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1. 코어 i9 9900K는 5GHz를 넘기기 어렵습니다
1. 코어 i9 9900K는 5GHz를 넘기기 어렵습니다
현재 판매중인 CPU의 가장 고클럭은 인텔에서 출시한 최신 코어 i9 9900K입니다.
전세대 i7 8086K는 5GHz입니다만, 올코어에서 i9 9900K는 4.7GHz로 작동하는데 i7 8086K는 고작 4.3GHz로 작동하며 클럭은 여전히 다릅니다.
그러나 강박증이 있는 사람들이라면 i9 9900K가 올코어에서 4.7GHz로 작동되는 것을 아주 불-편하게 여길겁니다.
그래서 작동 클럭을 최대 5GHz까지 높일 수 있을까요?
물론 손재주가 좋다면야 인텔의 14nm++ 에 땜질을 할 수도 있습니다.
5GHz도 예외는 아닙니다.
코어 i7 7700K, i7 8700K 프로세서도 5GHz를 찍었으니까요.
그러나 코어 i9 9900K의 5GHz 달성은 그다지 쉬운것이 아닙니다.
열 전도 물질이 더는 똥써멀이 아니지만, 8코어에 하이퍼스레딩까지의 전력 소모와 발열은 아주 많으므로 좋은 놈들이 필요로합니다.
메인보드와 방열판, 바이오스는 클럭을 조정하는 단순한 것 외에도, 코어 i9 9900K를 5GHz로 안전하게 오버클럭 안정화 하는 방법도 알려드릴겁니다.
2. 하드웨어 준비
코어 i9 9900K를 5GHz로 안정화하려면 Z390 메인보드의 전력을 잘 공급해야 하고, 그렇기에 우리는 기가바이트(GIGABYTE) 의 Z390 시리즈 메인보드를 택했습니다.
우리는 최종적으로 기가바이트 Z390 어로스 마스터(AORUS MASTER) 보드를 택했으며, 12+2 디지털 페이즈, 새로운 프로세서의 전원부를 위한 촘촘한 방열판도 있습니다.
기가바이트의 Z390 어로스 마스터의 크기는 30.5 24.4nm 크기의 ATX 폼팩터 메인보드이며, PCIe x16 슬릇과 메모리 슬릇은 금속으로 강화되어 있습니다.
3개의 M.2 슬릇은 PCIe 3.0 x4 M.2 SSD를 지원하며, 최상단에는 두꺼운 방열판을 사용해 발열에 취약한 SSD를 보호해줍니다.
I/O 포트는 I/O 커버로 덮여 있으며, 메인보드와 I/O 쉴드가 합쳐져 있어 사용자가 별도로 설치할 필요가 없습니다.
뒷면의 I/O 포트에는 전원 스위치와 CMOS 클리어 버튼이 있으며 이것으로 사용자가 오버클럭 실패를 해결하기 더 쉬워집니다.
또한 메인보드에는 디버그 LED, 간단한 디버그 표시, 재설정 버튼, 듀얼 바이오스 디자인이 있습니다.
오디오 쪽을 보면, 기가비이트 Z390 어로스 마스터에는 리얼텍(Realtek) ALC1220-VB 사운드카드와 ESS SABRE DAC ES9118 디지털-아날로그 변환 칩이 있습니다.
니치콘(Nichicon), 위마(WIMA) 오디오 커패시터를 사용하여 최대 120db(A)의 고소음을 제공하며, 이어폰의 임피던스 값을 자동으로 감지하며, 이는 좋은 오디오의 경험이 될겁니다.
코어 i9 9900K의 전력 소모량을 적지 않으며, 오버클럭 후 최대 전력 소모량이 300W를 초과하므로 충분한 전원부 페이즈를 가져야 합니다.
전원부 페이즈가 많을수록 분산하기 때문에 부하가 덜 가해지고, 모스펫(MOSFET) 의 작업 부하, 열을 효과적으로 줄여 안정성을 높일 수 있습니다.
기가바이트의 Z390 어로스 마스터의 12+2 페이저는 매우 고급스러운 것입니다.
