노트북 CPU 완벽하게 이해하기 – i3 / i5 / i7 / 셀러론 / 라이젠 / TDP

본 포스팅은 2019년 중반에 작성됐습니다. 보다 세부적인 2020년 기준 가이드를 별도 작성했으니 같이 참고해주세요.

노트북을 구매할 때 가장 고민이 되는 것이 바로 “내가 필요로 하는 성능이 어느 정도인가?” 입니다. 데스크탑이라면 자금이 허용하는 범위 내에서 최대한 좋은 하드웨어로 맞추면 되겠지만, 노트북의 경우 단순 성능 외에도 전력 효율, 코어 개수와 같은 부가적인 요소들도 따져봐야 하기 때문이죠.

특히 최근에는 모바일 시장에 AMD의 라이젠 프로세서가 등장하면서 선택지가 더욱 넓어져서 반갑기도 하지만, 한편으로는 더욱 고민할 거리가 많아졌습니다.

그렇기 때문에 이번 포스팅을 통해서 i3, i5, i7 뒤에 붙는 U와 H와 같은 알파벳이 무엇을 의미하는지, 라이젠 CPU의 네이밍 체계가 어떻게 되는지, 그리고 정작 본인에게 어떤 종류의 CPU가 필요한지 알아보도록 하겠습니다.


[ 목차 ]

1. 기본개념

2. 인텔 CPU

3. AMD CPU

4. TDP & 발열

5. 결론 & 요약


[ 1. 기본개념 ]

일단 일반적인 노트북 CPU의 스펙시트의 내용에 어떤 것이 있는지 알아보도록 하죠.

여기서 CPU 고유 코드명과 같은 부분은 뒤에서 제조사별 네이밍 시스템에 대해서 알아보도록 하고, 지금 집중할 부분은 바로 공정, 클럭과 코어에 관련된 부분입니다.

1) 공정이란?

CPU를 생산할 때 얼마나 세밀한 공정이 사용됐는지를 뜻합니다. 세밀한 공정일수록 마이크로칩의 표면에 더욱 더 많은 트랜지스터를 넣을 수 있겠죠.

적은 표면에 많은 트랜지스터가 들어갈수록 당연히 칩의 성능은 물론, 성능 대비 전력 효율도 좋아지게 되기 때문에 CPU의 등급 구분에 가장 기초적인 지표가 되는 스펙입니다.

현재 가장 흔히 쓰이는 인텔의 8세대 CPU들은 14nm 공정이며, 차세대 10nm 공정 프로세서 개발에 난항을 겪고 있는 상태입니다. 이 틈을 타서 인텔의 경쟁사인 AMD가 12nm 라이젠 3세대 프로세서로 반격에 나서고 있죠.

세부적으로 따지고 들면 인텔과 AMD의 공정 차이에 대해서도 다뤄야 하겠지만, 그러면 얘기가 복잡해지니 생략하도록 하겠습니다.

2) 클럭이란?

정말 단순하게 설명하자면, 클럭은 CPU가 얼마나 빠르게 돌아가는지를 나타내는 지표입니다. 물론 모든 CPU가 1 사이클당 처리할 수 있는 정보량이 동일하지 않기 때문에 무조건 클럭이 높다고 성능이 좋다는 소리는 아닙니다.

하지만 동일한 공정과 세대 내에서는 클럭이 높을수록 성능이 더 좋다고 생각해도 무방하겠네요. 그런데, 여기서 헷갈리는 부분은 일부 CPU들은 “기본 클럭”과 “터보 클럭”이 별도로 표기되어 있다는 점입니다.

이는 기본적으로 2.2GHz 클럭 이상으로 동작하도록 설계가 되어 있고, 필요에 따라 4.1GHz까지 클럭을 유동적으로 올릴 수 있는 “터보 부스트” 기술이 적용된 CPU에서 볼 수 있는 스펙입니다.

터보 부스트 기술이 없는 저가형 CPU들은 기본 클럭만 표기되어 있는 것을 확인할 수 있죠.

당연히 클럭이 높을수록 성능이 좋겠지만, 그에 따라 프로세서의 발열이 증가하겠죠.

3) 코어란?

