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궁극의 게이밍 PC 시스템을 구축하고 싶다는 생각을 가지고 계신가요?


똑같은 수준의 그래픽 카드를 사용한다면, 그 이후의 영역은 프로세서의 성능이 좌우하게 됩니다. 만약 프로세서도 그래픽 카드와 마찬가지로 똑같은 고성능 프로세서를 탑재한다면, 변별력은 없어지는 셈이지만, 그럼에도 불구하고 차별성을 가진 고성능 게이밍 PC는 반드시 존재하지요.


3D 게임을 위한 현존 최고의 프로세서라면, 단연 인텔 코어 i7-7700K 프로세서가 유일한 선택일 것입니다. 하지만 그 성능 조차도 뛰어넘는 궁극의 시스템을 구성하고 싶다면, 방법이 아주 없는 건 아니죠.


바로 오버클럭이라는 수단을 통해서 우리는 실존하지 않지만, 마치 실존하는 것과 같은 최고의 빠른 속도를 가진 프로세서를 간접 체험해볼 수 있습니다. 물론 여기에는 최소한으로 필요한 준비 사항이 있지요.


1) 인텔 i7-7700K 프로세서

2) 오버클럭을 위한 강력한 성능의 쿨러

3) 시스템 성능을 조금이라도 높여보겠다는 강인한 의지


이렇게 3가지만 있다면, 누구나 오버클럭을 할 수 있습니다. 보다 전문적이고, 보다 높은 클럭에 도달하기 위해서는 사실 더욱 더 많은 준비와 노력이 필요하지만 (그러니까 익스트림 오버클러커들이 대단한 거겠죠?) 우리가 하려는 오버클럭은 CPU안에 잠재된 능력을 좀 더 개방해서 사용하는 수준이니까 어렵지 않게 가능하다 보면 되겠습니다.


저도 이번 컨텐츠를 위해서 지금껏 사용해오던 Haswell Refresh 기반의 Core i7-4790K 프로세서를 그만 놓아주고, 새롭게 시스템을 구축할 겸 Core i7-7700K를 구입했습니다. 부디 저 전압에서 높은 클럭을 받쳐주는 좋은 녀석이 걸렸기를 기대하면서 코어 i7-7700K 프로세서의 오버클럭 이야기 본격적으로 시작해보도록 하겠습니다.

 


 

■ 오버클럭을 위한 시스템 준비


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오버클럭이 목적이라면 하드웨어 부품은 어떤 제품을 구성하던 관계 없습니다. 다만 오버클럭을 위해서는 Z270 칩셋이 적용된 머더보드가 필요하고, 강력한 쿨러가 필요하며 인텔 코어 i7-7700K 프로세서가 반드시 필요합니다. (혹은 코어 i5-7600K 프로세서)

궁극적인 게이밍 PC를 목표로 하고 있다면, 오버클럭 + 게이밍 환경에 최적화된 하드웨어 조합이 필요하겠죠? (이를 테면 고성능 그래픽 카드나, SSD 같은)


고성능 게이밍 PC를 구축하는 것이 목적이라면, 하드웨어 구성을 좀 다르게 했겠지만, 오늘 저는 여러분들께 인텔 Kaby Lake 프로세서와 Z270 머더보드를 이용한 오버클럭에 관한 이야기를 할 것이기에, 간단히 구성할 수 있는 부품들을 모아서 빠르게 구축하기로 했습니다.


사용된 하드웨어로는 에즈락의 Z270 익스트림4 머더보드, 사진에는 없지만 PanramDDR4-3000 메모리 16GB (4GBx4 풀뱅크) 및 기가바이트 GTX 1060 그래픽 카드와 플렉스터의 NVMe 고성능 SSDM8PeG 마지막으로 파워렉스의 Legend 1200W 80 PLUS Gold 전원 공급 장치를 사용했습니다.


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하지만 뭐니뭐니해도 이중에서도 가장 중요한 건, 역시 프로세서겠죠?


아무리 주변에 받쳐주는 장치들이 좋아도 프로세서의 오버클럭 포텐셜이 낮으면 (한마디로 뽑기를 실패 한다면) 높은 클럭은 달성하기 어려우니까요.


다음으로 중요한 것이 오버클럭시 발생되는 발열을 억제하는 것인데, 이 발열 문제를 해소하기 위해서 저는 3열 라디에이터에 3개의 쿨링 팬이 적용된 수냉식 올인원 쿨러를 사용했습니다.


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이번에 새로 구입한 카비레이크 i7-7700K 프로세서가 좋은 수율을 보여주길 은근히 기대하면서 시스템을 조립하고, 윈도우를 설치했습니다.