전원부의 방열판입니다.
모스펫의 온도를 낮추기 위해 메인보드는 방열판을 탑재했으며, 방열판은 2개로 분할되어 있으며, 앞부분은 지느러미 모양의 알루미늄으로 되어 있습니다.
이 부분은 더 견고하고, 더 많은 열을 방출하는데 도움이 됩니다.
뒤쪽 부분은 핀이 달린 알루미늄 방열판이 있고 마찬가지로 지느러미 모양입니다.
방열 면적이 넓어서 방열 속도가 빠르고, 라디에이터 바닥에 히트파이프가 있어서 라디에이터 전체에 열을 고르게 분산시킬 수 있습니다.
모스펫은 LAIRD 5W/mk 고 열전도 써멀 패드와 접촉하며, 동시에 사용하여 기존 써멀 패드모다 더 좋은 열 분산 효과를 거둡니다.
메인보드에는 메탈 백플레이트가 있으며, 보강 효과 외에도 보조 방열 기능이 있습니다.
전원부의 모스펫 부분에는 2개의 홈이 있으며, 여기에 써멀 패드가 부탁되어 PCB 하단의 열을 전달하며, I/O 패널에서 방열 효과를 높여줍니다.
메인보드는 코어를 위한 12페이즈 전원부, 언코어를 위한 2개의 페이즈가 있습니다.
전원부는 페이즈당 1개의 IR3553M 닥터 모스(DrMOS) 를 사용하며, IR35201 6페이즈 컨트롤러는 12페이즈 전원부를 통제합니다.
2 페이즈의 언코어 전원부는 온 세미컨덕터(On Semiconducotr) 의 4C06N와 4C10N을 사용했습니다.
오디오 회로 외에도 모든 메인보드는 FP CAP용 검은 커스텀 커패시터를 사용합니다.
CPU 전원 공급으로는 EPS 8핀 2개를 사용합니다.
메탈 아머 패키지가 있는데, 이는 방열 효과를 높여줍니다.
메인보드의 이런 인터페이스는 단단한 핀을 사용합니다.
전통적인 스티치 디자인은 비어있습니다
견고한 핀 전원 소켓의 장점은 핀의 저항이 낮고, 저항이 낮으니까 발열도 줄어들게 되고, 전류 통과하는 능력이 좋아서 고전류에도 문제가 없습니다.
처음에는 메모리 XMP를 열어서 CPU 설정하는 것을 잊지 않게끔 해두세요.
CPU 클럭의 배수(CPU Clock Raito) 를 50(=5.0GHz) 로 변경합니다.
언코어 배수(Uncore Raito) 는 자동(Auto) 에서는 별 영향이 없습니다만, 47로 설정하는 것을 권장합니다.
CPU 전압(CPU Vcore) 은 안전빵으로 1.3v 부터 시작하는 것이 좋으며, 안정화를 거친 후 0.1v씩 낮추되 안정화에 통과하지 못하면 0.05v를 도로 올리고 안정화를 반복하세요.
CPU 전압의 전압 강하 방지는 CPU VCore Loadline Calibration에서 Turbo로 조절할 수 있으며, 실제 CPU 전압은 기본적으로 설정한 전압과 같습니다.
이 온도 상한선(TjMAX Temperature) 을 높이는 것이 아주 중요한데, 이는 CPU의 과열 보호 온도를 설정하는 부분입니다.
코어 i9 9900K는 오버클럭 하고나면 용광로가 되므로 CPU를 극한에서도 작동되게 하려면 이 온도를 높이세요.
전압 최적화(Voltage Optimization) 는 비활성화해두며, 스피드 쉬프트(Speed Shift), C-State 와 같은 절전 기능은 알아서 비활성화 됩니다.
가상화를 사용하지 않을것이라면 VT-d를 비활성화 해두세요.
4. 오버클럭 결과 확인하기
바이오스를 변경한 후에는 결과를 확인하고 안정화를 해야합니다.