“코어”는 CPU의 연산장치 단위입니다. 과거에는 대부분의 CPU가 코어 1개로 구성되어 있었지만, 요즘에는 대부분 코어가 적게는 2개, 많게는 32개의 “멀티코어”로 구성되어 있습니다.

코어가 많을수록 여러 작업을 동시에 처리하는 능력이 좋아지고, 단일 작업을 실행할 때에도 멀티코어를 제대로 활용할 수 있는 프로그램일 경우 코어 개수가 많을수록 성능 향상을 체감할 수 있습니다.

과거에 게임들은 대부분 단일 코어만 활용했는데, 최신 게임들은 멀티코어 지원이 잘되는 편이어서 “게임만 할거면 싱글코어 성능만 보라”는 말도 옛말이 되어버렸습니다.

여기에 추가로 “하이퍼스레딩” 기능이 있는 CPU도 있는데, 이는 코어 1개가 동시에 2개의 연산을 담당하는 기능이라 생각하면 되겠습니다. 하이퍼스레딩 기술이 적용된 4코어 CPU는 8개의 연산(스레드)를 담당할 수 있다는 소리죠.

물론 물리적인 코어가 늘어나는 것은 아니기 때문에 최대 성능에는 제약이 있지만, 멀티코어 연산이 유리한 작업을 할 경우 유용한 기능이라 보면 되겠습니다.

** 요약 : 공정은 미세할수록, 클럭은 높을수록, 코어나 스레드 개수는 많을수록 좋다. **


[ 2. 인텔 CPU ]

현재 컴퓨터 CPU 시장은 인텔과 AMD가 양분하고 있고, 그 중에서 인텔의 점유율이 압도적입니다.

그나마 최근에 AMD 라이젠 CPU의 상승세로 인해 사정이 달라졌지만, 2~3년 전만 하더라도 노트북 CPU는 99% 인텔 제품이었다고 봐도 과언이 아니었습니다.

하지만 인텔은 오랜 세월에 걸쳐서 다양한 CPU 제품군을 보유하고 있기 때문에 초보자가 모델명을 구분하기에 복잡하다는 단점이 있죠. 그러면 먼저 인텔 CPU의 네이밍 방법에 대해 알아볼까요?

위의 기준으로 보면 크게 계열, 등급, 세대로 분류할 수 있습니다. 마지막에 있는 “TDP”에 관해서는 뒤에서 별도로 설명하도록 하겠습니다.

1) 계열

크게 4가지 등급이 있다고 보면 되겠습니다. 중간에 세부 모델을 제외하면 성능 순서대로 셀러론 / 펜티엄 / 코어 시리즈 / 제온이라고 보면 되겠네요.

셀러론은 정말 최소한의 문서 작업이나 단순 연산 장치에 이용되는 프로세서입니다. 가격이 저렴하고 발열이 적다는 것이 장점이지만 노트북 용도로 쓰려면 성능 부분에서 많이 타협을 해야합니다.

펜티엄은 셀러론보다는 원활한 문서 편집, 인터넷 작업 성능을 보여주지만 위에 언급했던 “터보 부스트” 기술이 적용되지 않아서 포토샵이나 영상 편집과 같은 작업을 하기는 어렵습니다.

코어 시리즈는 인텔의 주력 CPU 모델입니다. 예전에는 애매한 “코어m”이라는 분류가 있었지만, 8세대부터는 완벽하게 코어 시리즈로 편입됐습니다.

주력 CPU 제품군 답게 코어 시리즈는 세부 등급 구분이 있습니다. 보통 i3, i5, i7으로 구분되지만 최근에는 i9이라는 상위 등급이 생겼죠.

일반 소비자에게 가장 친숙하고, 등급이나 TDP에 따라 사용 용도와 성능이 천차만별이기 때문에 모델명 확인이 특히나 중요한 구간입니다.

제온 CPU는 보통 3D 그래픽이나 복잡한 설계도면을 다루는 전문직업군을 위해 멀티코어 성능에 치중된 고급형 제품군입니다.

전문가용 제품군이라는 명목 하에 살인적인 가격을 자랑했지만, 최근에는 라이젠의 거센 도전으로 인해 인텔도 조금 자존심을 굽히고 있는 모습이네요.

