하드웨어 뉴스 저전력 플랫폼에 최적화된 5세대 코어 프로세서, 인텔 브로드웰은 어떻게 달라졌나?

[핑크요정]

인텔은 컴퓨텍스 2015 (Computex 2015)를 통해 데스크탑 및 모바일, 서버용 5세대 코어 프로세서 브로드웰 (Broadwell)을 발표했다.

인텔은 틱톡 (Tick-Tock) 전략을 통해 매년 새로운 프로세서를 공개하고 있는데 틱 (Tick)은 공정 개선, 톡 (Tock)은 아키텍처를 개선한다는 의미다. 브로드웰 프로세서는 인텔 틱톡 전략에서 틱에 해당하는 프로세서로 미세공정을 도입해 다이 사이즈는 감소하고 트랜지스터 집적도는 증가, 전력 및 성능을 향상한다.

하스웰 리프레시 (Haswell Refresh)에 적용한 22nm 공정 대신 미세해진 14nm 공정을 도입하며 LGA1150 소켓 유지, CPU와 GPU, 통합 전원부 (VR), 베이스 클럭 (BCLK) 및 배수를 이용한 오버클럭 등 기존 프로세서의 특징을 유지한다.

브로드웰은 이처럼 하스웰 (Haswell)에서 하스웰 리프레시 (Haswell Refresh)로의 전환과 같이 큰 변화는 적용되지 않았다. 하지만 데스크탑에 eDRAM을 내장한 아이리스 프로 그래픽스 6200 (Iris Pro Grahpics 6200)을 처음으로 통합해 내장 GPU 성능이 크게 향상되었고 공정 전환으로 전력 최적화가 이루어진 것이 특징이다.

인텔 브로드웰, 14nm 공정 전환으로 슬림 및 올인원, 미니PC 시스템 구성에 적합

하스웰 리프레시 지원 인텔 9 시리즈 칩셋이 공개될 당시 5세대 코어 프로세서인 브로드웰을 지원할 것으로 알려진 바 있는데 최근 공개된 데스크탑용 브로드웰은 LGA1150 소켓을 그대로 유지해 호환이 가능해졌다. 프로세서 발표와 함께 주요 메인보드 제조사는 바이오스 업데이트를 통해 인텔 9 시리즈 메인보드에서 브로드웰 지원을 공개하고 있다. Z97 기반 메인보드에서는 배수락이 해제된 브로드웰 데스크탑 프로세서의 오버클럭 지원이 가능하다.

제조 공정은 22nm 공정에서 14nm로 미세화되었고 공정 미세화에 따라 트랜지스터 집적 수는 증가, 다이 크기는 축되었으며 이를 통해 전력 효율이 개선됐다. 특히 전력은 기존 하스웰 리프레시 데스크탑용 쿼드 코어 프로세서가 TDP 84W를 적용한데 반해 65W로 낮아져 슬림 및 올인원PC (AIO PC), 미니 PC 등 저전력에 최적화된 시스템 구축에 적합해졌다.

그 외 주요 기능은 하스웰 리프레시과 큰 변화가 없는 것으로 알려진 만큼 인텔 하스웰 후속 CPU, 하스웰 리프레시 어떻게 달라졌나? 기사를 참고하기 바란다.

미세공정 도입에 따라 CPU의 코어 당 성능 (싱글 스레드, IPC 향상)도 향상된다. 인텔이 공개한 바에 따르면 데스크탑용 프로세서는 비디오 컨버트에서 최대 35%, 컴퓨트 성능도 최대 20% 처리가 향상되며 3D 그래픽스 처리도 최대 2배가 향상돼 컨텐츠 제작과 메인스트림 게이머, 파워 유저 등 다양한 사용자를 공략한다.

모바일 플랫폼에서도 이전 프로세서 대비 3D 그래픽스 처리가 최대 20%, 비디오 컨버트 20%, 생산성도 최대 15%가 향상되어 게이밍 노트북 성능과 컨텐츠 제작 등 보다 향상된 성능을 제공한다.

