AMD 라이젠5 1600X, 1500X 성능 vs 인텔 7600k

Ryzen 5는 선행 발매된 Ryzen 7의 하위 브랜드로 ZEN 마이크로 아키텍처를 바탕으로 14nm FinFET 프로세스에서 제조된 CPU 제품군이다.

Ryzen 5의 라인업에는 6코어 CPU와 4코어 CPU가 혼재하는데 이번 테스트의 Ryzen 5 1600X는 6코어 12스레드 CPU, Ryzen 5 1500X는 4코어 8스레드 CPU로서 주된 스펙은 다음과 같다.

[표 1] Ryzen 5의 주요 사양
모델 넘버	Ryzen 5 1600X	Ryzen 5 1500X
제조 프로세스	14nm FinFET
마이크로 아키텍처	ZEN
코어 수	6	4
스레드 수	12	8
CCX 구성	3 + 3	2 + 2
L3 캐시	16 MB	16 MB
베이스 클럭	3.6 GHz	3.5 GHz
부스터 클럭	4.0 GHz	3.7 GHz
XFR 클럭	4.1 GHz	3.9 GHz
대응 메모리	최대 DDR4-2666
TDP	95 W	65 W
순정 CPU쿨러	없음	부속
대응 소켓	Socket AM4

ZEN 마이크로 아키텍처에서는 4기의 CPU코어와 8MB의 L3캐시로 구성된 CCX(Core Complex)를 기본 모듈로 하며 상위 Ryzen 7에는 이를 2모듈 갖춤으로써 8코어 16스레드 CPU을 실현했다.

이 2모듈의 CCX라는 구성은 Ryzen 5에서도 공통으로 각 CCX모듈이 갖춘 CPU코어 가운데 6코어 12스레드 CPU에는 1기씩, 4코어 8스레드 CPU에는 2기씩 CPU코어를 무효화하고 있다.

AMD에서 차용한 기자재는 Ryzen 5 1600X와 Ryzen 5 1500X의 2제품과 AMD B350 칩셋을 탑재한 ASRock의 "Fatal1ty AB350 Gaming K4" 메인보드, DDR4-3200 대응 8GB 메모리 X2 키트 GeIL "GEX416GB3200C16ADC". 여기에 그래픽 카드로 GeForce GTX 1080 Ti 레퍼런스 모델을 추가했다.

이번 테스트를 실시하는데 있어 DDR4-3200 또는 DDR4-2933에서 메모리 동작, HPET(고정밀도 이벤트 타이머) 무효화, Windows 전원 구성은 고성능 이라는 설정을 적용하도록 하는 AMD로부터의 요청이 있었다. 기본적인 요청대로 설정을 했지만 메모리는 Ryzen 5 1500X가 DDR4-3200 설정으로 가동이 불가능했기 때문에 Ryzen 5의 메모리 클럭은 DDR4-2933으로 통일하고 있으며 DDR4-2933 동작에 대해서도 CPU 동작 보증 범위 밖이다.

비교 대상에는 인텔의 4코어 4스레드 CPU인 Core i5-7600K와 Intel B250 칩셋 기반의 GIGABYTE "GA-B250M-D3H"를 준비했다. 이는 AMD의 요청에 기초한 것으로서 Core i5-7600K는 Ryzen 5 1600X와 Intel B250 칩셋은 AMD B350 칩셋과 각각 같은 가격대 이기에 비교 대상으로 선정한 것 같다.

또한 Core i5-7600K 환경의 메모리 설정은 DDR4-2400 이다. 이는 Intel B250 칩셋의 제약에 따른 것으로 이 칩셋에서는 최대 메모리 클럭이 CPU 내장 메모리 컨트롤러의 최대 대응 클락으로 잠겼으며 오버클럭 메모리를 사용해도 Core i5-7600K에서는 DDR4-2400을 넘는 메모리 클럭은 설정할 수 없다.