일반 소비자가 제온 CPU를 사용할 일은 거의 없고, 제온 CPU를 사용해야 될 정도의 작업을 다루는 사람이라면 제 가이드가 필요하지 않을 경지이지 않을까 싶네요.

인텔이 스마트폰, 태블릿 시장을 공략하던 시절 모바일용 아톰 CPU라는 계열이 존재했지만, 2015년 이후로 단종됐습니다. 하지만 최근 발표에서 해당 제품군을 “포베로스”라는 이름으로 부활시킬 예정이라 하는구요.

2) 등급

코어 시리즈에만 있는 독특한 분류 체계입니다. i3 / i5 / i7 / i9으로 구분되고, 자동차와 같이 숫자가 높을수록 고성능이라 생각하면 됩니다.

하지만 여기서 주의해야할 점은, 무조건 등급이 높다고 성능이 좋은 것은 아니라는 것입니다. 동일한 i7이라 하더라도 15W 저전력 i7-8550U와 45W 고성능 i7-8750H의 성능은 하늘과 땅 차이입니다.

그렇기 때문에 코어 시리즈 CPU가 장착된 제품을 구매할 때에는 TDP와 세부 모델명을 꼭 확인하는 것이 중요합니다. (자세한 내용은 본 포스트의 “4. TDP & 발열” 섹션 참고)

3) 세대

사실 CPU의 세대 구분에는 객관적인 기준이 있는 것은 아니고, 인텔이 임의적으로 약 1년에 한번씩 다음 세대 CPU를 발표하는 편입니다.

물론 세대가 개량 될때마다 공정이나 전력효율, 최대 클럭, 혹은 CPU의 코어 구성이 달라지는 경우가 많기 때문에 높은 세대의 제품일수록 성능이 더 좋습니다. 특히 공정 미세화가 이루어진 2세대, 3세대, 5세대에서는 성능 향상폭이 컸지만, 5세대 이후로는 공정이 여전히 14nm에 머물러 있는 상태입니다.

물론 다양한 최적화 작업으로 인해 5세대와 9세대 CPU의 성능 차이가 엄청나긴 하지만요. 특히 노트북은 7세대와 8세대의 성능 차이가 심한 편입니다. 물론 공정 미세화 없이 성능만 끌어올렸기 때문에 발열이 많은 편이라 냉각 설계가 부실한 노트북에서는 제대로된 성능을 내지 못한다는 단점은 있지만요.



[ 3. AMD CPU ]

사실 AMD는 2017년에 라이젠 제품군을 발표하기 전까지는 노트북 CPU 시장에서 완전히 소외돼있었죠. 덕분에 AMD는 인텔에 비해 CPU 모델 구분이 훨씬 쉽죠.

A-시리즈 / 애슬론 / 라이젠으로 총 3가지로 분류되는데, 인텔과 마찬가지로 뒤로 갈수록 고성능이라 보면 되겠습니다.

1) A-시리즈

인텔의 셀러론 대응 모델이라 보면 되겠습니다. 주로 저사양 크롬북에 사용되는 CPU죠. 하지만 2017년 이후로 제대로된 개량 작업이 없는 것으로 미루어보아 미래가 불투명해 보입니다.

2) 애슬론

인텔의 펜티엄 대응 제품군입니다. 한가지 재미있는 사실은, 과거에 펜티엄과 애슬론은 각각 인텔과 AMD의 최상위 CPU 모델이었다는 점입니다. 보급형 모델로 강등된 이후에도 펜티엄과 애슬론은 여전히 라이벌 관계군요.

애슬론은 터보 클럭, 프리싱크와 같은 부가적인 기능 측면에서 인텔의 펜티엄보다 우위를 점하고 있습니다. 유일한 노트북용 애슬론 프로세서인 300U CPU가 장착된 제품을 구경하기 힘들다는 것이 문제지만요.

3) 라이젠

AMD의 노트북 CPU 중 핵심 모델입니다. 인텔처럼 i3 / i5 / i7과 같은 등급 구분은 없지만, 세부 모델명이 2300U / 2500U/ 2700U로 구분되는 시스템이기 때문에 상당히 비슷한 구조라 볼 수 있겠습니다.

