L2 캐쉬를 줄이고 45nm 공정으로 더 저렴하게! Intel Core2 Duo E7200 Page 3:: 보드나라

3. 동일 클럭에서 E7200/ 8200/ 4600 성능비교

여기서는 같은 클럭을 적용하였을 때 45nm 공정의 제품과 65nm 공정의 성능, 그리고 L2 캐쉬 용량에 따른 성능 비교를 다루었다.

테스트 시스템

테스트를 위해 아래와 같은 환경을 구성하였다.

CPU	Intel Core2 Duo E4600 (Dual-Core, FSB800, 2.40GHz) Intel Core2 Duo E7200 (Dual-Core, FSB1066, 2.53GHz) Intel Core2 Duo E8200 (Dual-Core, FSB1333, 2.66GHz)
MainBoard	ASUS P5K
Chipset	Intel P35 Express + ICH9R/ AMD 790X + SB600
RAM	Kingston PC2-9200 2GB (KHX9200D2K2/2G, 1GB X 2EA
VGA	Radeon HD3870 512MB Ref. (775/ 2250(1125)MHz)
HDD	Western Digital Raptor SATA 36GB 10000RPM Hitachi Deskstar SATA 320GB 7200RPM
ODD	ASUS DRW-1604P (DVD RW)

OS	Windows Vista Ultimate K SP1 32bit
DirectX	DirectX 9.0c
Chipset Patch	Intel inf 8.3.1.1009
VGA Driver	AMD ATI Catalyst 8.4 3DMark Vantage Hotfix
VGA Driver	-

테스트 시스템은 인텔 코어2 듀오 제품들인 E4600, E7200과 고급형 듀얼 코어 프로세서인 E8200의 3가지 CPU를 테스트에 사용했고 메인보드는 P35 칩셋을 사용한 ASUS P5K, 메모리는 Kingston PC2-9200 1GB 2개를 사용하며, DDR2-800을 설정하여 테스트를 진행하였다. FSB와 메모리 클럭은 비교에 맞게 설정했고 메모리 타이밍은 CL5-5-5-15, 2T를 이용하였다. 운영체제는 윈도우 비스타 SP1 32bit, HDD는 SATA 방식 Hitachi Deskstar 320GB와 Raptor 36GB HDD 두 개를 사용하였다.

E7200 (333 x 8) vs E8200 (333 x 8) vs E4600 (333 x 8) 성능비교

이번 테스트는 45nm E8200과 E7200을 동일 클럭 설정 후 L2 캐쉬 차이에 따른 성능, 45nm E7200과 65nm E4600을 동일 클럭 설정 후 L2 캐쉬와 공정과 함께 내부 개선이 이루어질 경우 성능이 어느 정도 향상되는지를 확인해보았다. (메모리 클럭은 앞서 언급하였듯이 모두 DDR2-800으로 설정하고 CL5-5-5-15, 2T의 메모리 타이밍을 설정하였으며, 클럭과 FSB는 각각 2.66GHz과 1333MHz로 동일한 상태다.)

참고로 E8200의 향상 비율은 E7200 대비, E7200의 향상 비율은 E4600과 동일 클럭에서의 향상 비율을 계산했다.

CPU 기본 성능

제품명		E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
CPU 연산 성능 및 메모리 대역폭 (32bit)
Sandra CPU Arithmetic	ALU (MIPS)	22936	22928	22829	-0.04/ 0.47%
Sandra CPU Arithmetic	iSSE3 (MFLOPS)	19747	19746	16985	-0.01/ 16.26%
Sandra CPU Multi-Media	Int x8 iSSE4.1 (it/s)	174029	174033	147923	0.002/ 17.65%
Sandra CPU Multi-Media	Float x4 iSSE2 (it/s)	80794	80800	80366	0.01/ 0.76%
Sandra Memory Band width	Int iSSE3 (MB/s)	6193	6245	5916	0.84/ 4.68%
Sandra Memory Band width	Float iSSE2 (MB/s)	6176	6246	5883	1.13/ 4.98%

제품명	E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
Fritz Chess BenchMark CPU 성능
Kilo Nodes Per Second	3811	3875	3676	1.68/ 3.67%
Relative Speed	7.94	8.07	7.66	4.16/ 3.66%

CPU 기본 성능은 Sandra와 Fritz Chess를 기반으로 하고 있는 Fritz Chess Benchmark를 이용하여 비교하였다. Fritz Chess Benchmark는 펜티엄3 1GHz (Kilo nodes per second : 480)를 기준으로 하여 테스트하는 시스템과 비교를 진행하며, 멀티 코어 프로세서들도 지원하고 있으며, Sandra SP2 14.21 역시 멀티 코어 프로세서들을 지원한다.

