벤치마크 2004 인텔 신기술 체험 이벤트 - 펜티엄 4 550 오버 클럭 테스트

[핑크요정]

인텔 메인보드로 오버 클럭을?

* 이글은 "인텔 메인보드와 함께하는 2004 신기술 체험 이벤트"에서 3번 시스템에 선정된 김보성님이 작성하신 "인텔 펜티엄4 550 프로세서 - 오버 클럭 테스트"에 관한 글입니다.

 점점 CPU가 고클럭화 되어가고, DDR2의 등장으로 메모리 또한 듀얼 채널로 구성했을시 DDR2 667의 경우 최대 10.6GB/sec의 대역폭을 확보하게 되면서 점점 시스템이 빨라지고 있음을 새삼 느끼게 된다. 하지만 고클럭, 고성능의 메모리 등을 사용하기 위해선 부담이 이만저만이 아니다. 필자도 마음이야 이런 제품들로 시스템을 구성하고 싶지만 언제나 힘든건 주머니 사정이다. 결국 대안이 될 수 밖에 없는건 오버 클럭 등을 통해 성능을 최대한 이끌어내는 것이다.

 노스우드 코어가 등장하면서 심심찮게 2.4C를 3GHz급의 CPU로 변신 시킬 수 있다는 글들을 많이 볼 수 있었다. 물론 오버 클럭이야 오래 전부터 파워 유저들에게는 중요한 취미거리였다. 최근들어서는 제조 공정이 점점 미세화되고 코어의 동작 전압이 낮아진데다가 배수락을 풀기 위해 연필심을 동원하거나 개조하는 어려운 방법 등을 선택하지 않아도 된다. 메인보드의 바이오스 항목을 약간만 손보면 오버 클럭이 가능해 지면서, 많은 사람들이 오늘도 열심히 바이오스를 만지고 있을 것이다. 그러나 오버 클럭의 문제는 그 재미가 쏠쏠한 만큼 마치 중독된 것처럼 만족을 못한다는 중증이(?) 생기며 시스템의 안정성을 확보하지 못할 수 있다는 데 있다. 물론 필자 같은 사람만 그럴지도 모르지만 가끔은 해보면 해볼수록 뭔가 더 높은 클럭을 갈구하고 있는 자신이 가끔은 우습기도 하다. 게다가 안정적으로 오버클럭이 되었나 가혹한 테스트를 며칠동안 하다보면 지칠때도 있다.

 아무튼 이런 경향은 결국 저렴한 비용으로 더 좋은 성능의 시스템을 사용하고자 하는 욕구에서 비롯되는 것이며 대부분의 메인보드 제조사들이 오버 클럭 옵션을 대대적으로 광고하면서까지 배려하고 있다. 그렇다면 인텔의 경우는 어떨까? 사실 시스템3의 항목중에 오버 클럭 테스트가 있을 때에 약간 갸우뚱했음을 밝힌다. 인텔 메인보드 자체가 오버 클러커들에게 전혀 구매 고려 대상에 오르지 않을만큼 오버 클럭과는 담을 쌓고 지내고 있는 제조사이기 때문이다. 한번 생각해보라! "인텔 메인보드=오버 클럭" 상상이 잘 안된다.

 실제 인텔보드의 경우엔 안정성과 정직한 성능을 우선시하는 정책인 까닭으로 바이오스 메뉴에 오버클럭 옵션 자체가 없다. 하지만 이 항목이 테스트과정에 있다는건 뭔가 새로운 플랫폼에서 오버클럭을 위한 배려가(?) 있는건 아닌가 하는 기대가 내심 있었다. 그러나 아쉽게도 최근 인텔보드에서 등장한 번인(BURN-IN)모드를 통해 %를 설정하는 부분 이외에 오버클러커를 만족시킬 만한 조건은 안되었다. 하지만 안정성을 중요하게 여기는 인텔에서 제공하는 옵션인만큼 어떤 성능과 결과를 보여줄지 한변 살펴보자. 인텔의 메인보드리뷰나 성능에 대해선 다른 테스터분들께서 자세히 다루어주시는 부분이므로 여기선 오버클럭의 옵션과 오버클럭 이후의 성능에 대해서 구체적으로 다뤄보도록 한다.