인텔과 1:1 대응은 어렵지만, 라이젠 2000번대 CPU가 인텔의 7~8세대에 대응한다고 생각하면 되겠습니다.

동일 세대 내에서는 내장 그래픽의 성능이 동일한 인텔 CPU와 다르게, 라이젠은 등급에 따라 장착된 베가 내장 그래픽의 성능도 조금씩 차이가 납니다.

그리고 기존 라이젠 노트북 CPU는 모두 저전력 15W TDP 제품밖에 없었지만, 최근에 출시한 라이젠 3000번대는 고사양 35W TDP 제품도 존재합니다. 이에 따라 인텔과 마찬가지로 라이젠 CPU 역시 뒤에 알파벳 “U”가 붙은 것은 15W, “H” 알파벳이 붙은 것은 35W 제품으로 분류하고 있습니다.

라이젠은 동급 인텔 CPU 제품보다 저렴하고 내장 그래픽의 성능이 뛰어나지만, 시스템의 램 구성에 따라 성능 차이가 많이 나고 인텔 CPU에 비해 프로세서의 순수 성능은 조금 떨어지는 편입니다.


[ 4. TDP & 발열 ]

인텔과 AMD 모두 주력 제품군인 코어 시리즈와 라이젠 제품은 설계 전력(TDP)에 따라 세부 구분을 할수 있습니다. 위에 언급했다시피 세대와 등급이 같은 CPU라 하더라도 TDP에 따라 성능 차이가 많이 날 수 있죠.

대중적인 노트북 CPU의 TDP는 보통 휴대성과 전력 효율이 중시되는 15W U-프로세서와 고사양 작업을 겸용하기 위한 45W H-프로세서가 있습니다.

문서, 인터넷, 심지어 일부 CPU의 경우 포토샵이나 저사양 게임 정도는 U-프로세서로도 충분하지만, 높은 클럭을 장시간 유지해야 하는 게임이나 렌더링과 같은 작업에는 H-프로세서가 필요하죠. 동일한 세대의 i7 CPU라 하더라도 TDP에 따라 렌더링 벤치마크 점수가 심하게 차이납니다.

라이젠 노트북 CPU는 그나마 TDP 구분이 15W와 45W밖에 없지만, 인텔은 이보다 훨씬 다양한 세부 구분이 있으니 주의해야 합니다.

고사양 i5 노트북인 줄 알고 구매했는데, 막상 보니 5W TDP의 태블릿용 저전력 CPU가 장착된 경우도 있기 때문에…

기타 TDP 등급 구분에 대해서는 이전 블로그에서 작성했던 내용을 발췌해오도록 하겠습니다.

태블릿, 혹은 12인치 이하의 소형 노트북에 주로 사용되는 5W CPU에는 알파벳 “Y”를 붙입니다. 과거에는 “코어-m”라는 이름으로 별도 구분됐습니다.

가볍고 휴대성 좋은 노트북에 주로 사용되는 15W CPU는 뒤에 알파벳 “U”를 붙입니다. 터보 부스트 기능으로 짧은 시간동안 고사양 작업은 가능하지만 45W CPU처럼 높은 클럭을 장시간 유지하지는 못합니다.

고사양 작업, 혹은 게이밍 노트북에 주로 사용되는 45W CPU는 뒤에 알파벳 “H”를 붙입니다. 성능은 좋지만 전력 소모와 발열이 많아서 H-프로세서가 장착된 노트북은 대부분 2kg가 넘고 배터리 유지 시간이 짧은 편입니다.


[ 5. 결론 & 요약 ]

여기까지 정독을 하셨다면 추가 설명을 드리지 않아도 감이 잡히지 않았을까 싶습니다. 간단히 다시 요약해드리자면 :

그리고 여기에서 인텔과 AMD 모두 주력 제품인 코어 시리즈와 라이젠  CPU에는 TDP에 따른 구분이 추가로 있고, 이는 모델명 뒤에 붙은 알파벳으로 확인할 수가 있습니다.

흔히 잘못 알려져 있는 상식 중 하나가 “영상 편집도 하려면 i7을 구매하라”는 것인데, 이는 노트북 CPU의 TDP 개념이 없을 때 저지르기 쉬운 실수입니다.

