초보자를 위한 CPU 오버클럭 가이드
with Intel i7-6700K / AsRock Z170 Extreme4
얼마전 시스템을 스카이레이크 i7 기반으로 싹 바꾸고 국민오버라 불리는 4.5GHz 상태로 사용중이다. 예전에 샌디브릿지를 사용할 때도 4.5GHz로 오버클럭을 해서 사용했는데, 오랜만에 시스템을 바꾸고 오버클럭을 하려니 잘 기억이 안나서 한참 고생했다. 사실 최근에는 바이오스들도 UEFI를 지원하면서 설정이 편해졌고 중급 이상의 메인보드들은 듀얼 바이오스도 지원하기 때문에 예전보다 훨씬 오버클럭이 수월해지기는 했다. 그래도 아예 모르는걸 하는건 아무리 방법이 쉬워도 헤매기 마련. 그래서 간단하게 국민오버 정도를 설정하는 방법을 정리해본다. 현재 인텔 CPU 중 배수 제한이 해제된 모델은 모델명 뒤에 K가 붙는다.
일단 오버클럭을 하기에 앞서 주의해야할 것들이 몇가지 있다.
첫 번째는 "과연 오버클럭이 필요한가?"라는 근본적인 의문을 가지는 것이다. 물론 i7-6700K 정도의 제품을 구매한 사람이라면 기본적으로 오버클럭 정도는 생각하고 구매했을 가능성이 높다. (근데 이번 스카이레이크 i7은 기본클럭이 4.0GHz에다가 부스트 클럭이 4.2GHz라서 굳이 오버클럭을 하지 않고 기본형 메인보드에 장착해서 사용하시는 분들도 많다.) 오버클럭은 말 그래도 클럭을 정규클럭보다 오버시키는 행위이다. 당연히 시스템에 무리를 줄 확률이 높으며, 제조사에서는 오버클럭으로 인한 손실은 책임지지 않는다. 오버클럭이 무슨 만능의 주문처럼 보이지만 냉저하게 실사용에서는 큰 체감을 못느낄 확률이 높다. 특히 스카이레이크 i7의 경우 기본클럭이 높아 오버클럭 시 향상되는 클럭이 10% 내외이다. 벤치마크에서는 클럭이 늘어난 만큼 점수가 올라가기는 하지만 실사용에서는 다른 변수들도 많기 때문에 오버클럭한만큼 그대로 체감하기 힘든 경우가 많다. 특히나 게이밍 환경에서 오버클럭으로 체감하시길 바란다면 그냥 그래픽 카드를 바꾸는걸 추천드린다.
두 번째는 "사제 쿨러"이다. i7-6700K의 경우 기본쿨러가 없기 때문에 어차피 사제 쿨러를 사야하지만, 아닌 경우에는 무조건 사제 쿨러를 장착해야 한다. 샌디 시절에는 기본 쿨러로 오버클럭이 되는 경우도 있었지만 지금은 아니다. 2만원 짜리라도 사제 쿨러를 달아야 발열을 억제할 수 있다. 오버클럭 시 온도를 잘 제어하면 안정화될 확률이 높아진다.
세 번째는 "욕심 버리기"이다. 오버클럭 대회에 나갈 것이 아니라면 욕심을 버려야 한다. (어차피 대회에 나가려면 액화질소 냉각 시스템을 구비해야 하지만.) 전자제품들은 제조사에서 제공한 '기본 스펙'만 만족하면 불량이 아니다. 기본적으로 제품 간 편차는 존재하며, 높은 확률로 내가 가져온 물건은 평범하거나 뿔딱이라고 생각해야 한다. 각종 게시판에서 보이는 공랭 5.0GHz 달성 물건 같은건 선택받은 자들의 전유물이다. 수율이 좋은 물건을 찾겠다면 차라리 검증된 중고를 구하는게 정신건강에 좋다.
네 번째는 "오버클럭에는 많은 변수들이 있다."는 점이다. 기본적으로 CPU 수율이 가장 큰 영향을 미치는 것은 맞지만, 그것 외에도 메인보드의 전원부 구성, 전원관리 수준, 쿨링환경, 파워 등 많은 변수들이 존재한다. 따라서 비슷한 환경이라고 해서 다른 사람들과 같은 결과물을 얻을 것이라는 생각은 안하는 것이 좋다. 같은 맥락으로, 중고로 특정 수율의 CPU를 구매했다고 해서 그 CPU가 내 환경에서도 같은 수율을 보여주는 것은 아니다.