CPU 뿐만 아니라 메모리 오버클럭에서도 제한된 인텔 플랫폼보다 값싼 AMD B350 칩셋이 제한없는 오버클럭을 할 수 있는 것이 AMD 플랫폼으로서 어드밴티지라는 걸까?

[표 2] 테스트 장비 목록
CPU	Ryzen 5 1600X/1500X	Core i5-7600K
메인보드	ASRock Fatal1ty AB350 Gaming K4 UEFI:2.20	GIGABYTE GA-B250M-D3H UEFI:F4
RAM	DDR4-2933 8GB×2 (2ch, 16-18-18-36, 1.35V)	DDR4-2400 8GB×2 (2ch, 17-17-17-39, 1.2V)
GPU	GeForce GTX 1080 Ti 11GB (FOUNDERS EDITION)
스토리지	OCZ VTR180-25SAT3-480G (480GB SSD/SATA 6Gbps)
파워	KRPW-TI700W/94+ (700W 80PLUS Titanium)
드라이버	GEFORCE GAME READY DRIVER 381.65
OS	Windows 10 Pro 64bit (1607/build 14393.970)

이번에 수행한 벤치마크 테스트는 "CINEBENCH R15(그래프 1)","x264 FHD Benchmark(그래프 2)","HandBrake(그래프 3)","TMPGEnc Video Mastering Works 6(그래프 4)","PCMark 8(그래프 5)","SiSoftware Sandra Platinum(그래프 6~12)","3DMark(그래프 13~15)","파이널 판타지 XIV(그래프 16)","Ashes of the Singularity(그래프 17)","오버워치(그래프 18)","Watch Dogs 2(그래프 19)".

우선 CPU의 성능을 체크하는 벤치마크 소프트웨어 결과부터 확인한다.

3DCG 렌더링의 CPU 성능을 측정하는 CINEBENCH R15에서는 싱글 스레드 성능 테스트(Single Core)와 멀티 쓰레드 성능 테스트(All Core)를 실행했다. Single Core에서는 카비레이크 아키텍처를 채용하는 Core i5-7600K이 강함을 보이면서 Ryzen 5 1600X에 약 8%, Ryzen 5 1500X에 약 13% 앞서고 있다.

한편 All Core에서는 Ryzen 5 1600X가 약 90% 차이라는 2배 가까운 스코어로 Core i5-7600K를 압도하면서 가격대가 다른 Ryzen 5 1500X에서도 Core i5-7600K에 25% 앞서고 있다. 같은 가격대의 인텔 CPU 보다 코어와 스레드 숫자에서 우세한 Ryzen 5가 갖는 다중 스레드 성능이 반영된 결과다.

H.264 형식 동영상 인코딩 테스트인 x264 FHD Benchmark에서는 Ryzen 5 1600X가 40.43fps를 기록하여 최고 점수를 획득. 이는 2번째 결과가 된 Ryzen 5 1500X의 27.86fps를 약 45% 웃도는 결과이며 라이벌 Core i5-7600K를 약 70% 웃돈다.

Ryzen 7의 검증 시에 이용한 "HWBOT x265 Benchmark"가 HPET을 무효화한 환경에서는 실행할 수 없기 때문에 이번에는 오픈 소스 동영상 변환 소프트웨어 "HandBrake"을 사용하여 H.264 형식과 H.265 형식으로 인코딩 테스트를 실시했다.

인코더에 x264를 이용한 H.264 형식으로 변환에서는 가장 짧은 71초로 처리를 마친 Ryzen 5 1600X를 기준으로 Ryzen 5 1500X는 약 154%, Core i5-7600K은 약 169%의 시간을 필요로 하고 있으며 Ryzen 5 1600X가 높은 속도를 보인다.

x265를 이용한 H.265 형식 변환에서는 최고 속도 107초를 기록한 Ryzen 5 1600X, Core i5-7600K가 2번째로 143초를 기록하고 Ryzen 5 1500X가 최하위인 163초다. Ryzen 5 1600X를 기준으로 한 경우 Ryzen 5 1500X의 처리 시간은 약 152%로 H.264 형식 때와 달라지지 않지만 Core i5-7600K의 처리 시간은 약 134%이며 H.265 형식으로 변환에서 Core i5-7600K가 Ryzen 5와의 차이를 크게 줄인 결과다.