*기본적으로 셋팅된 조건

테스트 셋팅
BIOS Version	CY91510A.86A.0014  2004/July/01
OS	한글 Windows XP pro + SP2
칩셋패치	INTEL Chipset S/W Install Utility v6.2.0.1005 Beta
IAA	INTEL Application Accelerator RAID Edition v4.5.0
VGA driver	ATI CATALYST v4.8 정식 Driver For Win2K/XP

 현재 바이오스 버젼은  7월 1일자로 배포된 0014로 바이오스 업데이트를 거쳤다. 그리고 OS의 경우 925/915보드를 좀더 안정적으로 동작하게 한다는 정보를 입수, XP+서비스팩 2를 설치했다. 또한 칩셋패치의 경우 베타버젼이지만 WHQL를 통과한데다 몇 개의 지원칩셋이 늘어난 것 외엔 달라진게 없으므로 크게 문제의 소지는 없을 것 같다.(물론 이후 문제는 발생하지 않음) 그리고 IAA의 경우는 동봉된 드라이버 시디의 버전이 아닌 4.50정식 버전을 설치했다. VGA드라이버는 ATI 카탈리스트 4.8정식 버전이다. 그러고 보니 여담이지만 인텔이나 ATI나 드라이버 지원은 참 신속한 것 같다.

*  해당 메인보드 및 CPU 사양

펜티엄4 550
코어/소켓 규격	프레스캇 코어/LGA 775(소켓 T)
클럭	3.4GHz
bus speed	800MHz
코어 동작전압	1.4v
제조 공정	90 nm
L1 캐시	16 KB
L2 캐시	1 MB

인텔 메인보드 D915PBL
지원 CPU	LGA 775타입의 CPU (FSB 800MHz)
칩셋	Intel 915P + ICH6RW
SATA/IDE	SATA 4포트 제공(매트릭스 RAID 0,1구성)   ATA 66/100 1포트 제공
지원 메모리 타잎	DDR2 SDRAM (PC-4300 까지)
지원 메모리 슬롯 수	4 (최대 4 GB) / 듀얼 채널 지원
AGP 슬롯 개수	PCI Express x16
PCI 슬롯 개수	2 x PCI Express x1 / 4 x PCI
사운드	ALC880 Intel High Definition Audio 7.1
USB 포트	8 x USB 2.0 / 3 x IEEE-1394a
메인보드 폼팩터	ATX
제조사/판매사	Intel  /피씨디렉트

 앞선 오버뷰에서 간단히 밝혔지만 실제 오버클럭에 사용된 CPU와 메인보드의 사양이다. 펜티엄 4 550의 경우 동작전압이 1.4V로 낮아진 것에 눈길이 간다. 그외엔 오버뷰의 설명을 참고하기 바란다. 그렇다면 인텔에서 제공한다는 오버클럭 옵션이 어떻게 되는지 한번 살펴보자. (참고해야할 것은 인텔에서 밝히는 바로는 BURN-IN모드가 오버클럭보다는 시스템의 안정성을 체크하기 위한 옵션이라고 한다. 하지만 실제 사용결과 오버클럭의 항목으로 봐도 무방하므로 오버클럭 옵션이라고 지칭한다)

바이오스 및 유틸리티의 오버클럭 지원

 인텔의 바이오스는 전통적으로 AMI사의 바이오스를 사용하고 있는데 인텔보드를 첨 다뤄보는 필자에게 다행하게도 아주 익숙한 인터페이스였던지라 사용에 크게 문제가 없었다.(아수스 P4P800사용중) 바이오스 및 오버클럭 옵션을 살펴보면서 약간 당혹감을 감추지 못했는데 아수스나 아비트등의 눈을 현란케하는 다양한 오버클럭 옵션에 익숙해있던 필자에게 인텔의 바이오스나 오버클럭 옵션은 정말 심플 그 자체였다.

(915PBL 바이오스 진입후 첫 화면)

 915PBL 메인보드의 바이오스 메인 메뉴화면이다. 첫화면에는 바이오스 버젼과 CPU정보가 나타나고 있으며  DDR2메모리가 듀얼채널로 작동하고 있음을 확인할 수 있다. 물론 언어는 한국어 선택이 불가능하다.