윈도우 설치가 완료되면, 오버클럭 전/후 성능을 간단히 비교해보기 위해서 벤치마크 테스트에 사용할 3D MARK 외 몇가지 소프트웨어와 요즘 핫 하다는 게임 오버워치를 설치했습니다.


이제 모든 준비가 되었으니, 오버클럭을 해봐야죠?

 

 

■ 오버클럭 어떻게 하나?


머더보드 제조사마다 오버클럭에 대한 항목이나 옵션 표기/값들이 모두 다릅니다. 하지만 근본적인 원리는 비슷하죠. 배수락이 해제된 K 프로세서를 이용해 버스 클럭은 고정으로 두고 보통은 배수 오버클럭을 진행하게 됩니다. 정반대의 방법으로 버스 오버클럭을 하기도 하는데, (버스 클럭과 배수를 동시에 조절하는) 시스템이 불안정해지기 때문에 경험이 없는 사용자에게 추천되는 방식은 아닙니다.


배수오버 인텔이 K 프로세서를 출시하면서 가능하게 된 오버클럭 방법으로, 버스 클럭은 고정으로 두고, 배수를 높여서 오버클럭하는 방법입니다. 쉽게 할 수 있고, 클럭이 높아져도 시스템 전반에 걸쳐 안정성은 더 좋은 편입니다. 물론 배수 오버클럭도 무한정 올라가진 않고, 어느정도 한계점을 가지고 있습니다.


버스오버 과거에는 배수락이 해제된 프로세서가 없어서, 고정된 배수에 FSB 클럭을 올려서 오버클럭을 진행했습니다. 지금의 BCLK 오버클럭과 같은 맥락이라 보면 되겠죠? 동일 클럭이라도 버스 클럭이 높아지면 시스템 전체 성능이 향상되는 효과가 있지만, 그만큼 시스템과 CPU에는 무리가 따르게 된다는 단점도 있었습니다.


먼저 아래의 영상을 참고해주세요. 같은 ASRock 사의 X99 머더보드로 오버클럭하는 방법을 소개하는 영상입니다. Z270 칩셋에 머더보드 모델은 다르지만, 같은 회사의 제품이라서 BIOS 항목은 거의 대부분 일치하니 충분히 참고가 되리라 생각됩니다.



오버클럭을 성공하기 위한 핵심은 적절한 클럭을 찾고, 가급적 낮은 전압에서 안정화를 보는 것인데, 7700K 프로세서는 현존 최고로 빠른 속도를 가진 프로세서답게 굳이 오버클럭을 하지 않아도 터보 부스트 기술로 인해 최고 4.5GHz까지 속도를 낼 수 있습니다.


때문에 개인적으로는 5GHz 정도 까지는 올려줘야 오버클럭을 한 효과가 있지 않을까 생각되는데요, 5GHz로 오버클럭 하더라도 안정화 되는 전압이 높아야만 한다면, 차라리 클럭을 좀 낮추는 것을 권장합니다. 안정화를 적당한 전압은 1.275V 정도라고 생각되지만, 이 보다 높다면 실 사용은 무리가 있을 수 있다 생각됩니다.


한겨울이나 지금과 같은 시즌에는 1.35V 안쪽이라도 괜찮겠지만, 한여름을 생각하면 역시 1.275V 혹은 최대 1.3V 안쪽에서 안정화 가능한 클럭을 사용하는 것이 좋겠습니다.


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위는 UEFI BIOS 화면으로 접근했을 때의 모습으로 여기서는 BIOS 버전과 탑재된 CPU 및 메모리 정보를 확인 할 수 있습니다.

특히 빨간색 네모로 표시된 OC Tweaker 에서 오버클럭에 관한 모든 설정을 다룰 수 있습니다.


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위는 OC Tweaker 항목 화면으로, 1번 영역은 현재 시스템의 설정 상태를 나타냅니다. CPU 배수와 캐시 배수 그리고 BCLK 클럭 값이 노출되며, 메모리는 2133MHz로 설정 되어 있네요. 이후 오버클럭 설정을 하게 되면, 해당 값에 맞춰서 저 부분의 숫자들이 바뀌게 됩니다.


2번 영역은 Load Optimized CPU OC Setting 이라고 해서 ASRock에서 기본적으로 제공하는 OC profile 같은 거라고 생각하면 되겠습니다. 이거 저거 설정하기 귀찮다 하시는 분들은 여기서 원하는 오버클럭 값을 선택하면 대강 알아서 설정을 잡아줍니다만, 원치 않게 높은 전압이 들어가는 경우도 있으니 가급적이면, 이런 셋팅 값에 의존하지 말고, 직접 적절한 값을 찾도록 합시다.