E7200과 E8200, E4600은 앞서 언급하였듯이 E7200과 E8200은 3MB의 L2 캐쉬 차이, E4600은 E7200보다 1MB 적은 L2 캐쉬를 비롯하여 공정의 차이도 가진다. 이는 지난 45nm 공정으로 업그레이드된 인텔 쿼드코어! Intel Core2 Extreme QX9650 기사에서 다루었듯이 같은 클럭이더라도 65nm 공정보다 45nm 공정이 내부 개선이나 새로운 SSE4 등의 명령어 추가에 따라 성능 향상이 이루어질 수 있다는 것을 의미한다.

테스트 결과 Sandra에서는 같은 45nm 공정의 E7200과 E8200은 동일 클럭을 설정하면, L2 캐쉬가 E7200이 3MB로 6MB의 E8200보다 적은 차이와 12-Way, 24-Way의 L2 캐쉬 부분의 차이가 발생되나 L2 캐쉬 용량에 따른 성능 향상은 거의 나타나지 않았다.

반면, E7200과 E4600은 E7200이 1MB 더 많은 3MB L2 캐쉬와 45nm 공정 적용에 따른 내부 성능 개선과 명령어 추가로 인하여 메모리 대역폭, CPU 연산의 부동소수점 부분, CPU 멀티미디어의 산술 연산 iSSE4.1 부분에서 차이를 나타냈다. 이 부분들은 공정 개선 부분과 늘어난 L2 캐쉬, 명령어 추가에 따라 향상된 부분들이다.

Fritz Chess BenchMark에서는 E7200은 E8200과 비교하여 L2 캐쉬 용량 등의 차이로 처리 속도 등에서 하락이 발생되며, E4600과 동일 클럭에서의 차이는 앞서 언급된 L2 캐쉬와 내부 성능 개선 등으로 인한 것이다.

렌더링 성능

[숫자가 낮을수록 성능이 좋다.]

제품명		E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
렌더링 시간 (숫자가 낮을수록)/ Rendering CB-CPU (숫자가 높을수록)
Rendering 1CPU	렌더링 시간	306초	302초	330초	1.31%/ 7.27%
Rendering 1CPU	CB-CPU	2866	2925	2676	2.06%/ 7.10%
Rendering xCPU	렌더링 시간	160초	158초	175초	1.25%/ 8.57%
Rendering xCPU	CB-CPU	5513	5597	5036	1.52%/ 8.65%

렌더링 성능은 CineBench R10을 이용하여 비교하였는데 E7200은 E8200과는 L2 캐쉬에 따른 차이가 나타났으며, E4600과는 공정 개선과, L2 캐쉬 차이가 모두 적용되어 캐쉬 차이에 이한 성능 차보다 더 크게 차이를 나타낸다.

인코딩 성능

[숫자가 낮을수록 성능이 좋다.]

제품명	E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
TMPGEnc 4.4.2.238 인코딩 성능 (WMV HD to DivX AVI)
시간 (초, s), SSE4	358	350	-	2.23% (E8200)
시간 (초, s), SSE3	355	348	368	1.97%/ 3.53%

TMPGEnc 4.4.2.238 버전으로 WMV HD 파일을 Divx 6.8.0 코덱을 사용하여 포맷을 변환하는 시간을 서로 비교하였다. 테스트 결과 E7200은 E8200과 L2 캐쉬에 따른 차이에 의해 변환 시간에 차이가 발생하였으며, E4600과는 L2 캐쉬와 공정 개선에 의한 성능 향상 부분이 모두 작용하여 E8200의 L2 캐쉬보다 차이를 보인다. E7200은 SSE4 사용시 차이가 더 나타났다.

[숫자가 높을수록 성능이 좋다.]