(915PBL의 Advanced Chipset Configuration 옵션)

 Advanced항목으로 가보면 전체적인 시스템의 조절 항목이 존재한다. 여기서 오버클럭을 위해 조정해야할 옵션은 맨 아래에 있는 Chipset Configuraion 셋업이다. 이 설정으로 들어가면 Burn-In Mode와 Meomory 셋업항목이 나타난다.

(915PBL의 오버클럭 옵션(?)인 Burn-In Mode 셋업 과정)

 Burn-In Mode모드에서 이후 계속 진행할것인가에 창이 뜰때 Continue를 선택하면 세부항목을 확인할 수 있다. 이 항목에서 볼수 있다시피 915PBL보드에서 FSB를 수동으로 조정할 수 있는 부분은 세밀한 옵션이 아닌 아쉽게도 4%라는 두리뭉실한 설정이 최대이다.  4%로 Burn-In Mode를 활성화하면 FSB가 210MHz으로 오버클럭된다. 사실 상 그외엔 모두 보드가 알아서 설정하기 때문에 아주 간편한 인터페이스이며 ASUS의 p4p800에 있는 인공지능 오버클럭 옵션인 "AI"와 약간 비슷하다고 할 수 있다. 그리고 인텔보드의 유통사인 PCDIRECT에 확인 결과 Burn-In Mode에서 설정이 변경되는건 CPU, 메모리부분이며 그외에 AGP/PCI는 고정된다고 하니 혹 하는 걱정은 떨쳐 버려도 될 듯 하다.

 그외에 915PBL보드에서 Burn-In Mode이외에 성능향상을 위해 조정할 수 있는 셋업메뉴는 메모리 부분이다. 자 그럼 다음의 바이오스 메뉴 사진을 보자!

(915PBL의 메모리 셋업 옵션1)

 Chipset Configuraion 셋업의 Memory항목으로 들어오면 메모리 타이밍과 Frequency를 조정할 수 있도록 되어있다. 인텔에서 나온 보드인만큼 전압을 조정할 수 있는 부분은 없으며 다만 약간 세부적인 타이밍 조절만 가능하다.  현재 테스트용으로 제공된 메모리인 하이닉스 DDR2 메모리의 메모리 타이밍은 4-4-4-12이다. SDRAM Timing Control은  Auto, Aggressive, User Defined로 나뉘며 Aggressive로 바꾸어보면 2.5-2-2-3의 값을 가지는 아주 공격적인 메모리셋팅으로 바뀐다.

(915PBL의 메모리 셋업 옵션/Aggressive 설정 후 공격적인 타이밍으로 바뀌었다.)

 메모리 타이밍 옵션의 tCL, tRCD, tRAS등을 타이트하게 설정할 수록 벤치마크상 대역폭의 수치가 높아지므로 Burn-In Mode 설정에 앞서 타이밍의 수치변경 후 부팅진입을 먼저 해보기로 했다. 다음은 Aggressive모드와 각 수동값으로 부팅해본 결과이다. 테스트를 위해 약간의 편차값을 가지고 설정했다.

메모리 타이밍	결과
디폴트값 4-4-4-12	부팅 가능
Aggressive 2.5-2-2-3	부팅 불가
수동값  3-3-3-8	부팅 불가
수동값  3-4-4-10	부팅 불가
수동값  3-4-4-12	부팅 불가

(915PBL에서 메모리타이밍 조절 실패 시 뜨는 부팅 post 화면)

 결론은 디폴트 값 이외엔 부팅이 불가능했다. Insert키로 부팅하여 들어오니 부팅 불가시 뜨는 포트스화면에서 자동으로 메모리 타이밍을 오토셋팅하라고 메시지가 뜬다. 현재 제공된 DDR2 533메모리의 특성상 타이밍 조절은 힘들 듯 하다. Burn-In Mode를 활성화하고 메모리 타이밍을 조정해서 조금이나마 오버클럭의 효과를 더 내려했던 계획은 아쉽게도 접어야했다.

