹시 질문 하나 드려도 될까요
    글 말미에 i5 8250u는 웹서핑이나 간단한 문서작업에서는 쿼드코어의 퍼포먼스를 보여줄것이지만 게임은 할 수 없다
    라고 하셨는데, 롤 정도의 게임은 어떨까요
    내장그래픽이라치고, 그래픽 성능을 중옵 이하로 낮춘다고 했을때, 쿼드코어의 장점을 체감할 수 있을까요?

    그리고 i3 8130u가 i5 8250u랑 부스터 클럭은 동일한데, 기본클럭이 더 높더라구요. 또 i3는 듀얼코어이고 i5는 쿼드코어인데
    TDP 15W인 저전력 노트북에서, i3 8130u는 기본클럭이 더 높으니까 열효율은 더 떨어질거고
    i5는 기본클럭은 낮지만, 동일 TDP인데 쿼드코어라서 발열이 더 심할거같은데..
    롤 중옵 정도의 플레이를 할때 어느 경우가 발열 문제가 더 적을까요?

    • BlogIcon 친절한 콜홍 2018.10.25 13:13 신고

      본문에 있듯이, 발열이 생기면 클럭이 낮아지는 거구요.
      노트북의 쿨링이 TDP 15w라는 것만 지켜진다면 베이스클럭 아래로 떨어질 가능성은 거의 없습니다.

      또한 베이스 클럭을 유지하는 수준으로 팬이 돈다고 가정한다면 계속적으로 발열이 생기는 환경에서 팬 소음이 커지긴 하지만 성능은 여전히 베이스클럭으로 비교해도 되고 발열 문제도 비슷할 것입니다.

      제가 롤은 하지 않는데, 게임 옵션이나 윈도의 클럭 조절 옵션을 적절히 조절한다면 쿼드코어 급의 퍼포먼스는 느낄 수 있을 것으로 보입니다.

  4. BlogIcon Seungwan 2019.07.30 15:12 신고

    2018년형 13인치 맥북 프로의 서열정리가 애매해서 찾다가 여기까지 오게 됐습니다.
    15W급의 13인치 기본형과 28W급의 13인치 고급형의 벤치마크 성능이 엇비슷한데 이 부분은 어떻게 이해하면 될까요?
    15W급의 기본형은 Base Clock이 낮으니 높은 Boost Clock을 유지하는데 사용하는 전력이 훨씬 큰 것인가요?
    그리고 같은 섀시에 Cache, 코어 갯수, 쿨링 구조가 비슷해서 TDP가 의미가 없게 되어버린 것인가요?
    TDP라는 것이 단순히 인텔이 제조사에게 열설계 가이드라인을 제시하기 위해 만든 것인지 궁금합니다.

    • BlogIcon 친절한 콜홍 2019.07.30 16:10 신고

      Q : 15W급의 13인치 기본형과 28W급의 13인치 고급형의 벤치마크 성능이 엇비슷한데 이 부분은 어떻게 이해하면 될까요?


      저도 그 부분에 대해서 의문을 갖고 있습니다.
      저는 2018년 맥북부터는 작동 방식이 다르다고 판단했습니다. 하지만 확실한 것은 아니어서 따로 블로그에 작성하지는 않았습니다. 참고 정도로만 읽어보세요

      맥북은 어느 정도 열이 올라야 쿨링을 시작하는데, 2018 이후의 맥북에서는-아마도 2018맥미니도 포함- 그 쿨링을 시작하는 임계점이 부스트 클럭을 유지할 수 있는 온도로 보입니다.
      그러다보니 15W제품에 대해서도 비슷한 성능이 나타나는 것으로 보이구요.

      다만 15W 모델의 경우는 GPU 성능이 낮고 팬이 1개인 구조입니다. 그래서 결과적으로는 조금 차이가 날 것으로 보입니다.
      인텔의 GPU 자체가 워낙 만족스러운 성능은 아니기 때문에 내장 GPU 성능이 조금만 차이나더라도 체감 차이가 클 수도 있습니다. 반대로 GPU 성능이 중요하지 않다면 큰 체감 차이가 없을 수도 있다고 생각합니다. TDP가 GPU의 발열도 고려한 것이기 때문에 GPU가 중요하지 않다면(GPU의 발열이 적다면) TDP에 여유가 생겨서 오히려 CPU 클럭 유지가 쉬워지기 때문입니다.
      그리고 팬이 1개이기 때문에 쿨링 성능이 약할 수 있습니다. 똑같이 부스트 클럭이 유지된다 하더라도 온도는 높게 나올 수도 있구요. 반대로 온도는 비슷하더라도 팬 속도가 빨라서 팬 소음이 클 수도 있습니다. 아니면 오랜 시간(20분 이상) 발열이 많은 작업을 수행할 경우에는 맥북에 열이 쌓여 부스트 클럭을 유지하지 못할 수도 있다고 봅니다.


      Q : TDP라는 것이 단순히 인텔이 제조사에게 열설계 가이드라인을 제시하기 위해 만든 것인지 궁금합니다.

      TDP의 원래 의미는 베이스 클럭을 유지하는데 필요한 열 해소 능력입니다. 제조사 뿐 아니라, 사용자가 데스크톱 쿨러를 구매할 때도 TDP는 중요합니다.
      하지만 컴퓨터가 쿨링을 하는 데에는 단순히 팬의 능력만 중요한게 아니라 실내 온도, 샤시의 공기 순환 능력 등을 고려해야 하는 것이죠. 게다가 본문에서 언급했다시피 소프트웨어적으로도 클럭을 조절할 수 있습니다.
      그렇기 때문에 완제품을 구입하는 소비자는 직접 구매하거나 후기를 보기 전 까지는 컴퓨터의 정확한 성능을 알 수 없게 됩니다. HW와 SW의 구조에 따라 부스트 클럭 유지가 가능한지, 불가능한지가 결정되기 때문입니다. 따라서 소비자 입장에서는 프로세서를 사용하기 위한 최소한의 쿨링 가이드라인을 제시하기 위한 것이라고 보는 것이 맞습니다.



      Q ; 15W급의 기본형은 Base Clock이 낮으니 높은 Boost Clock을 유지하는데 사용하는 전력이 훨씬 큰 것인가요?

      TDP는 베이스 클럭에 관한 열 설계 수준이기 때문에 부스트 클럭의 발열이나 전력과는 무관합니다.
      게다가 요즘의 인텔 프로세서들은 멀티코어 부스트 클럭*을 공개하지 않기 때문에 부스트 클럭에 대한 발열량을 알기는 더욱 어렵습니다.
      * 여러 코어가 동시에 부스트 클럭에 도달할 때는 스펙 상의 부스트 클럭에 도달하지 못합니다. 따라서 스펙 상의 부스트 클럭보다 낮은 성능으로 작동하게 됩니다.


      Q : 그리고 같은 섀시에 Cache, 코어 갯수, 쿨링 구조가 비슷해서 TDP가 의미가 없게 되어버린 것인가요?

      쿨링 알고리즘이 부스트 클럭을 유지하도록 설계된 이상 의미 없는 수치가 된 겁니다. 앞서 언급했다시피 베이스 클럭에 대한 TDP이기 때문입니다. 또한, TDP는 GPU까지 작동할 때의 수치이기 때문이기도 합니다.

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