TMPGEnc Video Mastering Works 6에서는 H.264 형식과 H.265 형식으로 동영상 인코딩을 AVX2 확장 명령의 유무로 각 2개씩 실행했다.

여기서도 빠른 결과를 기록한 것은 Ryzen 5 1600X로 Ryzen 5 1500X의 약 66%, Core i5-7600K의 60~79% 정도의 시간으로 처리를 완료하고 있다.

TMPGEnc Video Mastering Works 6은 Ryzen 7을 검증하면서 AVX2 확장 명령을 꺼둔 것이 Ryzen의 성능이 향상된다는 결과가 나왔는데 이 경향은 소프트웨어의 업그레이드가 진행된 이번 검증까지 변화하지 않아 Ryzen 5는 AVX2를 무효로하면 H.264 형식으로 약 6%, H.265 형식에서 약 3%, 처리 속도가 향상되고 있다. H.265 형식에서 AVX2를 사용함으로써 약 30%의 속도 향상을 이루는 Core i5-7600K와 대조적이다.

PC의 종합 성능을 체크하는 PCMark 8의 모든 테스트에서 Core i5-7600K가 최고 점수를 기록하고 있다. 두번째인 Ryzen 5 1600X과 차이는 Home에서 약 8%, Creative가 약 1%, Work는 약 5%다. 여기에서는 Core i5-7600K의 싱글 스레드 성능 차이가 보인다.

CPU의 계산 능력을 측정하는 Sandra의 "Processor Arithmetic"에서는 정수 연산을 행하는 Dhrystone는 Ryzen 5 1500X와 Core i5-7600K이 거의 비슷한 스코어를 기록하고 Ryzen 5 1600X가 그것들의 약 1.5배라는 걸출한 스코어를 기록했다. 부동 소수점 연산을 행하는 Whetstone에서는 Ryzen 5 1500X가 Core i5-7600K에 30~40% 정도의 차이를 내며 Ryzen 5 1600X는 거기서 다시 1.5배 높은 스코어다.

"Processor Multi-Media"에서는 Core i5-7600K가 크게 기세를 올리고 있지만 Multi-Media Long-Int 이외는 Ryzen 5 1600X가 톱 스코어를 기록하고 있다. 최신 확장 명령을 이용할때는 Core i5-7600K의 성능은 뛰어나지만 Ryzen 5 1600X의 멀티 쓰레드 성능의 차이가 그것을 능가했다는 것이다.

암호 처리 성능을 측정하는 "Cryptography"에서는 Encryption/Decryption Bandwidth에서 Ryzen 5 1600X와 Ryzen 5 1500X의 차이는 약 4%에 머물고 있다. 한편 Hashing Bandwidth에서는 Ryzen 5 1600X가 Ryzen 5 1500X의 1.5배 스코어를 기록했으며 CPU의 계산 능력 차이가 스코어에 반영되는 것으로 나타났다.

메모리 대역을 측정하는 Memory Bandwidths에서는 DDR4-2933 듀얼 채널 동작을 설정한 Ryzen 5가 33~34GB/sec를 기록하고 DDR4-2400의 듀얼 채널 동작인 Core i5-7600K의 약 23GB/sec을 10GB/sec 정도 넘는 메모리 대역폭을 실현하고 있다.

이는 오버클럭 메모리를 사용한 결과이며 Ryzen 5의 메모리 컨트롤러가 표준으로 지원하는 DDR4-2666동작에는 좀 더 낮은 메모리 대역이 될 것이다.