제품명	E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
x264 HD BenchMark (MPEG2 to x264, 720p)
Pass1 (fps)	34.08	34.81	33.54	2.14%/ 1.61%
Pass2 (fps)	8.78	8.93	8.41	1.71%/ 4.40%

x264 HD Benchmark는 Tech ARP에서 제공하는 벤치마크 프로그램으로 720p의 MPEG-2 영상을 x264 영상으로 2-Pass 인코딩을 진행하는 과정에서의 CPU 처리 성능을 프레임으로 비교할 수 있다. 결과는 FPS (초당 처리하는 프레임)로 표기되어 나타나며, 멀티 프로세서를 지원하여 고클럭과 멀티 프로세서를 사용할 대 더 높은 결과를 얻을 수 있다. FPS가 높을수록 처리 능력이 빠르며, Pass 1과 Pass 2 모두 5번의 테스트를 진행하여 결과를 내놓는데 여기서는 이들의 평균값을 사용하였다. x264 HD BenchMark의 경우 오픈소스를 기반으로 하는 만큼 다른 최적화된 코덱이나 프로그램을 사용하는 벤치와는 달리 CPU 클럭에 따른 성능 차이를 확인할 수 있다.

이번 테스트에서도 멀티 프로세서를 지원하고 클럭에 따른 차이가 나타나는데 E7200보다 E8200이 L2 캐쉬의 영향으로 처리 성능이 조금 더 높았으며, E4600과의 비교에서도 Pass 2에서 E7200이 더 높은 성능이 나타났다.

게임 성능

[숫자가 높을수록 성능이 좋다.]

제품명	E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
3DMark06 스코어
1024 x 768	11346	11519	11001	1.52%/ 3.14%
1600 x 1200	8981	9019	8838	0.42%/ 1.62%

3DMark06은 CPU의 영향을 더 많이 받는 저해상도인 1024 x 768과 그래픽 카드의 영향을 받는 1600 x 1200의 해상도를 모두 테스트하였다. 테스트 결과 E7200은 E8200과 큰 차이는 발생되지 않았으며, E4600과는 CPU의 영향을 받는 저해상도에서 그 차이가 더 크게 나타났다.

[숫자가 높을수록 성능이 좋다.]

제품명	E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
3DMark06 (1024 x 768, 세부 스코어)
SM2.0 Score	4947	4991	4828	0.89%/ 2.46%
HDR/SM3.0 Score	5767	5892	5614	2.17%/ 2.73%
CPU Score	2432	2466	2327	1.40%/ 4.51%

CPU의 영향을 더 많이 받는 1024 x 768 해상도에서 3DMark06 세부 테스트 항목을 살펴보았는데 3DMark06 역시 멀티 프로세서를 지원하는 만큼 그래픽 처리 성능 부분보다는 프로세서 성능 부분에서 차이가 더 크게 나타나며, E7200과 E4600의 차이가 더 크게 나타난다.

[숫자가 높을수록 성능이 좋다.]

제품명	E7200 (333 x 8)	E8200 (333 x 8)	E4600 (333 x 8)	E8200/ E7200 향상 비율 (%)
Quake4 (SMP On)
1024 x 768	178.6	194.1	165.7	8.68%/ 7.79%
1600 x 1200	123.7	124.0	123.7	0.24%/ 0%

Quake4는 멀티 프로세서 지원이 잘 이루어지고 있는 게임 중의 하나로 동일 클럭에서 프로세서 사용에 따른 성능 차가 나타났다. CPU의 영향이 큰 저해상도에서 성능 차이가 크게 나타났으며, E7200과 E8200의 결과는 E8200이 E7200보다 더 많은 L2 캐쉬인 6MB를 제공하고 있는 것에 따른 성능 차이를 나타내 다른 프로그램들보다 L2 캐쉬 용량의 영향이 더 크게 나타나고 있다. E4600과의 비교에서도 E7200은 공정에 다른 성능 향상과 L2 캐쉬 증가에 따른 결과를 나타냈다.

E7200, E8200, E4600의 3종 CPU를 동일 클럭으로 설정할 경우 E7200은 E8200과는 L2 캐쉬 차이만 보여 L2 캐쉬의 영향을 받는 일부 프로그램과 게임에서는 성능 차이가 나타나고 있으며, E7200과 E4600 역시 공정 개선에 따른 내부 성능 개선, 새로운 명령어 추가 등과 L2 캐쉬 증가에 따라 대부분의 프로그램들과 게임에서 성능 향상이 나타났다.

45nm 공정의 변화된 부분은 지난 45nm 공정으로 업그레이드된 인텔 쿼드코어! Intel Core2 Extreme QX9650 기사를 참조하자.