Burn-In Mode의 성능

 자 그러면 Burn-In Mode의 4%옵션을 활성화 한 상태에서 본격적으로 테스트 해보도록 하자. 개인적으로는 Burn-In Mode를 50%이상으로 오버클럭을 해도 필자의 성에는 모자라므로 그 최대치인 4% 아래 항목의 결과는 제외하도록 한다. 먼저 기본 노오버로 부팅이후 CrystalCPUID와 동일한 정보를 보여주는 CrystalMark 0.9에서 확인해 본 캡쳐사진이다. 배수는 17로 고정되어있으며 역시 인텔 보드라는 말이 절로 나올정도로 약간의 오차를 제외하고는 CPU클럭과 FSB, System Bus 모두 기본값으로 나타나고 있다. 거의 정확하게 정규클럭이 들어가 있음을 확인할 수 있었다. 물론 HT는 ON상태이다.

(노오버 상태의 cpu정보)

(Burn-In Mode 4% 활성화 상태의 CPU정보)

 Burn-In Mode에서 4%로 설정한 뒤에 부팅하여 확인해본 결과로는 약간 이색적인 부분을 발견했다. 4%의 Burn-In 효과가 실제로는 5.3%정도로 그 수치가 약간 높게 나타난다는 것이다. 위의 캡쳐 사진에서 볼 수 있듯이 3.58기가로 나타나고 있다. 물론 FSB는 210으로 오버되어있으며 System Bus도 842MHz로 높아진 상태이다. 사실상 타보드처럼 FSB를 조정하거나 전압을 미세하게 0.1V씩 올려보는 맛도 없고 극오버는 꿈도 못꾸지만 안정성을 무기로 하는 인텔보드에 Burn-In 4%라는 옵션이 있다는것만으로도 어딘가? 하지만 어짜피 이왕 이런옵션을 제공할거라면 인텔도 획기적으로 바이오스상 오버클럭설정을 안배하는것도 좋으리라 생각한다.

 먼저 Burn-In 4%설정이 최소한의 안정성은 확보하고 있는지 stress cpu2004를 통해 100% 부하를 주어 돌려보았다. 다음은 그 결과의 스샷그림이다. 

(cpu 가혹 테스트인 stress prime 2004를 실행시킨 화면)

 프라임테스트의 경우 적어도 5시간 이상에서 최대한 오래 프로그램을 실행시켜보아야하나 테스트가 목적이므로 1시간 14분 정도로 마무리했다. 이 과정에서 3D마크 2003도 돌려보고,워3까지 한판 한 상태이니 안정성의 최소 가이드라인으로 보아주셨으면 한다. 그럼 이젠 구체적인 성능을 확인해 볼 차례이다. 사실 865PE보드+3.4기가로 비교테스트를 해보고 싶었지만 필자의 시퓨가 올 여름부터 3.2기가 이상은 먹질 않는데다 동일설정이 아닌 이상 비교가 의미가 없을 것이라 판단 디폴트값과 오버클럭값을 그래프화했다. CPU/메인보드성능을 맡은 다른 테스터 분들이 있으므로 그 부분을 참고하시기 바란다.

(super pi 1.2 한글 윈도우 버전 결과 그래프)

 Super PI 1.2는 파이값을 계산하여 그 연산시간으로 cpu연산성능을 파악하는 툴이다. 약간의 오버클럭으로도 8M에서 6분 41초, 1M에서는 37초로 상대적으로 3.58Ghz가 빠르다.

(산드라2004의 cpu부분 테스트 결과 그래프)

 산드라2004에 대해선 특별하게 설명할게 없는 부분들이다. FSB가 상승한 결과에 대한 값이므로  cpu-arithmetic의 ALU(정수연산)이나 FPU(부동소수점 연산), SSE2 모두 약간 더 높은 수치를 보여주며 cpu-multimedia의 멀티미디어 연산 모두 3.58Ghz가 더 나은 수치를 보여주고 있다.

(산드라2004의 메모리 대역폭 테스트 결과 그래프)

 듀얼채널로 구성된 상태에서의 산드라2004의 Memory bandwidth결과이다. 메모리대역폭의 경우에도 3.58Ghz가 약간 높은 성능을 보여주는데 DDR2의 메모리타이밍이 높게 설정되어서 그런지 필자의 865pe+2.4c를 FSB270정도를 주고 3.2c정도로 오버했을 때의 성능보다 낮게 나오는 것 같다. 아무튼 Burn-In 4%설정 이후 산드라2004에서 보는 성능은 전반적으로 약간 높아졌음을 확인할 수 있었다.

