13세대 인텔 CPU, 성능 유지하되 발열&전력을 개선하고 싶다면? 언더볼팅이 답

올해 하반기에 선보여진 13세대 인텔, 랩터레이크는 지난 12세대 엘더레이크 대비 클럭이 향상되고 여러 부분에서 더욱 개선되어 뛰어난 성능을 자랑하는 모습을 보이고 있다.

특히, 고성능 모델로 갈 수록 더욱더 높아진 성능으로 인해 게이머뿐만 아니라 작업 성능을 필요로 하는 사용자들에게도 더욱더 각광 받고 있는 것이 사실이다.

다만, 지난 세대인 엘더레이크때도 살짝씩 언급되었던 높은 전력소모량, 그리고 그 이전 세대들 대비 비교적 높아진 발열이 다소 아쉽다는 이야기가 나왔는데, 이번 랩터레이크에서도 일부 개선되었다고는 하나 여전히 성능만큼이나마 높은 전력소모와 발열은 어쩔 수 없는 상황이다.

물론, 쿨링 솔루션을 탄탄히 준비 했다면 큰 문제는 없다.

하지만 분명 발열과 전력소모가 높은 부분은 아쉬울 수 밖에 없는데, 요즘엔 사용자가 살짝 손길을 더해주면, 성능은 유지하되 발열과 전력소모를 최적화 할 수 있는 튜닝 방법이 있다.

바로 언더볼팅이다.

이번 기사에서는 13세대 인텔 CPU를 이용해 언더볼팅을 가볍게 진행해보고 어떠한 결과를 얻었는지 이야기 해보는 시간을 가져볼까 한다.

■ 성능에 더욱 집중한 13세대 인텔 CPU

13세대 인텔 CPU, 랩터레이크 제품군은 앞서 이야기 했듯이, 지난 12세대 엘더레이크 보다 훨씬 효율이 좋아졌다.

디테일한 특징을 최대한 간단하게 이야기해보면, 3세대 인텔 슈퍼핀 트랜지스터와 고속패스, 새로운 동작 프리패처 알고리즘 L2P가 적용된 L2 캐시 확대가 되었기 때문이다.

P코어와 E코어 모두 거의 2배가량 캐시가 증가해 더욱 빠른 퍼포먼스를 기대할 수 있게 된것.

또, 이번 기사의 핵심 주제에 밀접한 전성비도 개선되었는데, 동일한 클럭 기준으로 전압이 50mV 이상 낮아지고, 동일한 전력으로는 200MHz 더 빠른 성능을 낼 수 있는 것이 이번 13세대 인텔 랩터레이크 CPU의 개선점이다.

다만, 효율이 높아졌다는 것이 최종적인 발열과 전력소모가 감소되었다라는 것과 직접 연결되지 않는 것이 이번 랩터레이크의 아쉬운 특징이기도 하다.

그 좋은 효율을 이용해 더욱 더 성능을 구현했고, 향상된 성능을 얻었지만, 발열과 전력소모는 여전히 사용자에 따라 부담스러울 수 있는 수준으로 나타나기 때문이다.

그래서 이번 기사에서 이를 약간의 튜닝만으로 최적화 개선 해보려는 것이 바로 언더볼팅이다.

■ 언더볼팅, 성능은 유지하되 발열과 전력소모 개선

CPU 튜닝에는 크게 두가지 결이 있다. 더 많은 전력을 제공해서 발열이 더 높아지지만 성능을 끌어올리는 것.

반대로 성능을 희생 하되, 전력소모와 발열을 잡는 것이다.

이 두가지는 모두 장단점이 있고, 앞선 것이 대표적으로 많이 활용하는 오버클럭이다.

후자의 경우에는 언더클럭이라고 볼 수 있는데, 우리가 해볼 것은 언더클럭이 아닌 언더볼팅이다.

클럭을 제한하는 것이 아닌, 전압과 전력을 조절해서 전력소모, 발열을 잡고, 성능은 최대한 유지하는 것을 목표로 한다.

즉, 희생을 최소화 할 수 있느냐가 관건인데, 이번 13세대 인텔 CPU는 생각보다 쉽게 언더볼팅을 셋팅하고 효과를 볼 수 있다.

그렇다면 언더볼팅은 어떻게 진행할까?

각 메인보드의 BIOS에서 조절하는 방법도 있지만, 좀더 쉬운 방식이 있다.

바로 인텔에서 직접 제공하는 인텔 XTU(Intel eXtreme Tuning Utility)를 이용해 윈도우 상에서 바로바로 변경해 테스트를 진행해볼 수 있다.

