사람들이 컴퓨터를 조립할 때 많은 관심을 가지는 부품 중 하나가 CPU입니다. 왜냐하면 CPU는 외부적으로 보여지는 컴퓨터 성능에서 큰 비중을 차지하고 있기 때문입니다. 친구들이랑 컴퓨터 성능 관련 대화를 나눌 때에도 CPU 하나만으로 성능을 비교하기도 합니다. 컴퓨터 부품이 CPU만 있는 것은 아니지만 CPU가 컴퓨터 성능이 가장 큰 영향을 미치는 것은 사실입니다. 그러나 CPU를 구매할 때 무조건 높은 성능을 자랑하는 제품을 고르는 것은 옳지 않습니다. 자신이 컴퓨터를 어떤 용도로 사용할지에 따라 CPU를 선택 구매해야 합니다. 이 글에서는 CPU를 구매할 때 알아야 하는 것들을 설명하겠습니다.

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CPU는 무엇인가?

우리말로 중앙처리장치라고 부르는 CPU는 컴퓨터에서 중요한 역할을 하는 부품입니다. CPU는 메인보드에 장착되어 높은 수준의 연산 작업을 수행합니다. 소프트웨어가 실행되거나 엑셀에서 복잡한 계산 작업을 할 때 모두 CPU에서 연산 작업이 이루어집니다. 컴퓨터에 CPU가 없으면 연산이 필요한 작업을 할 수 없습니다.

운영체제를 포함하는 모든 소프트웨어는 연산 작업이 필요하기 때문에 CPU가 없다면 컴퓨터는 작동 불가합니다. 물론 메모리, 메인보드, 그래픽카드 등 다른 부품도 컴퓨터 작동에 꼭 필요합니다. 그러나 CPU는 컴퓨터 성능에서 가장 큰 비중을 차지하는 부품입니다. 연산 속도가 빠르면 빠를수록 컴퓨터 속도도 덩달아 빨라지기 때문입니다.

CPU 구매 시 필요한 정보

컴퓨터를 조립하거나 업그레이드할 때 CPU는 가장 중요한 부품 중 하나입니다. 그리고 필요로 하는 컴퓨터 성능에 따라 선택의 폭이 넓어지기도 좁아지기도 합니다. 보통 업무용 컴퓨터에서는 보급형 CPU를 사용하면 충분하고, 게이밍 컴퓨터에서는 하이엔드 CPU를 주로 사용합니다.

어떤 CPU를 구매할지 결정할 때에는 제조사, 코어 갯수, 소켓, 작동 클럭, 캐시메모리 용량에 대한 지식이 필요합니다. 사용자가 판단하여 가장 적합한 CPU를 선택해야 합니다. 이 외에도 IPC, FSB 등 다소 어려운 개념도 있지만 컴퓨터를 구입할 때에는 꼭 필요하지 않기 때문에 이 글에서는 제외하도록 하겠습니다.

1. 제조사

CPU 제조사는 인텔과 AMD가 있습니다. 이 중에서 인텔이 가장 보편적으로 사용됩니다. 오래 전부터 AMD가 인텔을 뒤따라가는 모양새가 연출되고 있지만 AMD 기술이 인텔에서 사용되는 경우도 많고 AMD와 인텔은 크로스라이선싱 계약을 체결하였기 때문에 AMD와 인텔은 파트너이기도 합니다.

그런데 인텔 CPU 성능이 AMD CPU보다 우수하다는 인식이 보편적으로 퍼져있기 때문에 인텔을 선호하는 경향이 강합니다. 그러나 최근 AMD에서 라이젠 프로세서를 발표하며 CPU 성능도 인텔 코어 프로세서를 근접하게 따라잡았고 가격도 합리적으로 책정되어 AMD 점유율이 이전보다 높아진 상태입니다.