대폭 향상된 내장 그래픽, 아이리스 프로 그래픽스 6200 통합

또한 내장 그래픽 성능과 지원이 향상되면서 미디어와 그래픽 처리 성능이 향상됐다. 내장 GPU는 그동안 모바일 및 일부 프로세서 한정적으로 적용된 아이리스 프로 그래픽스 6200 (Iris Pro Graphics 6200)을 통합했다.

GT3e로 알려진 해당 GPU는 128MB의 eDRAM을 탑재해 게임과 그래픽 처리에 활용하며 4K UHD (3840x2160) 해상도와 스테레오스코픽 3D, 최대 3대의 디스플레이 동시 출력, DX11.1과 OpenCL 1.2 등 최신 그래픽 API를 지원하며 4K 동영상 하드웨어 디코딩, 퀵싱크 (Quick Sync) 지원과 처리 성능도 향상된다.

인텔 하스웰 리프레시는 GT1/ GT2/ GT3/ GT3e로 내장 그래픽을 구분했고 각 내장 그래픽은 실행 유닛 (EU, Execution Units)은 GT1이 10 EU, GT2는 20 EU, GT3는 40 EU를 탑재했다. 이중 GT3e는 128MB eDRAM을 통합해 성능이 향상된다.

브로드웰은 데스크탑과 모바일, 서버용 프로세서에 아이리스 프로 그래픽스 6200을 탑재하며 기존 아이리스 프로 5200 (Iris Pro Graphics 5200)의 GTe3 40 EU보다 8개가 더 늘어난 48 EU를 탑재해 성능이 향상된다.

참고로 차세대 스카이레이크는 GT1 (12EU)/ GT1.5 (18EU)/ GT2 (24 EU)/ GT3 (48 EU)/ GT3e (48 EU와 64MB eDRAM)/ GT4e (72 EU와 64/ 128MB eDRAM)로 내장 그래픽이 더 세분화될 것으로 알려졌다.

아이리스 프로 그래픽스 6200은 실행 유닛이 늘어나면서 컴퓨트 성능과 3D 그래픽스 처리 성능이 최대 2배로 향상된다. 실제 게임 환경에서도 성능 향상이 예상되는데 인텔이 공개한 자료에 따르면 모바일 프로세서 중 최상위 제품인 코어 i7 5950HQ 프로세서는 풀HD 해상도 기준으로 리그 오브 레전드는 높음 그래픽 설정에서 147fps, 히어로즈 오브 더 스톰과 월드 오브 워크래프트 (WoW)는 미디엄 설정에서 60fps 이상의 성능을 제공한다.

데스크탑 및 모바일, 서버용 프로세서 라인업

브로드웰은 모바일과 데스크탑용으로 각 5종, 서버용으로는 5종이 추가되어 총 15종 CPU가 출시된다. 모바일은 TDP 47W에 BGA 타입으로 온보드 형태로 이용되며 데스크탑용은 TDP 65W로 LGA1150 소켓을 이용하는 2종과 올인원PC나 미니PC에 이용되는 BGA 타입 3종이 추가된다.

이번 프로세서 라인업의 특징은 데스크탑 CPU 중 저전력으로 알려진 T와 S가 모델명에 포함된 CPU와 일반 CPU를 대체하는 제품은 존재하지 않는다. 이들은 차세대 스카이레이크-S를 통해 전환될 예정이다.

데스크탑용 프로세서는 코어 i7 5775C와 코어 i5 5657C 2종이 출시되며 하스웰 리프레시와 같은 소켓 LGA1150, 4코어 8스레드 L3 캐쉬는 8MB/ 6MB 구성에서 6MB/ 4MB 구성으로 줄어든 반면 TDP (Thermal Design Point) 스펙은 84W에서 65W로 감소했다.