단, XTU로 보다 편리하게 조절이 가능한만큼 조심해야되는 것이, 전압량을 너무 과도하게 조절하면 CPU 자체에 문제가 생길 수 있기 때문에, 전압 조절을 조금씩 해나가야 한다는 점이다.

또, 오버클럭과 마찬가지로 언더볼팅도 CPU의 수율 상태/PC 하드웨어조합에 따라 변경점이 적용될 수도, 안되거나 불안정해질 수도 있다는 점을 참고해야한다.

■ 13세대 인텔 CPU에서의 언더볼팅 효과는?

인텔 XTU에서 언더볼팅 하는 법에 대해 간단하게 설명하자면, 인텔 XTU 프로그램 실행시, 좌측탭의 Advanced Tuning에서 옵션 변경으로 각종 변경사항을 셋팅할 수 있다.

언더볼팅시, 건드려봄직한 옵션은 3가지 정도로, 핵심적인 CPU의 코어 전압 옵션, Core Voltage Offset과 전력 제한 옵션인 Turbo Boost Short Power Max, Turbo Boost Power Max가 있다.

언더볼팅의 순서는 코어 전압 옵션인 Core Voltage Offset의 전압을 내려가며 테스트를 진행해 문제 없는 수준을 찾는 것이 첫번째다.

필자는 13세대 인텔 코어 i7-13700K로 테스트를 진행해보았는데, -0.080v~0.100v 사이를 적정 언더볼팅 전압값으로 셋팅했다.

이제 전력 제한 옵션을 셋팅해야하는데, 전력 제한은 셋팅한 전압값으로 CPU에 테스트 부하를 준뒤 나오는 전력 소모량에 약간 높은, 10W~15W 여유를 주고 셋팅하면 된다.

필자는 터보 부스트 옵션 2가지 모두 200W로 셋팅했다.

이러한 셋팅값은 사용자마다 다를 수 있으며, 더 타이트하게 전압과 전력을 셋팅할 수도 있기 때문에 필자의 셋팅은 참고만 하길 바라며, 이는 오버클럭과 마찬가지로 반복적인 테스트를 통해 적정한 디테일 셋팅값을 찾는 것을 추천한다.

그렇다면 언더볼팅 효과는 어떠할까? 기본 상태와 언더볼팅 상태의 차이를 살펴보자.

언더볼팅의 궁극적인 목표는 기본 성능에는 영향 없이 전력소모와 발열을 줄이는 것이다.

결과는 상당히 만족스러웠다.

필자는 세세한 안정성 부분까지 모두 완벽히 클리어 테스트한 것은 아니지만,  CineBenchR23 기준으로 언더볼팅 후의 성능은 기본 상태와 크게 다를바 없이 나왔고, 반면 전력 소모 및 발열은 확실히 크게 줄어든 결과를 볼 수 있었다. 

3가지 셋팅 변경만으로 확실하게 전력소모와 온도를 잡을 수 있는 모습을 볼 수 있었던 언더볼팅 결과다.

이 결과는 앞서 이야기 했듯이, 셋팅 환경에 따라, CPU 자체의 수율 등의 영향이 있는 만큼, 모두 동일한 결과를 얻을 것이라 장담할 순 없지만, 약간의 튜닝으로 개선할 수 있는 여지가 있음을 알 수 있었다.

■ 언더볼팅 최적화 셋팅으로 쾌적한 PC 환경을 구성해보자

출시된 CPU의 기본셋팅은 모두 상당히 러프하게 셋팅되어 있는 것이 사실이다. 당연하게도 사용시 문제가 발생되면 안되기 때문이다.

따라서, 우리는 이를 이용해 오버클럭에도 도전할 수 있고 언더볼팅에도 도전할 수 있는 것이다.

이번 기사에서 소개한 언더볼팅은 잘만 셋팅한다면 성능 저하 없이 전력소모와 발열을 낮출 수 있어 리스크가 거의 없이 쾌적한 PC 환경을 구성할 수 있는 것이 큰 장점이다.

특히, 다가올 무더운 여름에는 PC 발열을 최대한 줄이는 것이 유용한 만큼, 이러한 언더볼팅이 더욱더 각광을 받을 것으로 보인다.

이번 13세대 인텔 랩터레이크는 기본적으로 높은 효율을 바탕으로 강력한 성능을 내지만 단점으로 꼽히는 것이 발열과 전력소모다.

이러한 단점을 최대한 줄이고, 보다 쾌적하고 강력한 성능을 유지하는 개선 방법을 찾는다면, 이번 기사에서 소개한 언더볼팅을 통해 최적화된 PC 구성을 해보길 바란다.