인텔 코어 i9-9900K의 숙명 '쓰로틀링', 이제 좀 벗어나자

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인텔 최초의 메인스트림 8코어 프로세서, 코어 i9-9900K가 출시 된지 벌써 2주가 지났다. 그 동안 제품 수급 문제가 일부 해결 되며 비정상적인 가격 문제도 많이 해소됐고 발열 같은 우여 곡절 속에서도 코어 i9-9900K에 대한 소비자들의 반응들은 점차 나아지고 있다.

가성비는 불만이지만 코어 i9-9900K를 대신 할 제품이 없다는 현실을 받아 들이기 시작한 것인데 이 때문에 코어 i9-9900K의 단점들을 공유하고 이에 대한 대책이나 해법을 스스로 찾으려는 이들이 많아지고 있다. 소비자들의 모든 불만을 인텔이 나서 해결해 줄 것도 아니니 사용자가 직접 해결해서 쓰겠다는 생각들이다.

오늘은 이런 분들을 위해 코어 i9-9900K의 몇 가지 문제들과 이에 대한 해법에 대해 이야기 해볼까 한다. 

 

■ 쓰로틀링(Throttling)에 막혀 있는 코어 i9-9900K

일반적인 쓰로틀링은 발열과 관계가 있다. 모든 반도체가 그러하겠지만 CPU가 손상되는 한계 온도에 도달하지 못하도록 클럭이나 전압을 강제로 낮추는 것을 쓰로틀링이라 부르는데 인텔은 이보다 더 특별한 쓰로틀링을 코어 i9-9900K에 적용했다.

인텔이 코어 i9-9900K에 적용한 쓰로틀링은 4가지다.

CPU 발열을 제한하는 쓰로틀링은 기본이고 전류를 제한하는 쓰로틀링에 TDP 한계를 벗어난 소비전력까지 제한하는 쓰로틀링과 메인보드 전원부 온도까지 제한하는 쓰로틀링이 복합적으로 적용 했다. 이 때문에 어느 한 가지만 해당 되도 CPU 속도와 전압이 규정 보다 낮아지고 제 성능을 발휘할 수 없게 된다.

물론, 모든 PC 작업이 CPU 자원을 100% 끌어다 쓰는 것은 아니기에 대부분 95W 내에서 작업이 처리 되는 경우가 많고 쓰로틀링을 경험할 일이 거의 없다. 

 

 

하지만 장시간 랜더링이 필요한 영상 편집이나 CG 작업에선 이런 현상이 자주 발견되는데 쓰로틀링 문제를 해결하기 전과 후를 비교하면 적게는 5% 초반(베가스 영상 편집)에서 많게는 12%까지(블랜더 랜더링) 작업 시간이 단축되는 직접 확인하기도 했다.

참고로, 벤치마크에 자주 활용되는 CineBench는 비교적 테스트 시간이 짧은 편이라서 쓰로틀링에 영향을 받지 않는 것으로 확인됐다.  

 

■ 쓰로틀링 현상, 어떻게 확인하나?

쓰로틀링 현상을 확인하는 방법은 여러 가지가 있다.

그 중 가장 간단한 방법은 인텔이 제시한 정규 속도(터보 부스트) 대로 클럭이 유지되는가를 확인하는 것인데 다른 조건은 다 필요 없고 모든 코어가 활성화 된 상태에서 4.7GHz가 유지되는가만 확인하면 된다.

앞서 소개한 4가지 쓰로틀링 조건 중 어느 한가지라도 걸리면 4.7GHz 보다 낮은 속도로 동작한다. 참고로, 필자는 블렌더 랜더링 시 TDP 제한에 걸려 4.05GHz까지 낮아지는 것을 경험하기도 했다.

쓰로틀링 현상에 대한 자세한 내용을 알고 싶다면 인텔 익스트림 튜닝 유틸리티를 설치하면 된다. 이 프로그램은 인텔 프로세서에 대한 클럭 조절 뿐만 아니라 안정화 테스트, 벤치마크, 모니터링 등 다양한 튜닝 기능을 제공하는 것이 특징인데 코어 i9-9900K이 설치된 PC에서 사용하면 기본적인 속도 뿐만 아니라 소비전력과 쓰로틀링 유무를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

CPU 정보 확인에 주로 사용되는 CPU-Z나 HWInfo도 다양한 정보가 제공되지만 쓰로틀링 유무를 항목별로 확인 하는 용도로는 인텔 익스트림 튜닝 유틸리티가 더 좋다. 