(ScienceMark v2.0의 cpu연산 및 메모리 테스트 결과 그래프)

 ScienceMark v2.0은 과학분야의 사용되는 연산을 통해 시스템의 성능을 파악하는 툴이다. 메모리대역폭을 비록한 전체적인 CPU연산, 메모리 성능의 결과 값이 산드라2004와 동일하게 약간씩 높게 나온다.

(동영상 인코딩 테스트 결과 그래프/수치가 낮을수록 빠르다)

(cinebench2003의 결과 그래프/낮을수록 빠르다)

 TMPGEnc 3.0 Xpress를 통해 테스트해본 동영상 인코딩 결과이다. TMPGEnc 3.0 Xpress는 Pegasys사의 인코딩 프로그램으로 SSE3와 HT에 최적화되어 프레스캇 CPU를 통해 작업할 경우 약 10%의 성능향상이 있다고 한다. 비교할 동일 클럭의 대상이 없어 너무 아쉽다. 아무튼 189MB 코어즈 어쿠스틱 Live AVI파일을 MPEG로 변환한 결과는 약 9분 32초에서 Burn-In 4%설정 이후엔 9분 4초로 시간이 단축되었다. CineBench 2003은 Maxon사의 3차원 모델링/애니메이션 프로그램인 Cinema 4D R8을 기반으로 OpenGL, 멀티 CPU 및 Hyper Threading등의 성능을 테스트하는 툴이다. 역시 그림이 표현되는 시간이 오버클럭이 후 약 4초에서 5초가량 단축되었음을 알 수 있다.

 사실 위의 결과들 이외에 3d마크2003이나 몇가지 3d데모게임의 결과물도 있으나 여기서 확인하고자 하는 것은 성능의 비교라기보다 인텔 915PBL보드의 Burn-In Mode옵션이 오버클럭과 같은 결과를 가져다 준다는 것이고 실제 그 결과 약간의 성능향상 결과를 볼 수 있었다는 것이 더 중요할 듯 해서 성능 비교그래프의 제시는 이정도로 마치기로 한다. 인텔의 레퍼런스 메인보드로 오버클럭을 테스트 한다는 자체가 약간 어울리지 않는 항목이긴 하지만 분명 메인보드의 바이오스 부분에서 Burn-In Mode옵션이 존재한다는 것을 확인했다. 또한 최대치인 4%로 설정했을 때 큰폭은 아니지만 약간의 성능향상을 경험해보았다. 이후 혹하는 심정으로 프라임테스트를 15시간 가량 돌려보았으나 문제가 없던 걸로 보아선 Burn-In Mode로 셋팅 후 사용해도 전혀 문제가 없을 듯 싶다.

 그리고 이런 옵션을 바이오스에서 건드리기 힘든 사람은 다음처럼 인텔의 툴인 Intel Desktop Control Center를 통해 Burn-In Mode를 똑같이 설정할 수 있으므로 이를 통해 오버클럭을 시도해보는 것이 좋을 것 같다.

(Intel Desktop Control Center 정식버젼)

오버 클럭 후 온도 및 소음

 인텔의 새로운 CPU인 프레스캇 코어의 등장 이후 칭찬보다는 우려와 걱정이 많은 부분이 있는데 바로 온도와 소음이다. 사실 AMD=열이라는 등식은 언제부턴가 고정관념이 되어왔다. AMD의 바톤2500+를 예를 들어 만약 바톤을 구입하려한다면 많은 사람들이 오버클럭을 염두에 두고 구입하는게 대부분이었고 그에 따른 발열은 감수해야할 필수적인 결과물이었다. 가격대성능비로 AMD의 장점은 절대적이었지만 상대적으로 인텔의 노스우드 코어는 오버클럭의 폭도 상당하고 오버클럭 이후에도 발열이 낮다보니 구매욕구를 당기는 또다른 요인이 되었음을 부정할 수 없다. 필자 또한 2.4C를 사용중인데 잘만7000ALCU 공랭 쿨러를 장착하고도 Fullload시 온도가 45도를 넘긴적이 없어 발열은 신경끄고 산다.

