13세대 인텔CPU 성능은 유지 안정성은 언더볼팅으로 잡다

 

13세대 인텔 CPU 성능은 유지 안정성은 언더볼팅으로 잡다

올해 하반기에 선보여진 13세대 인텔, 랩터레이크는 지난 12세대 엘더레이크 대비 클럭이 향상되고 여러 부분에서 더욱 개선되어 뛰어난 성능을 자랑하는 모습을 보이고 있습니다.

이번에는 특히 고성능 모델로 갈수록 더욱더 높아진 성능으로 인하여 게이머뿐 아니라 프로페셔널 작업을 위한 성능을 필요로 하는 사용자들에게도 더욱더 각광을 받고 있습니다.

지난 모델인 엘더레이크 때도 조금씩 언급되었던 높은 전력소모량과 이전 세대들과의 비교 시 높아진 발열이 아쉽다는 이야기들이 많았는데 이번 렙터레이크에서는 일부 개선되었다고는 하나 여전히 성능에 비례한 높은 전력소모와 발열은 크게 개선되지 못했습니다.

물론, 쿨링 솔루션을 탄탄히 준비했다면 큰 문제는 되지 않지만 높은 발열양과 전력소모가 높은 부분은 아쉬울 수밖에 없었는데 요즘엔 사용자가 컨트롤을 해주면 성능은 유지하며 발열과 전력소모를 최적화시킬 수 있는 튜닝이 방법이 생겼습니다. 

그것이 언더볼팅입니다. 13세대 인텔 CPU를 이용하여 언더 볼팅에 대해서 살짝 알아보는 시간을 가져볼까 합니다. 성능 유지하되 발열&전력을 개선하고 싶다면? 언더볼팅이 답입니다.

 

 

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13세대 인텔 CPU 바뀐 점

13세대 인텔 CPU, 랩터레이크 제품군은 앞서 이야기했듯이 지난 12세대의 엘더레이크 보다 훨씬 효율이 좋아졌습니다. 디테일한 특징이 여러 가지 있지만 간단하게 이야기해 보자면 3세대 인텔 슈퍼핀 트랜지스터와 고속패스, 새로운 동작 프리패처 알고리즘 L2P가 적용된 L2 캐시 확대가 되었기 때문입니다.

P코어와 E코어 모두 거의 2배가량 캐시가 증가하며 더욱더 빠른 퍼포먼스를 기대할 수 있게 되었습니다. 핵심주제에 밀접한 전성비도 개선되었는데요 동일한 클럭 기준으로 전압이 50mV 이상 낮아졌으며 동일한 전력으로 200 MHz 더 빠른 성능을 낼 수 있는 것이 이번 13세대 인텔 랩터레이크 CPU의 개선점입니다.

다만 효율이 높아졌다는 것은 최정적인 발열과 전력소모가 감소되었다는 것과 직접 연결되지 않는 것이 이번 랩터레이크의 아쉬운 특징입니다. 좋은 효율을 이용하여 더욱더 성능을 구현했으며 향상된 성능을 얻었지만 발열과 전력소모는 여전히 부담스러운 수준이므로 이것을 잡으려면 이를 튜닝할 수 있는 최적화 개선을 가능하게 해 주는 것이 언더볼팅입니다.

 

언더볼팅은 대체 무엇인가

CPU 튜닝에는 크게 두 가지 결이 있습니다. 더 많은 전력을 제공해서 발열이 더 높아지지만 성능을 끌어올리는 것. 반대로 성능을 희생하되, 전력소모와 발열을 잡는 것입니다. 이 두 가지는 모두 장단점이 있고, 앞선 것이 대표적으로 많이 활용하는 오버클럭입니다.

후자의 경우에는 언더클럭이라고 볼 수 있는데, 언더볼팅의 목적은 클럭을 제한하는 것이 아니라 전압과 전력을 조절하여 전력소모와 발열을 잡고 성능은 최대한 유지하는 것입니다. 희생을 최소화할 수 있느냐가 중요 포인트인데 이번 13세대 인텔 CPU는 생각보다 쉽게 언더볼팅을 세팅할 수 있습니다.