3번 영역은 실질적인 오버클럭 설정이 이뤄지는 부분입니다. 여기서는 CPU에 관한 항목, 메모리에 관한 항목, 그리고 각종 전압 옵션을 건드리는 항목 이렇게 총 3가지 메뉴가 존재합니다.


X99 영상에서는 FIVR 설정까지 총 4가지가 있지만, FIVR 설정 또한 전압 관련된 내용이라 일부 통합/폐지 되면서 Voltage Configuration으로 합쳐졌습니다.


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먼저 CPU 설정 화면으로 들어가, CPU Ratio 항목을 All Core로 설정하면, 하위 항목이 생기면서 All Core일 때 배수를 얼마로 설정할 것인가에 대해 물어봅니다. 이때 원하는 배수를 입력하면 되는데요, 5GHz가 되기 위해서는 50 배수를 입력하면 됩니다.


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두번째로는 메모리에 관한 설정인데요, 해당 메뉴로 들어가 Load XMP Setting 항목에서 XMP 프로필을 잡아주시면 되고, 삼성 메모리와 같이 XMP 프로필을 지원하지 않는 경우에는 이 또한 여러분들이 직접 클럭을 설정해서 잡아주면 됩니다.


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마지막으로 전압 설정인데요, CPU Vcore Voltage 에서 Fixed Mode로 선택해주면, 하위 메뉴로 Fixed Voltage라는 항목이 생깁니다. 한마디로 얼마의 전압으로 계속 고정시킬 건지 입력해주면 되는데, 가급적이면 1.3 이상은 설정하지 않도록 하는게 좋겠습니다.


저는 결과론적인 이야기지만 뽑기 실패에 그것도 아주 상당히 오버가 안되는 녀석이 걸려서 일단 여러분들께 5GHz 오버클럭을 했을 때 어떤 느낌인지 보여드리고자 1.35V까지 넣게 되었습니다. (물론 안정화는 안되고요)


그 외에 DRAM 전압 정도가 있는데, 이건 메모리 오버클럭을 하지 않았다면 그냥 Auto로 두면 됩니다. 만약 메모리 오버클럭까지 병행했다면, 전압을 좀 더 올려주면 됩니다.


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끝으로 CPU의 기능 몇가지를 해제해주면 더 좋은데, OC Tweaker 항목에서 나와서 Advanced 항목의 CPU Configuration 항목에 들어오면 위와 같은 화면을 만나게 됩니다. 여기서 하이퍼 스레딩에 대한 부분과 Active Processor Cores 항목만 All로 두고 나머지는 모두 Disabled 설정 해주도록 합니다.


이제 저장을 하고, 부팅을 하면 오버클럭은 완료 !!


다만 명심해야 할 것은 설정햔 클럭과 전압이 적절하다면 부팅이 되겠지만, 그렇지 못한 경우 부팅이 안되거나 오작동 할 수 있는 확률이 높습니다. 전압을 무한정 높이지 않기로 했고, 저는 1.3v 아래로 사용하시길 권장하는 상황이니 만약 1.3v로 설정했는데도 부팅이 제대로 안된다면, 5GHz를 포기하고 그냥 클럭을 한 배수 정도씩 낮춰 보길 추천 드립니다.


물론 부팅을 성공해도, 벤치마크 프로그램 구동중에 에러가 발생될 소지가 있으니 이런 부분도 참고해주세요. 만약 클럭을 5GHz 설정했고, 전압도 1.25V 정도로 설정했는데도 부팅이 잘 되었고, 어느 정도 벤치마크 프로그램도 소화할 수 있다면, 불안정한 동작을 하거나 테스트가 완료되지 않는 항목에 대해 약간은 더 전압을 인가해 가면서 테스트 해도 좋다는 말씀을 드립니다.

 

 

■ 오버클럭 후 정말 성능 차이 있을까?


사실 가장 중요한 포인트라면 포인트겠죠? 오버클럭이란 것을 정말 했을 때 컴퓨터가 빨라질 수 있는 것인지 말입니다.


당연합니다. 물론 카비레이크 7700K 프로세서가 오버클럭을 하지 않아도 상당히 빠른 프로세서라 체감은 덜 올 수 있지만, 오버클럭을 통한 성능 향상은 벤치마크 프로그램에 의한 숫자놀이뿐만 아니라, 예민한 사용자라면 체감이 가능할 만큼 더 빠르고 향상된 성능을 보여줍니다.