AMD는 인텔보다 가격이 저렴합니다. 저렴한 가격에 높은 성능을 원한다면 AMD가 좋습니다. 동일 성능을 보이는 인텔 i7-6900K와 AMD 라이젠 7 1800X는 약 66만 원 가격 차이가 있습니다. 인텔 i7-6900K는 1,247,480원이고 AMD 라이젠 7 1800X는 588000원입니다. 참고로 CPU 성능을 나타내는 벤치마크 지수는 여러가지가 있으므로 무조건 인텔이 우수하다고 평가하는 것은 잘못된 판단이라고 말씀드리고 싶습니다.

가성비를 생각한다면 AMD가 정답이고 그래도 가격 상관 없이 정통 하이엔드 성능을 원한다면 인텔이 정답입니다.

정리

• 가성비를 생각한다면 AMD
• 정통 하이엔드 성능은 원한다면 인텔

2. 코어 갯수

CPU 기판에는 한 개 또는 여러 개의 코어가 자리잡고 있습니다. 한 개의 코어만 있을 수도 있고 8개의 코어가 있을 수도 있습니다. 연산회로인 코어가 많을 수록 동시에 여러가지 작업을 처리할 수 있기 때문에 연산 속도가 빨라집니다. 한 개의 코어를 가지고 있으면 싱글코어라고 부릅니다. 여러 개의 코어를 가지고 있으면 멀티코어라고 부릅니다. 또한 멀티코어는 다음과 같이 구분됩니다.

• 듀얼코어: 2개의 연산회로 탑재. 펜티엄D, 코어2듀오, 애슬론64 X2, 코어i3, 펜티엄, 셀러론.
• 트리플코어: 3개의 연산회로 탑재. 페넘X3, 페넘II X3, 애슬론II X3.
• 쿼드코어: 4개의 연산회로 탑재. 코어2쿼드, 페넘II X4, 코어i3, 코어i5, 코어i7, 제온 E3, 라이젠5, 라이젠3.
• 펜타코어: 5개의 연산회로 탑재. 테그라3.
• 헥사코어: 6개의 연산회로 탑재. 코어i5, 코어i7, 페넘II X6, 옵테론 이스탄불, FX6000, 라이젠5.
• 옥타코어: 8개의 연산회로 탑재. 코어i7, 라이젠7.
• 데카코어: 10개의 연산회로 탑재. 제온 웨스트미어-EX, 아이비브릿지-EP.
• 테트라데카코어: 14개의 연산회로 탑재. 제온 하스웰-EP, 제온 브로드웰-EP, 인텔 i9 7940X.
• 헥사데카코어: 16개의 연산회로 탑재. 라이젠 스레드리퍼, 제온 브로드웰-EP, 인텔 i9 7960X.

일반적으로 코어 갯수가 많으면 더 빠른 속도로 연산을 할 수 있지만 프로세서 아키텍쳐에 따라 성능에 차이를 보이는 경우도 있습니다. 비슷한 성능을 보이는 AMD 비쉐라 FX-8350과 인텔 코어 i7-3770을 예를 들겠습니다. AMD CPU는 옥타코어이고 인텔 CPU는 쿼드코어입니다. 코어 갯수만 따졌을 때에는 AMD CPU가 인텔 CPU보다 코어 갯수가 두 배 많기 때문에 연산 속도도 두 배 정도 빨라야하지만 실제로는 인텔 CPU보다 조금 앞서는 정도입니다.

인텔과 AMD는 서로 다른 프로세서 아키텍쳐를 사용하고 있기 때문에 위와 같은 결과가 나오는 것입니다. 아키텍쳐는 공학에서 설계법을 의미하는데 프로세서 아키텍쳐는 CPU가 어떠한 방법으로 설계되었는지 나타냅니다. 위 결과를 보면 인텔 아키텍쳐가 AMD보다 우수하다고 할 수 있습니다.