본 글은 국민오버 수준의 내용을 지향한다.
시스템 바이오스는 메인보드 제조사별로, 메인보드 모델별로 다르다. 본 글은 애즈락(AsRock) Z170 익스트림4(Extreme4)의 2.90 버전 바이오스를 바탕으로 작성되었다. (대부분 용어는 비슷하기 때문에 본 게시글 내용을 토대로 다른 시스템에서도 활용할 수 있을 것이다.) 메인 화면에서는 기본적인 시스템 상황을 볼 수 있다. 최근 유저 편의가 강화되면서 바이오스에서도 마우스를 쓸 수 있고, 언어변경도 가능하다. 하지만 한국어로 선택 시 한글로 나오는 부분은 절반 정도인데다가 그나마도 번역된 문장들은 번역기에서나 보던 수준이기 때문에 그냥 영어로 사용하시는걸 추천한다.
Z170 보드는 스카이레이크 칩셋 중 유일하게 오버클럭이 가능한 메인보드 칩셋이다. 때문에 당연히 오버클럭 기능이 강조되며, 대부분의 제조사에서 쉬운 오버클럭 옵션들을 제공한다. 하지만 해당 옵션들은 말 그대로 '범용 오버클럭'으로 굉장히 비효율적이기 때문에 수동으로 조절하는걸 추천한다.
CPU 오버클럭 시 주요 메뉴는 "CPU Configuration"과 Voltage Configuration"이다.
"CPU Configuration" 화면이다.
온갖 외계어들이 적혀있지만 다 무시하고 몇가지만 건드리면 된다. 첫 번째는 "CPU Ratio"이다. CPU 배수를 설정하는 것인데, 기본적으로 CPU의 클럭속도는 BCLK(베이스 클럭)에 배수를 곱한 값이다. 기본 BCLK 값은 100으로, 100 x ?가 클럭속도가 되는 것이다. CPU Ratio는 이 "?"를 결정하는 것으로 국민오버 수준의 45를 적용한다. 결국 CPU 클럭은 100 x 45가 되어 4500MHz가 되고 단위를 변환하면 4.5GHz이다.
그 다음은 "CPU Cache Ratio"이다. 캐시 배수는 노스 브릿지의 클럭속도에 영향을 주는데, 사실 국민오버 수준에서는 굳이 설정할 필요가 없다. 그래도 굳이 설정한다면 42~43 정도가 적당하다.
※ BCLK는 인텔이 네할렘부터 적용한 시스템 통합 클럭이다. BCLK에 영향을 받는 요소는 다음과 같다. CPU 클럭속도, 메모리 클럭속도, QPI Frequency, Uncore(비-코어) 클럭속도(L3 cache, PCI-E 컨트롤러 등)
추가로 설정할 것은 인텔 기술들이다.
인텔 스피드스텝 기술(Intel SpeedStep Technology)는 소프트웨어가 CPU의 연산량에 따라 전압을 조절하는 기술로, 저전력에 초점이 맞춰진 기술이다. 인텔 터보 부스트 기술(Intel Turbo Boost Technology)는 CPU 연산량이 증가하면 소프트웨어가 CPU의 클럭을 상향시키는 기술로 과부하 작업 시 일시적으로 CPU가 오버클럭되는 효과가 있다. (작업 코어 수가 늘어나면 효율이 떨어진다.)
두 옵션 다 CPU 전압에 영향을 주는 옵션으로 오버클럭시 비활성화하고 진행하는 경우가 많다. 국민오버 수준에서는 굳이 비활성화 할 필요는 없다.
"DRAM Configuration"은 램클럭과 타이밍을 조절할 수 있는 화면으로, 램 오버 시 조정이 필요하다. 램 오버의 경우 타이밍 조절이 까다롭기 때문에 대충 클럭만 올려서 오버하는 경우가 많다. 대체적으로 DDR4의 경우 2700~3000 정도의 클럭 오버는 추가 전압이 필요없는 것으로 알려져 있다. 램 오버도 CPU 오버에 영향을 주기 때문에 (특히 온도) 일반적으로 램 오버를 먼저 안정화시킨 다음 CPU 오버클럭 작업에 들어간다.