 그러나 프레스캇 코어의 경우 제조공정이 노스우드코어보다 90nm로 더 미세화되면서 소비전력이 낮아지고, 발열도 낮아지면 낮아졌지 더 높아지면 안되는게 맞겠지만 공정이 미세화될수록 트랜지스터의 leak(누출)전류로 인해 더 많은 추가전류를 필요로 하다보니 전체적인 소모전력은 높아졌다. 이로 인해 발열도 동시에 증가하는 문제가 생겨 버렸다. 노스우드 코어의 온도에 익숙해있던 필자 역시 소문으로만 듣던 문제를 직접 접해보았다. 역시나 1.4v로 시퓨동작전압이 낮아졌음에도 펜티엄 4 550의 발열은 상당했다.

 당시의 상황은 실내 온도가 약 27도였으며 케이스를 닫을 경우 70를 넘는 무지막지한 온도를 보여주는 바람에 결국 케이스의 한쪽 면을 열고 테스트 하였다. 그리고 위의 수치는  바이오스 및 Hardware Monitoring 프로그램을 통해 종합한 것이라 직접 박막온도계를 장착해 테스트한 온도보다 약간의 오차가 존재하겠지만 프레스캇의 발열량 자체가 높다는 것에 이견을 보일 분은 없을 듯 하다. 본컴과 테스트시스템을 동시에 책상아래에 두어서 그런지 열이 후끈하다. 특히 Fullload시에는 정품쿨러의 팬이 자동으로 팬 콘트롤 되어 최대풍량을 내므로 소음도 덩달아 커졌다.

 이는 프레스캇의 온도제어를 위해 "T Control" "T Ambient" 파라미터가 쿨러의 팬 제어하는 기술 때문이라고 한다. 이로 인해 특정 값의 온도보다 낮으면 팬도 역시 저속으로 동작하고 온도가 높으면 자동으로 고속으로 작동하게 된다. 이 때문에 정품쿨러의 전원헤더가 4핀으로 구성되어있는 것이다. 아무튼 이 기술이 프레스캇의 발열을 잡기 위한 또다른 방법이라지만 이로 인해 정품 쿨러의 소음을 차단하기 위해서 메인보드의 cmos에서 팬 콘트롤 부분을 비활성화 해줘야한다. 풀로드시 정품쿨러의 소음은 상당히 큰편이며 잘만무소음모드로 오버클럭해서 쓰던 필자에겐 고역이었다. 아무래도 정품쿨러를 그대로 쓰려한다면 rpm을 낮추기위해 팬콘트롤러나 저렴한 저항 하나라도 붙여야겠다는 생각이 절로 든다.  이후 쿨러 테스트 항목이 있으므로 온도와 쿨러 부분은 그 부분에서 좀더 자세히 다뤄보기로 하자.

오버클럭 테스트 마무리

 915PBL보드를 통해 오버클럭을 시도하려 구입하려 한다면 당연히 추천 대상이 될 수 없다. 인텔보드의 특징이 시장에 처음 내어놓기전 레퍼런스의 성격 및 사용의 안정성 등에 있다고 하는 한 앞으로도 오버클럭을 위해 따로 배려하기는 아마 힘들 것 같다. 인텔도 오버클럭 자체를 외면할 수 없었는지 Burn-In Mode와 같은 옵션을 추가하긴 했다. 허나 이런 경향이야 초보오버클러커를 위해 많은 보드 제조사에서 최소한의 조치로 배려하는 부분이니 인텔만의 특징이라고 보기엔 어려운 부분이다.

 다만 복잡한 설정없이 약 5%의 성능향상을 맛볼 수 있다는 것과 인텔메인보드가 가지는 안정성에 대한 믿음 그리고 꼭 필요한 기능과 옵션들만 갖추어놓은 915PBL보드는 인텔답다는 말이 절로 어울릴 듯 하다. 사실 915PBL로 맛본 새로운 플랫폼의 성능이 아직 시스템을 교체할 시기는 아닌 것 같다는 판단을 내리게는 하지만 인텔메인보드가 아닌 새로운 플랫폼을 탑제한 다른 여러 메인보드 회사들에서 파워유저들를 위한 제품들이 출시 되고 있으니 LGA775925/915칩셋의 성능과 오버클럭이 얼마나 가능할지는 조금 기다려보도록 하자.