브로드웰 CPU vs. 하스웰 CPU의 진실

인텔의 5세대 브로드웰 CPU가 지난 1월 출시 이후 노트북의 기본 프로세서로 자리를 잡고 있다. 하지만 브로드웰 CPU가 전작인 하스웰과 비교해 얼마나 향상되었는지를 정확하게 파악하기는 쉽지 않다.

데스크톱과 달리 노트북은 하나의 완성된 패키지 제품이다. 예를 들어 브로드웰을 탑재한 씽크패드 카본 X1과 하스웰을 탑재한 씽크패드 카본 X1을 비교한다고 해도, 정확하게 CPU 간의 비교가 되기는 어렵다. 필자는 처음에 이들 노트북을 테스트한 후 브로드웰이 하스웰보다 상당히 빨라졌다고 결론을 내린 바 있다. 하지만 좀 더 연구해 본 결과, 레노버의 노트북 디자인이 결과에 영향을 미쳤고, 이 두 제품에서 CPU 자체에 대한 결론을 끌어내는 것은 의미 없는 일이라고 판단했다.

필자에게 두 번째 기회가 왔는데, 바로 델의 업무용 노트북인 래티튜드 E5250이다. 이 제품은 거의 비슷한 시기에 하스웰과 브로드웰을 탑재한 제품이 출시됐다.


델 래티튜드 E5250은 같은 시기에 하스웰과 브로드웰 모델이 나와 완벽한 테스트 환경을 제공했다.

비교 요소
프로세서의 등급도 매우 비슷했다. 하스웰 기반의 E5250은 인텔 코어 i5-4310U 프로세서를 사용하는데, 듀얼 코어에 하이퍼 쓰레딩을 지원하며, 클럭 속도는 2~3GHz이다. 브로드웰 기반의 E5250은 코어 i5-5200U 프로세서를 사용하는데, 역시 듀얼 코어에 하이퍼 쓰레딩을 지원하며, 클럭 속도는 2.2~2.7GHz이다. 브로드웰 프로세서가 기본 클럭 속도는 조금 더 높지만, 최고 클럭 속도는 더 낮다. 더욱 중요한 것은 두 CPU의 가격 또한 같다는 것. 그래픽은 브로드웰 쪽이 인텔 HD 5500을, 하스웰 쪽은 인텔 HD 4400 그래픽을 사용한다.

그 외 필자가 확인한 모든 요소는 똑같았다. 두 제품 모두 터치 디스플레이에 1920ⅹ1080 해상도, 256GB 삼성 mSATA PM851 드라이브, 싱글 채널 모드의 8GB DDR3L RAM, 51Wh 용량의 배터리, 동일한 윈도우 8.1 운영체제를 갖추고 있다. 실제로 두 제품은 메인보드도 같았는데, 이는 필자가 E5250 노트북을 열어 직접 확인했다. 메인보드에서 차이점이라면, 하나는 하스웰이, 다른 하나는 브로드웰이 땜질되어 있다는 것뿐이었다. 사실 인텔이 브로드웰 프로세서를 호환되게 만들었기 때문에 많은 PC업체들이 이런 방식을 이용하고 있다.

성능 테스트
필자는 가능한 CPU의 성능만을 뽑아내는 방법을 사용했다. 우선 순수 CPU 벤치마크인 사인벤치(Cinebench) R15를 돌렸는데, 이 프로그램은 칩의 3D 렌더링 성능을 측정한다. 테스트 결과 성능은 대부분 매우 비슷했다. 하지만 놀랍게도 하스웰 칩이 실질적으로 승리했다. 필자는 터보 부스트 모드에서 싱글 쓰레드 모드가 코어 속도가 더 높은 하스웰 칩에 약간 유리하게 작용하지 않았나 의심했다. 브로드웰은 최고 클럭 속도가 2.7GHz이지만, 하스웰 칩은 3GHz이기 때문에 약 10% 정도 유리하게 작용한 것이다.

희소식은 브로드웰이 이런 클럭 속도의 차이를 좁힐 만큼 향상됐다는 것이다. 약 10% 정도 클럭 속도가 차이가 남에도 불구하고 시네벤치 R15에서 실제 성능 차이는 5%에 불과했다.



시네벤치 3D 렌더링 성능
그렇다면 CPU의 전체 성능을 평가할 수 있도록 멀티 쓰레드 모드로 시네벤치를 돌렸을 때는 어떤 결과가 나올까? 여기서는 브로드웰 칩이 하스웰 칩을 앞서는 것을 확인할 수 있었다. 왜냐하면 브로드웰 칩이 코어 하나만 동작할 때는 클럭 속도가 느리지만, 14나노 공정 때문에 발열이 적기 때문이다. 하스웰 칩은 처음에는 유리하지만, 열이 올라가면 클럭 속도가 느려지기 시작해 테스트 마지막에서는 100MHz 밖에 차이가 나지 않는다. 브로드웰의 더 나은 효율성을 고려하면, 이 테스트에서는 5세대 칩이 조금 더 빠르다.



PC마크 8 오피스 성능
전형적인 설정으로 PC마크 8의 워크(Work) 테스트도 실시했다. 이 테스트는 화상회의나 일반적인 오피스 작업을 시뮬레이션하는 것으로, 일부 작업을 그래픽 코어에 넘겨주지 않고 워크로드가 CPU에서 구동된다.

PC마크 8은 시네벤치처럼 멀티 쓰레드를 많이 사용하지 않기 때문에 하스웰이 속도가 느려질 만큼 열도 발생하지 않는다. 이 때문에 하스웰의 조금 더 높은 클럭 속도가 유리하게 작용하지만, 특별하게 내세울 만하지는 않다. 실제로 일상적인 사무 작업에 대한 상당히 현실적인 평가이다. 듀얼코어 하스웰 노트북의 점수는 2,922점인데, 6코어 코어 i7-5820K를 탑재한 데스크톱의 점수도 3,321점에 불과했다. 즉 사무용 컴퓨터에는 그렇게 많은 코어가 필요없다는 것을 보여준다.



핸드브레이크 인코딩 성능
좀 더 무거운 작업을 찾기 위해 표준적인 동영상 인코딩 테스트를 실시했다. 30GB 용량의 1080p MKV 파일을 태블릿용 안드로이드 프로파일로 핸드브레이크를 사용해 인코딩했는데, 보통 듀얼코어 컴퓨터에서 2시간이 넘게 걸리는 작업이다.

이 테스트는 두 가지 유용한 데이터를 보여줬는데, 우선은 특정 CPU가 무거운 멀티 쓰레드 테스트를 얼마나 잘 수행하는가를 확인할 수 있었다. 두 번째는 노트북 설계가 이런 발열 제한으로 얼마나 힘들어하는가를 알 수 있었다. 최신 CPU는 온도가 올라가면 속도를 낮추도록 설계되어 있다. 필자가 이전에 테스트한 모든 노트북은 핸드브레이크를 사용한 인코딩 테스트에서 이런 사실을 확인시켜 줬다.

이 두 가지 사실을 염두에 두고 브로드웰 칩과 하스웰 칩의 성능 테스트 결과를 확인해 보자. 두 노트북은 같은 냉각 시스템을 사용하는데, 여기서 브로드웰은 1% 미만의 성능 차이를 보였다. 하지만 하스웰의 클럭 속도가 10%나 높다는 것을 참작하면, 브로드웰의 승리라고 볼 수 있다.