Sandra는 2017년 버전인 Sandra Platinum으로 업그레이드됐지만 AMD는 지금도 각종 벤치마크 프로그램이 Ryzen의 캐시 성능을 적절히 측정하지 못하고, 캐시와 DRAM 접속을 혼동하는 결과를 나타내는 경우가 있다며 독자적인 측정 결과를 보내고 있다.

Sandra의 "Cache Bandwidth"와 "Cache&Memory Latency"의 결과도 AMD의 독자적인 데이터와 크게 괴리감이 없어 보이지만 L3캐시에 대한 접근이 CCX를 아우르게 된 8MB 이상의 블록 크기 전송 대역의 저하와 레이턴시 증가를 확인할 수 있다.

기본 벤치마크 테스트인 3DMark에서는 "Time Spy","Fire Strike Ultra","Fire Strike"의 3가지 테스트를 실행했다.

DirectX 12 테스트 Time Spy에서는 Ryzen 5 1600X가 Ryzen 5 1500X을 약 10% 넘는 스코어를 기록하고 있다. Core i5-7600K의 스코어는 Ryzen 1500X의 약 97%에 그치며 비교 제품 중 최하위였다.

4K 해상도에서 실행되는 Fire Strike Ultra에서도 Ryzen 7 1600X가 여전히 톱 스코어를 기록하고 있지만 CPU의 차이에 의한 점수 차이는 줄어들고 있어 Ryzen 5 1500X와는 약 2%, Core i5-7600K와는 약 5%의 점수 차이다.

가장 가벼운 테스트인 Fire Strike에서는 Ryzen 1600X는 최고의 스코어, Ryzen 5 1500X는 Core i5-7600K에 간발의 차로 역전되고 있다. Core i5-7600K는 CPU와 GPU의 복합 테스트인 Combined Test에서 큰 스코어로 늘리고 있어 이것이 Ryzen 5 1500X를 역전하는 요인이 된 것 같다.

파이널 판타지 XIV에서는 최고 품질 설정(DirectX 11)으로 풀 HD와 4K 화면 해상도에서 테스트를 실시했다. 이곳에서 최고 점수를 획득한 것은 Core i5-7600K로 1% 안팎으로 근소하게 Ryzen 5 1600X가 나란히 있다. 비교 제품 중 가장 낮은 점수였다 Ryzen 5 1500X는 Core i5-7600K에서 2~5% 가량 낮은 점수였다.

Ashes of the Singularity에서는 DirectX 12 모드로 기동하고 1920×1080 화면 해상도에서 렌더링 품질을 Standard와 Crazy(최고 설정) 2종류로 설정하여 테스트를 실행했다.

벤치마크 스코어에서 프레임 레이트의 "Average Framerate"와 GPU가 병목이 되지 않았던 경우의 가상 평균 프레임 레이트인 "Average CPU Framerate"를 취득했으나 이번 테스트 결과에서는 모두 2개의 프레임 레이트가 거의 같은 값이다. 이는 GPU가 병목이 되지 않음을 의미하며 프레임 레이트를 포화한 원인이 CPU에 있다는 것이다.

결과로 가장 다중 스레드 성능이 높은 Ryzen 5 1600X가 거의 비슷하게 Core i5-7600K와 Ryzen 5 1500X에 약 10%의 차로 앞서고 있다.

온라인 FPS 게임 오버워치에서는 1920×1080의 화면 해상도에서 렌더링 품질을 Normal과 Epic(최고 설정)로 설정하여 테스트를 했다.

가장 높은 프레임 레이트를 기록한 것은 Core i5-7600K로 Ryzen 5 1600X에 1% 안팎, Ryzen 5 1500X에 4%안팎의 차이를 둔다.

무엇보다 CPU의 차이로 생긴 프레임 레이트의 차이는 결정적인 것이라 말하기 어렵게 이 정도의 차이가 있으면 높은 리프레시 레이트 디스플레이를 사용한 환경에서도 게임 체험에 큰 차이는 생기지 않는다.