장시간 높은 클럭을 유지해야 하는 영상 인코딩 작업의 특성상 15W TDP의 i7-8565U보다 보다 등급이 낮더라도 45W TDP인 i5-8300H가 훨씬 유리하기 때문이죠.

물론 U-프로세서가 나쁘다는 소리는 아닙니다. 컴퓨터로 고사양 작업을 하지 않는다면 얇고 가볍고 배터리 오래 가는 U-프로세서 노트북이 합리적이기 때문이죠.

다만 노트북을 평가할 때 단순히 무게, i3/i5/i7 구분으로만 보지 말고 TDP 개념도 추가해서 생각해야 보다 정확한 판단이 가능하다는 메시지 전달을 하기 위해 이렇게 장문의 글을 쓰게 됐습니다.

아무쪼록 노트북을 구매하려고 스펙에 대한 공부를 하고 계신 분들에게 도움이 됐기를 바라며 이만 줄이도록 하겠습니다.


본 포스트 내용은 부분적으로 인용하셔도 됩니다. 단, 출처 링크는 확실하게 표시해주시기 바랍니다. 질문이나 건의사항, 깨진 링크 제보는 댓글로 남겨주시면 답변해드리도록 하겠습니다. 감사합니다!

  1. 게사장님 안녕하세요!! 상세한 설명감사합니다
    cpu 양대산맥부터 라이젠, 최근 라이젠 노트북 비교까지 정말 많이 알아가네요!!!!

    하나 궁금한게 질문드립니다~!
    저는 주로 주식,동영상녹화 목적으로 노트북 사용하고 게임일절하지않는 유저인데요,
    국내 주식 프로그램 특성상 싱글코어만 지원이 되어서
    그냥…단일코어 성능좋고, 발열 적은 노트북을 알아보고 있답니다~

    게사장님 글 읽고 나니 좀 헷갈려서 질문 좀드려요ㅠ(제가 이해를 잘 못하겠네요ㅠㅠ..)
    저전력 15W TDF 제품과 45W TDF 제품중에서
    15W 저전력 CPU가 발열이 적고,
    코어가 적은 제품이 발열이 작다는 거 맞나요??

    – 코어가 많음(대략 4코어? 6코어 이상???) = 전력이높아진다 = 발열이 심해진다
    – 저전력 cpu = 발열이 낮아진다…

    이게 맞다면.. 약간 뭔가 모순적이긴한데;;;;;;;;;
    15w tdf인 동시에 코어가 적은걸 사야지
    제가 사용하는 목적에 적합한 노트북인걸까요?^^;;;;

  2. 1) 15W vs 45W
    동일한 코어 구성일 경우 (예시 : i5-10210U 15W & i5-10300H 45W) 아무래도 45W 프로세서 성능이 더 좋습니다. CPU 차이도 있지만 애초에 노트북 설계가 높은 전력으로 높은 클럭을 장시간 유지하기 적합하게 설계가 된다는 점이 더 큰 요인이고요. 발열은 소모 전력과 직접적인 관계가 있어서 45W CPU가 발열은 당연히 더 높습니다. 그 열을 처리해낼 쿨링 설계가 되어 있는지 여부가 관건입니다.

    2) 실제로 동일한 쿨링 설계 + 동일한 전력 설정일 경우 싱글코어 성능은 i5-10300H (4코어)가 i7-10750H (6코어) 보다 좋은 경우도 있습니다.

    • 오호 그렇군요!!!
      역시 항목별로 상대적으로 비교해봐야겠습니다
      답변 완전 감사합니다!!
      참고로 게시글마다 정성가득 알려주셔서 다른 그 어디보다ㅠㅠ 초짜가 이해하기 쉬웠네요~~!!!ㅎㅎ

  3. 너무 잘 보고갑니다! 이런 곳을 이제서야 발견하다니..! 상세하고 알기쉽게 정리해주셔서 정말 감사합니다 ㅎㅎ

  4. 횡설수설 장황하게 늘어뜨리지 않고 핵심만 전달해주신 덕에 이해하기 쉬웠습니다. 감사합니다!

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게사장
JN테크리뷰의 주 편집자. 눈으로 보이는 데이터를 통한 객관적인 판단을 좋아하는 노트북 덕후.

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