 

인텔 XTU면 쉽게 테스트 가능 하지만 주의할 점이 있습니다

그렇다면 언더볼팅은 어떻게 진행할까요? 각 메인보드의 BIOS에서 조절하는 방법도 있지만, 좀 더 쉬운 방식이 있습니다. 바로 인텔에서 직접 제공하는 인텔 XTU(Intel eXtreme Tuning Utility)를 이용해 윈도 상에서 바로바로 변경해 테스트를 진행해 볼 수 있습니다.

단, XTU로 보다 편리하게 조절이 가능한 만큼 조심해야 되는 것이, 전압량을 너무 과도하게 조절하면 CPU 자체에 문제가 생길 수 있기 때문에, 전압 조절을 조금씩 해나가야 한다는 점입니다.

 

오버클럭과 마찬가지로 언더볼팅도 CPU의 수율 상태/PC 하드웨어조합에 따라 변경점이 적용될 수도, 안되거나 불안정해질 수도 있다는 점을 참고해야 합니다.

 

언더볼팅 세팅하는 방법

인텔 XTU에서 언더볼팅 하는 법에 대해 간단하게 설명하자면, 인텔 XTU 프로그램 실행 시, 좌측탭의 Advanced Tuning에서 옵션 변경으로 각종 변경사항을 세팅할 수 있습니다.

언더볼팅시, 건드려봄직한 옵션은 3가지 정도로, 핵심적인 CPU의 코어 전압 옵션, Core Voltage Offset과 전력 제한 옵션인 Turbo Boost Short Power Max, Turbo Boost Power Max가 있습니다.

언더볼팅의 순서는 코어 전압 옵션인 Core Voltage Offset의 전압을 내려가며 테스트를 진행해 문제없는 수준을 찾는 것이 첫 번째입니다. 여기서는 13세대 인텔 코어 i7-13700K로 테스트를 진행해 보았는데, -0.080v~0.100v 사이를 적정 언더볼팅 전압값으로 세팅했습니다.

이제 전력 제한 옵션을 세팅해야 하는데, 전력 제한은 세팅한 전압값으로 CPU에 테스트 부하를 준 뒤 나오는 전력 소모량에 약간 높은, 10W~15W 여유를 주고 세팅하면 됩니다. 여기서는 터보 부스트 옵션 2가지 모두 200W로 세팅했습니다.

이러한 세팅값은 사용자마다 다를 수 있으며, 더 타이트하게 전압과 전력을 세팅할 수도 있기 때문에 필자의 세팅은 참고만 하길 바라며, 이는 오버클럭과 마찬가지로 반복적인 테스트를 통해 적정한 디테일 세팅값을 찾는 것을 추천합니다.

언더볼팅의 효과

그렇다면 언더볼팅 효과는 어느 정도일까요, 기본 상태와 언더볼팅 상태의 차이를 살펴봅시다. 언더볼팅의 궁극적인 목표는 기본 성능에는 영향 없이 전력소모와 발열을 줄이는 것입니다.

이번 세팅에서는 세세한 안정성 부분까지 모두 완벽히 클리어 테스트한 것은 아니지만,  이번 세팅기준으로 언더볼팅 후의 성능은 기본 상태와 크게 다를 바 없이 나왔고, 반면 전력 소모 및 발열은 확실히 크게 줄어든 결과를 볼 수 있었습니다. 

이번 세팅에서는 3가지 세팅 변경만으로 확실하게 전력소모와 온도를 잡을 수 있는 모습을 볼 수 있었던 언더볼팅 결과입니다. 이 결과는 중요한 점은 세팅 환경에 따라, CPU 자체의 수율 등의 영향이 있는 만큼, 모두 동일한 결과를 얻을 것이라 장담할 순 없지만, 약간의 튜닝으로 개선할 수 있는 여지가 있음을 알 수 있었습니다.