그러나 최근 AMD에서 라이젠 아키텍처를 발표하였는데 이 기술은 인텔 코어 아키텍쳐에 버금가는 성능을 보이고 있습니다. 그러므로 이제는 무조건 인텔이 좋다, AMD가 안 좋다 할 것이 아니라 CPU 성능을 직접적으로 비교해보아야 할 것입니다.

3. CPU 소켓

출시된 CPU는 다양하지만 모든 CPU를 모든 메인보드에서 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 모든 CPU 제품은 일정한 소켓 형태를 가지고 있습니다. CPU 제조사에 따라 소켓 또한 달라지게 되며 인텔 CPU를 AMD 메인보드에 장착하지 못 하는 이유입니다.

인텔은 LGA2066, LGA1151 V2, LGA1151, LGA1150, LGA2011 V3 등의 소켓을 적용하고 있습니다. AMD는 TR4, AM4, FM2(+), AM3(+) 등의 소켓을 적용하고 있습니다. 그러므로 CPU를 구매할 때에는 메인보드 소켓을 반드시 확인하시기 바랍니다.

4. 작동 클럭

보통 CPU 작동 클럭이 크면 클수록 연산 속도가 빠르다고 생각하지만 이 공식이 무조건 성립하지는 않습니다. 그렇지 않은 경우가 많기 때문입니다. 펜티엄와 코어 시리즈를 그 예로 들수 있습니다. 펜티엄D는 최고 3.7GHz 작동클럭을 보여주었지만 코어2듀오는 2.0GHz 내외에서 펜티엄D 성능을 가볍게 따라잡았습니다. 이와 같은 결과가 나온 것은 프로세서 아키텍쳐 효율성에 차이가 있기 때문입니다. 코어 아키텍쳐가 넷버스트 아키텍쳐보다 우수한 이유입니다.

프로세서 아키텍쳐 효율성을 말할 때 등장하는 용어가 바로 IPC입니다. IPC는 클럭 당 명령어 처리 횟수를 말하는데, CPU 기판이 한 번 진동할 때 처리할 수 있는 명령어 갯수를 의미합니다. IPC가 크면 클수록 CPU 연산 효율성이 높아집니다. IPC가 낮으면 아무리 높은 작동 클럭이더라도 낮은 성능을 보이는 것입니다.

5. 캐시메모리 용량

컴퓨터에 임시 저장공간으로 RAM이 있듯이 CPU에도 캐시메모리라는 임시 저장소가 있습니다. CPU 캐시메모리는 RAM과 CPU의 처리 속도 차이 때문에 필요합니다. RAM이 CPU보다 처리 속도가 느리기 때문에 CPU에서 처리 완료된 데이터는 우선적으로 캐시메모리에 저장된 후 순차적으로 RAM에 넘겨집니다. 만약 캐시메모리가 없다면 RAM 속도에 맞춰 CPU 연산 속도가 느려질 것입니다. RAM에 처리되지 않은 데이터가 많을 경우 RAM은 더이상 CPU가 처리한 데이터를 넘겨 받을 수 없기 때문입니다.

CPU 캐시메모리 용량이 크면 클수록 CPU 연산이 중단되는 상황이 적게 발생하기 때문에 더 빠른 연산 처리가 가능합니다. 하지만 캐시메모리 용량을 늘리기 위해서는 많은 비용을 필요로 하므로 10MB 내외의 캐시메모리가 일반적입니다. 고성능 CPU는 더 큰 용량의 캐시메모리를 제공하며 최근 출시된 라이젠 스레드리퍼는 41MB의 캐시메모리를 제공합니다.

마무리

지금까지 컴퓨터를 조립하거나 업그레이드할 때 알아야 하는 CPU 관련 내용을 살펴보았습니다. 이 글에서 언급했던 총 다섯 가지 내용만 잘 알고 있으면 CPU 구매에 자신감이 붙을 것입니다. 이 글이 많은 이들에게 CPU 성능을 올바르게 판단하는 방법을 제시해 주었으면 좋겠습니다.

타이틀이미지: Robert, IMG_3186, Flickr. CC BY 2.0.