DDR3는 기본 전압이 높았지만 DDR4는 기본 전압이 1.2v로 보통 1.35v를 넘지 않게 설정해야 한다.
가장 손길이 많이가는 "Voltage Configuration"이다. 전압을 조절하는 화면으로, 국민오버 수준에서는 모드 변경과 전압, CLL 옵션만 건드려주면 된다. CPU Vcore Voltage는 고정 모드(Fixed Mode)로 설정하고 고정 전압을 결정해야 한다. 적정 전압을 찾는 과정이 오버클럭의 대부분이며, 적정 전압에서 얼마나 부하를 견디는가 확인하는 작업이 가장 많은 시간을 잡아먹는다.
여러 게시판을 돌아다닌 결과 일반적인 수율은 4.5GHz 기준 1.3v 내외에서 안정화되는 수준이다. 조금 수율이 괜찮은 제품의 경우 1.2v 중반대에서 안정화되며, 외계수율의 경우 1.1v 대에서 안정화된다. 이런 제품의 경우 뚜따 후 공랭에서 5.0GHz까지 안정화되는 경우도 있다. (물론 뚜따 과정에서 사망하는 경우도..)
"CPU Load-Line Calibration"은 CPU 부하 시 전압강하를 제어하는 옵션이다. 고클럭 오버클럭에서 능력을 발휘하는 옵션이나, 국민오버 수준에서도 안정성을 위해 조절하는 경우가 많다.(플라시보가 아닐까 싶지만 실제 설정값에 따라 안정화가 다른 경우가 태반이다.) CPU에 부하가 걸리면 전압을 올려 더 일을 하게 만들어야 되는게 아닌가 싶지만, 인텔에서는 과부하 시 전압을 낮춰 CPU를 보호해야 되기 때문에 전압강하는 필수적이라는 입장이다. 물론 오버클럭을 하기로 한 이상 CPU 보호는 2순위 문제니 넘어가자. 레벨을 올릴수록 전압 강하폭이 줄어든다.
일단 본인의 CPU 전압 안정선은 제조사인 인텔도 알 수가 없기 때문에(일반적으로 VID 전압값을 통해 대충 예측하는 경우가 많은데, 유의미한 상관관계가 없는 것으로 보인다. 현재 쓰는 CPU의 경우 VID값이 1.2였으나 보시다시피 1.31에서도 완벽히 안정화됐다고 보기는 힘들다.) 첫 전압값은 때려 맞추는 수밖에 없다. 보통 두 가지 방법 중 선택해야 한다. 첫 번째는 일단 전압을 낮게 주고 차츰 올리는 방법. 두 번째는 일단 많이 주고 다이어트 하는 방법이다.
첫 번째의 경우 처음 시작 시 당황스러운 경우를 맞이할 수 있다. CPU가 요구하는 전압보다 전압을 낮게 설정한 경우 부팅 시부터 여러가지 증상이 나타나기 때문에 시간을 절약할 수 있다. 일반적으로 전압 부족 시 '아예 부팅이 안되는 경우', '윈도우 진입 시 프리징 걸리는 경우', 안정화 프로그램 실행 시 프리징이 걸리는 경우', '윈도우 블루스크린 접견' 등의 현상이 발생한다. 전압이 과하게 낮은 경우 아예 부팅이 안되는 경우가 있는데 이때는 2번 바이오스로 변경하던지 바이오스를 초기화시켜야 한다. (메인보드 건전지를 빼고 5분 정도 있다가 다시 꽂고 부팅하면 된다.) 이렇게 전압이 부족한 현상이 나타다는 경우 0.01v 단위로 전압을 올려서 반복시행하면 된다.
전압을 일단 많이 주고 내리는 경우, 대부분 1.35v로 전압을 설정하고 이후 전압을 낮춰가면서 반복시행한다. 전압을 낮추다가 윈도우 진입이 안되는 전압값을 찾으면 그 값에서 +0.01~0.1 정도의 전압을 더 올리고 안정화 작업에 들어간다. 두 가지 방법 모두 어차피 안정화 확인을 해야하니 노가다인건 마찬가지. 취향에 맞게 방법을 선택하면 된다.