 

■ 쓰로틀링을 해결하자, 인텔 익스트림 튜닝 유틸리티 활용법

코어 i9-9900K에 걸려 있는 쓰로틀링을 모두 해결하려면 일단 고성능 쿨러가 필요하다.

왜냐하면 4가지 쓰로틀링 조건 중에서 가장 먼저 제한에 걸리는 것이 CPU 온도기 때문인데 필자는 커세어의 AIO 수냉 쿨러인 H115i를 사용해 이 문제를 해결했다. H115i가 적용된 코어 i9-9900K는 오픈 케이스 상태에서 풀로드 조건(블랜더 랜더링)시 60도 초반을 넘지 않을 만큼 온도가 안정적이었다.

고성능 쿨러를 장만했다면 인텔 익스트림 튜닝 유틸리티로 각종 제한들을 풀어주기만 하면 된다.

인텔 익스트림 튜닝 유틸리티의 어드밴스드 튜닝 메뉴로 진입해서 95W` 잡혀 있는 터보 부스트 맥스 파워를 순간 최대 파워와 동일한 210W로 바꿔주고 193A로 초기값이 설정된 프로세서 코어 IccMax와 캐쉬 IccMax도 210A 이상으로 높여주면 전류와 전력 제한에서 벗어날 수 있다.

메인보드 전원부 온도는 특별한 경우가 아니라면 걱정할 필요가 없지만 일부 보급형 Z370 메인보드 처럼 코어 i9-9900K에 대응하는 전력 공급 라인이 설계되지 못한 경우 심각한 발열을 동반할 수 있어 쓰로틀링에 걸릴 수도 있다.

필자가 사용한 ASUS Prime Z390-A는 DrMOS로 업그레이드 된 전원부 덕분에 전류와 전력 제한이 풀린 상태에서도 발열로 인한 쓰로틀링은 발생하지 않았다.

단, 쓰로틀링에서 벗어난 코어 i9-9900K는 95W로 묶여 있던 소비전력이 160~170W대로 급증하고 60도 초반에서 안정화 됐던 온도도 20도 가까이 증가하기 때문에 이에 대한 대책도 필요하다. 

 

■ 8코어 5GHz, 오버클럭은 꿈일까?

코어 i9-9900K은 오버클럭에 적합한 제품이 아니다. 자유로운 배수 조절은 가능하지만 이미 한계에 다다른 정규 속도 탓에 얻어낼게 별로 없는 제품이다.

그러나 5GHz로 동작하는 기본 스펙 탓에 8코어 5GHz 실현에 기대하는 오버클러커가 많았는데 결론 부터 말하자면 5GHz 오버클럭은 가능하다.

일단, 코어 i9-9900K을 5GHz로 동작시키려면 앞서 소개한 제한들 부터 풀어야 한다. 코어와 캐쉬 IccMax도 210A 이상으로 높여주고 터보 부스트 맥스 파워도 무제한으로 바꿔주는 것이 좋다. 그 후 CPU 전압을 1.375v 이상으로 바꿔야 하는데 어차피 자동 모드에서도 거의 비슷한 값이 인가되니 굳이 강제로 할당시킬 필요는 없다.

AIO 수냉 쿨러의 팬과 펌프 속도도 성능 중심으로 바꿔야 한다. 필자가 사용한 커세어 H115i도 기본 모드에선 4.9GHz가 한계라서 5GHz를 위해 라디에이터 팬과 펌프 속도를 퍼포먼스 모드로 변경했다.

그렇게 모든 준비가 끝나면 마지막으로 CPU 배율을 50으로 바꾸고 각자 선호하는 스트레스 테스트 프로그램을 통해 각종 오류나 안정성을 확인하면 된다.

필자는 OCCT에서 1시간 40여분이 넘는 동안 그 어떤 오류도 확인하지 못했다. 이때 확인된 소비전력은 157W 였으며 CPU 온도는 70도 초반을 벗어나지 않았다. 자료에는 없지만 캐쉬 배율을 50배로 높인 테스트에서도 별다른 문제가 확인되지 않았다.

5.1GHz는 부팅만 가능했을 뿐 OCCT 뿐만 아니라 인텔 익스트림 튜닝 유틸리티의 스트레스 테스트 조차 통과하지 못했는데 CPU 수율도 문제겠지만 그보다는 발열에 따른 영향이 가장 컸던 것으로 기억난다.

댓글

비싼 돈주고 사고서 100% 제기능도 못쓰면서 사용자가 쓰로틀링까지 관리하면서 사용해야 하는것인지?