아래는 카비레이크 코어 i7-7700K 프로세서의 기본 상태 (터보 부스트에 의한 최대 4.5GHz 동작) 그리고 오버클럭 상태 (5GHz 설정) 의 성능을 비교해본 것입니다.


안타깝게도 제가 구입한 i7-7700K 프로세서는 5홐는 커녕 4.9GHz도 안정화가 힘들 것 같다는 판단 입니다만, 만약 여러분들이 뽑기 운이 좋아서 5GHz를 볼 수 있다면, (뽑기가 잘된 사람은 공냉 쿨러로도 5Ghz 가능하다는 사람도 있고, 5.2GHz1.2v대에서 돌리는 사람도 있을 정도) 대략 어느 정도의 성능 차이가 있을지 알아보는 내용이라 생각해주세요.


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사용된 벤치마크 테스트 프로그램으로는 3D MARK / Cinebench R15 / PassMark / HandBrake 및 요즘 핫 하다는 게임 오버워치 입니다. 5가지 테스트를 진행하지만, PassMark 안에서 상당히 다양한 테스트가 이뤄지기 때문에 오버클럭에 의한 성능 차이를 보는 것으로는 심플하면서도 이것 저것 다 둘러볼 수 있는 구성이 아닌가 생각됩니다.


아래는 위의 테이블을 바탕으로 그려본 그래프 입니다.


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오버클럭 하기 전과 후에서 가장 성능차이가 작았던 건 게임, 오버워치 플레이 였으며, 가장 성능 차이가 높았던 건 소수 연산 항목인 Prime numbers 였습니다. 위는 오버클럭을 하지 않은 기본 상태의 카비레이크 코어 i7-7700K 프로세서의 성능을 100%로 가정하고, 대비해서 5GHz 오버클럭 시 얼마만큼의 성능 차이가 있는가를 가시적으로 나타낸 그래프 입니다.


인코딩의 경우는 걸그룹 여자친구의 방송분 TS 파일을 (3~4분가량, 용량은 약 680MB) 인코딩하는데 걸린 시간을 측정한 것으로 노멀 성능에서는 약 1558초가 걸렸으며, 오버클럭 성능에서는 약 1453초로 약 15초 가량이 단축 되었습니다. 만약 영상 길이가 길고, 용량이 더 크다면, 이 격차는 훨씬 더 커지게 되겠죠?


3D MARK 나 오버워치 테스트 결과는 4~5% 정도의 성능 향상에 불과했지만, 그래도 더 향상된 결과를 보여줬습니다. 특히 의도한 바는 아니나 5GHz로 오버클럭된 상태에서 오버워치 성능 테스트는 평균 144 프레임을 기록하기도 했는데요, 게임에서의 성능 향상 폭은 기대만큼 크지 않았지만, 오버클럭을 통해서 프로세서의 성능이 전체적으로 10.7% 가량 오르는 효과는 볼 수 있었습니다.


4.5GHz 에서 5Ghz 10% 살짝 넘게 오버클럭 되었는데, 공교롭게도 성능도 딱 그만큼 향상 되었네요.


 

■ 마치며


거창한 제목으로 표현을 했습니다만, 사실 더 빠르고 강력한 새 프로세서가 나오기 전까지는 오버클럭이라는 수단으로 부족한 영역을 채울 수밖에 없으니까요.


지구상에서 가장 빠른 프로세서를 내 손으로 직접 만들기 프로젝트 첫번째가 오버클럭에 의한 프로세서의 한계 뛰어넘기 였다면, 두번째는 그 오버클럭된 프로세서를 이용해 이왕이면 더 멋지고, 알차게 나만의 시스템을 구성(조립)하는 과정을 소개하려 합니다다음 내용도 기대해주세요!

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안녕하세요. 나우퍼그 커뮤니티의 헤르미온느 입니다.
저는 여기서 PC 초보자들을 위해 되도록 쉽고, 유익한 컨텐츠를 만들고자 많은 노력을 기울이고 있습니다.
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  • profile
    이현해 2017.03.31 15:45
    오랜만에 대장님의 오버클럭 가이드네요.
    잘 보고 갑니다.
  • profile
    정종배 2017.03.31 23:13
    잘보고갑니다.
  • profile
    STRIKE 2017.04.03 18:47
    고성능 시스템을 구축하고 오버클럭을 하기 위해선... 머니가 필요 합니다. 머니~머니~ 해도 돈이...ㅎ

    최근에 정신없게 계속 만졌던 익숙한 바이오스 화면이네요. 한글 바이오스 너무 편하더군요.

    정말 멋진 시스템으로 갈아타셨네요. 잘보았습니다.^^

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