Watch Dogs 2에서는 1920×1080 화면 해상도에서 렌더링 품질을 "중"과 "최대"로 하면서 프레임 레이트를 측정했다.

여기에서는 Ryzen 5 1600X가 가장 높은 프레임 레이트를 기록했으며 Ryzen 5 1500X에 약 19~20%, Core i5-7600K에 약 29~39%라는 큰 차이가 있다. Watch Dogs 2는 최대 12스레드를 사용하는 다중 스레드 성능 요구가 지극히 높은 게임이며 이 결과는 각 CPU의 멀티쓰레드 성능 차이가 현저하게 반영된 결과라고 할 것이다.

마지막은 소비전력 비교 결과다. 아이들시 소비 전력은 Ryzen 5가 43W, Core i5-7600K가 31W라는 결과였다. 아이들시 소비 전력으로 10W 이상의 차이는 크게 느껴지지만 메인보드의 사양이나 메모리 설정이 다른 것도 적잖이 영향을 주고 있는 점에는 주의해야 한다.

CPU 벤치마크 테스트 실행 중 소비 전력은 Ryzen 5 1600X가 피크에 130W 정도인 반면 Ryzen 5 1500X는 100W 안팎이다. Core i5-7600K는 90W 정도로 가장 낮은 전력을 기록했지만 CINEBENCH R15 나 H.264 형식 동영상 변환시의 성능 차이를 생각하면 전력 효율에서 Core i5-7600K이 가장 뛰어나다고는 말하기 어렵다.

3D 벤치마크를 실행했을때 피크 전력은 많은 테스트에서 Ryzen 5 1600X가 330~345W 정도로 가장 높고, Ryzen 5 1500X이 2~6W의 차로 이어지며 가장 소비 전력이 낮은 Core i5-7600K가 Ryzen 5 1600X 보다 14~25W 정도 낮은 소비 전력이 되고 있다.

또한 Watch Dogs 2가 다른 3D계열 벤치마크 테스트와 분명히 다른 결과가 되는 것은 CPU에 발이 묶여 GPU가 풀가동하지 않은 탓이다. Ryzen 5 1600X가 현저히 높은 소비 전력이 되는 것은 GPU 사용률 상승으로 그래픽 카드가 소비하는 전력이 증가하고 있기 때문이다.

미들 레인지에 강력한 멀티 쓰레드 성능을 가져올 Ryzen 5

Ryzen 7이 그러했듯이 이 가격대의 인텔제 CPU에 비해 Ryzen 5가 갖는 다중 스레드 성능은 매우 뛰어나다. 이번 테스트에서 Core i5-7600K와 Ryzen 1600X가 이 가격대의 제품이 되는데 그래프를 보면 Ryzen 5 1500X가 이 가격대 제품이 아닌가 싶을 정도다.

Ryzen가 자랑하는 H.264와 CINEBENCH R15 등의 결과는 물론 게임에서도 Ryzen 5 1600X가 Core i5-7600K에 뒤떨어지고 있다는 인상은 없다. 물론 환경에 따라 Core i5-7600K가 앞서는 사람도 있지만 이번 테스트에 Core i5-7600K가 체감적으로 유리한 게임은 거의 없고 Watch Dogs 2 등은 Ryzen 5 1600X가 분명하게 쾌적하다. 30만원 전후로 투입될 6코어 12스레드 Ryzen 5는 미들 레인지 CPU 시장에 강한 임펙트를 가져올 것이다.

20만원 초반에 판매되는 4코어 8스레드 Ryzen 5는 인텔의 이 가격대 제품 이상으로 6코어 12스레드 Ryzen 5가 강한 라이벌이 될 것 같다. 이번에 테스트한 Ryzen 5 1500X의 성능은 훌륭한 것이지만 Ryzen 1600X 사이에는 약 1.5배의 성능 차이가 존재하고 있다. 가격이냐 성능이냐 꽤 힘든 선택이 될 것.

출처 - http://pc.watch.impress.co.jp/docs/topic/review/1054356.html