라인업 구성으로 보면 2종의 CPU는 기존 하스웰 리프레시 (Haswell Refresh) 중 코어 i7 4790K와 코어 i5 4690K와 같은 위치에 선다. 메모리는 DDR3/ DDR3L-1600MHz, 내장 GPU는 아이리스 프로 그래픽스 6200 (GT3e, 48EU, 128MB edRAM)이 통합되고 코어 i7 5775C의 내장 GPU 클럭은 1150MHz (최고 883.2GFLOPs), 코어 i5 5657C는 1100MHz로 차이가 있다.

K 버전의 위치에 있는 만큼 데스크탑 C버전 2종은 배수락 해제로 배수를 이용한 오버클럭을 지원한다. 다만 코어 i5 5675C와 코어 i7 5775C는 각각 276달러 ($276)와 366달러 ($366)로 기존 코어 i5 4690K의 243달러 ($243)와 코어 i7 4790K의 350달러 ($350) 대비 다소 인상된 가격이 책정됐다.

그 외 코어 i7 5775R과 코어 i5 5675R, 코어 i5 5575R은 BGA 타입으로 기존 하스웰 리프레시 기반의 R 시리즈 프로세서를 전환한다. 브로드웰 기반 시스템은 30일에서 60일 내 출시 예정이다.

모바일용 하스웰 프로세서는 모두 BGA 타입으로 4코어 8스레드의 HQ 버전과 2코어 4스레드의 H 버전으로 나뉘며 모바일 고성능 프로세서를 대체하고 TDP 스펙은 47W를 제공한다. 캐쉬 구성도 데스크탑용과 같이 L3 6MB/ 4MB를 각각 제공하며 내장 그래픽은 코어 i7 5700HQ만 유일하게 인텔 HD 그래픽스 5600 (HD Graphics 5600)을 탑재한다.

서버용 제온 E3-1200 v4 시리즈는 총 5종의 프로세서가 등장하며 기존과 같은 소켓을 이용하고 아이리스 프로 그래픽스 P6300 (Iris Pro Graphics P6300)을 통합했다. L3 캐쉬는 모두 6MB이며 TDP 스펙은 L이 모델명에 들어간 제품은 TDP 35W부터 47/ 65W 스펙, 일반 버전인 제온 E3-1285 v4만 TDP 95W를 적용했다.

본격적인 하스웰 리프레시 전환은 8월 이후 등장할 스카이레이크로

인텔 5세대 코어 프로세서 브로드웰 모바일과 데스크탑 10종 CPU

인텔 브로드웰은 총 10종의 데스크탑 및 모바일 프로세서와 비주얼 작업에 최적화된 5종의 제온 프로세서 E3-1200 v4 제품군이 포함된다. 14nm 공정을 바탕으로 프로세서 향상, 내장 그래픽 성능이 증가한 인텔 아이리스 프로 그래픽스 6200을 탑재해 이전 세대 대비 컴퓨팅 및 그래픽 처리 성능, 지원 기술이 향상됐다.

라인업 구성상 지난해 출시된 하스웰 리프레시 (Haswell Refresh) 전체 라인업을 전환하는 것은 아니다. 데스크탑용 소켓 지원 CPU는 2종만이 등장해 배수락 해제로 오버클럭을 지원하는 데블스 캐년 (Devil's Canyon) 시리즈나 그 이하 제품 중 성능이나 전력 소비를 염두에 둔 사용자가 업그레이드를 고려할 수 있다. LGA1150 소켓을 이용하는 사용자의 마지막 업그레이드가 데스크탑용 브로드웰 프로세서인 셈이다.

이하 하스웰 리프레시 라인업은 8월 이후 등장할 것으로 알려진 차세대 스카이레이크-S (Skylake-S) 프로세서를 통해 본격적인 전환이 이루어질 예정이다. 스카이레이크는 아키텍처 개선과 DDR4를 도입하며 LGA1151로 알려진 새로운 소켓, 인텔 100 시리즈 칩셋 (Z170/ H170 등) 기반 메인보드로 플랫폼을 전면 교체해야 한다.