기가바이트 Z390 어로스 마스터 메인보드에 PWM 포트 외에도 온도 측정을 위해 2개의 온도 측정기를 설치했습니다.
하나는 전원부 방열판에 직접 부착해둡니다.
다른 하나는 전원부 뒤쪽에 부착해둡니다.
우리가 사용한 코어 i9 9900K는 1.25v에서 5GHz를 안정화에 통과했습니다.
안정화로는 처음 30분 동안에는 프라임(Prime) 95의 3번째 것을 실행했습니다.
AIDA64의 Aux 온도는 온도 측정기가 전원부 방열판의 온도를 보여주는겁니다.
2번째 메인보드 온도는 전원부 뒷면의 온도 측정기의 온도입니다.
그리고 이 메인보드의 PWM 포트에도 온도 측정기가 있습니다.
프라임 95에서 실행한 3번째 작업의 절반정도가 되었을때 CPU 코어의 온도는 60~70℃로 나옵니다.
전원부의 온도는 59℃에 불과하고, 방열판의 온도는 49℃, 전원부 뒷면의 온도는 53℃가 나왔는데 온도가 생각보다 낮습니다.
그런 다음에 AIDA 64의 스트레스 FPU를 다시 실행했습니다.
이것은 AVX2 명령어를 사용하며 프로세서의 전력 소비가 높아지나 평상시에도 이정도로 높아지지는 않습니다.
그러나 이 안정화를 통해 오버클럭 후 한계 온도가 얼마나 되는지 확인할 수 있습니다.
30분 정도 실행하면 온도는 일반적으로는 안정화됩니다.
코어 일부의 온도가 100℃를 넘었으나 일부는 90℃ 입니다.
전원부의 온도는 90℃, 전원부 방열판의 온도는 67℃, 전원부 뒷면의 온도는 74℃ 나옵니다.
기가바이트가 고오급 전원부를 도배했으나 전원부의 온도가 조금 높아 보입니다.
그러사 사실 이런 전력을 공급해주는 부품들, 그러니까 모스펫은 고열에 강하고, IR3553M의 최대 작동 온도는 150℃ 입니다.
이정도 온도로 문제가 생기진 않을것이며, 실사용시 이런 로드가 걸릴일도 없습니다.
물론 더 높은 클럭으로 기가바이크 Z390 어로스 마스터를 시험해보고 싶어 한다 해도 문제는 없을겁니다.
그러나 5GHz 이상의 클럭을 사용하는 경우라면 AVX 오프셋을 조절하는 것이 좋을겁니다.
AVX를 사용하는 경우 5GHz 까지만 하시고 발열이 너무 심하기에 그런겁니다.
반면에 다른 부하의 발열량은 실제로 높지 않아서 CPU가 더 높은 클럭을 찍게끔 해볼 수 있습니다.
5. 전체 요약
위의 내용대로 바이오스 설정을 하는 경우 코어 i9 9900K는 기본적으로 5GHz에서 문제가 없습니다.
핵심은 CPU 온도 상한선을 얼마나 높였냐 입니다.
또한 전압 강하 방지를 너무 높게 설정하지 마세요.
CPU 전압이 높아지면 온도가 같이 높아지기 때문입니다.
과도한 전압은 발열을 잡을 수 없게 만듭니다.
물론 실제 전압 설정은 CPU의 물리적 상태에 따라 다릅니다.
코어 i9 9900K를 선택했다면 많은 돈을 준비해둬야 하며, CPU 자페의 가격도 만만치 않습니다.
그리고 고클럭의 발열은 엄청나고, 방열을 위해 최소 240mm의 일체형 수냉과 좋은 메인보드도 필요합니다.
전원부가 좋지 않아 오버클럭 하려면 방열판이나 쿨러가 있는 메인보드를 준비해야 합니다.
기가바이트 고급형 Z390 어로스 마스터 메인보드에는 강력한 전원부와 우수한 스택형 핀 방열판이 있습니다.
메인보드의 전원부 온도를 저온으로 유지하는 것이 i9 9900K의 베프입니다.
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