그 외에 Advanced 탭의 하위 메뉴 중 CPU Configuration에서 설정할 수 있는 옵션들이 있다. Enhanced Halt State(C1E)라고 적힌 항목 밑으로는 대부분 저전력 관련 옵션들이다. 고클럭 오버 시 비활성화하는 옵션들이지만, 국민오버 시에는 괜히 건드리지 않도록 하자.
윈도우 진입과 인터넷 브라우저 정도가 무난히 떴다면(은근히 인터넷 브라우저 작업이 무겁다. 꼭 실행시켜보도록 하자. 전압 부족 시 귀신같이 프리징이 걸려 시간을 단축시켜 준다.) 이제 안정화 테스트를 할 시간이다. 안정화 테스트에는 기본적으로 3가지 프로그램이 필요하다. 첫 번째는 CPU의 상태를 볼 수 있는 프로그램(CPU-Z, HWMoniter), CPU의 온도를 볼 수 있는 프로그램(Real Temp, 듣기로 리얼 템프는 인텔 CPU에서만 작동한다는듯.), 그리고 CPU 부하 프로그램(링스-LinX-, 프라임-Prime- 등)이다. 링스의 경우 최신버전은 0.6.6.1인데, 상당히 부하가 강하다. 좀 더 확실하게 안정화 테스트를 하고 싶다면 링스 0.6.6.1 버전을 활용하면 된다. 프라임의 경우 바이오스 버전이 낮으면 구동이 안될 수도 있다. 스카이레이크 칩셋에 버그가 있었는데, 수정 바이오스가 적용되어야 구동할 수 있다.
링스의 경우 메모리 크기를 본인이 사용하는 램 크기의 2/3~3/4 정도는 설정해야 한다. 예를 들면 16GB 램 사용자의 경우 12000 정도는 설정해야 한다. 시행 횟수는 본인이 확인하고 싶은만큼 설정하면 되지만 개인적으로 10회 정도 통과했다면 무난하다고 생각한다. 특히 메모리 크기가 크면 테스트 시간이 상당히 길다. 안정화 프로그램 실행 시 에러가 뜨거나 블루스크린, 프리징 등의 현상이 발생하면 전압이 더 필요하다는 뜻이다. 특히 링스 테스트 시 주의해서 확인해야 할 사항은 GFlops 부분이다. 흔히 지플값이라고 부르는데 정상적으로 테스트가 종료됐다고 하더라도 해당 값이 일정하게 나와야 안정화되었다고 본다. 위 스샷처럼 1자리 단위가 바뀌면 불안정하다고 본다. 전압을 0.005~0.01 정도 더 올려야 지플값이 일정하게 나올 것이다.
오버클럭 시 수시로 온도를 체크해야 한다. 일반적으로 감당할 수 있는 CPU 온도는 90도 이하이다. CPU 전압이 올라가면 그만큼 발열량도 증가하기 때문에 온도 상승에 주의해야 한다. CPU의 경우 100도를 넘기면 제품에 이상이 발생할 수 있다. (GPU는 120도 정도까지는 버티는 것으로 알려져 있다.) 전압이 1.3 후반대로 넘어가면 온도가 90도를 넘어가는경우가 대부분이며, 그 이상은 하이브리드 쿨러나 수냉식 쿨러를 고려해 보아야 한다.
전압 설정부터 안정화 프로그램 테스트까지의 과정을 반복해서 본인 환경에 맞는 전압값을 찾으면 된다. 안정화 테스트에 시간이 꽤 걸리므로 작정하고 작업에 들어가야 한다. 당황스러운 부분은 링스와 프라임 모두를 통과하고도 실사용 시 블루스크린이 뜰 수 있다는 점이다. 10시간 씩 테스트를 하고 안정화 됐다고 생각했는데 포토샵이나 게임, 인터넷 브라우징 등에서 프리징이 발생하는 경우도 허다하다. 결국 실사용 시 안정화되지 않았다면 백날 안정화 프로그램 돌려봐야 의미가 없다.
