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코어를 늘려도 한 코어의 힘은 안 늘어난다
코어를 많이 쓰면 속도가 그만큼 빨라지죠. 이 말이 어디서 왔는지 짚어 보면, 멀티코어 시대가 되면서 코어 수가 곧 성능으로 읽히기 때문이다. 하지만 코어를 늘려도 한 코어의 힘은 안 늘어난다. 프로세서 84개를 모아 멀티와 단일 성능의 비를 세어 봤다.
이 비가 1에 가깝다는 것은, 코어 수만큼 속도가 올라가지 않는다는 뜻이다. 게임이나 단일 작업에서는 한 코어의 처리 능력만 보이기 때문에, 코어가 16개든 32개든 체감 속도는 크게 달라지지 않는다. 반대로 여러 작업을 동시에 돌리는 작업에서는 코어 수가 유리하게 작용한다. 하지만 이 비가 1보다 크게 벗어나지 않는다면, 코어를 늘리는 것만으로 전체 시스템의 병목이 해결되지 않는다.
이 숫자가 손님에게 무슨 뜻인지, 무엇을 조심해야 하는지를 새 문단으로 써야 한다. 코어 수만 보고 고르면, 실제로는 한 코어의 성능이 부족해서 전체가 느려지는 경우가 생긴다. 멀티 성능이 좋아도 단일 성능이 약하면, 게임이나 특정 앱에서는 체감 속도가 기대 이하가 된다. 따라서 코어 수와 함께 한 코어의 성능도 함께 봐야 한다. 두 가지가 균형 있게 갖춰져야, 코어를 늘린 것이 실제로 체감되는 속도로 이어진다.
스레드를 늘릴수록 스레드 하나가 보태는 몫이 줄어든다
자료에 모은 실측 값을 보면, 스레드 8개 이하의 프로세서에서 멀티와 단일 성능의 비는 평균 5.3배를 나타낸다. 스레드가 9~16개로 늘면 이 비는 8.0배로, 17~32개 구간에서는 14.2배까지 커진다. 스레드 수가 많아질수록 전체 성능이 단일 코어 대비 얼마나 커지는지 보여주는 숫자다. 하지만 이 비가 커진다고 해서 스레드 하나가 내는 힘이 강해진 것은 아니다. 스레드당 몫을 계산해 보면, 8개 이하 구간에서 0.659였던 값이 9~16개에서는 0.566, 17~32개에서는 0.539, 33개 이상에서는 0.500으로 줄어든다. 스레드가 33개 이상일 때의 스레드당 몫은 8개 이하일 때보다 24% 적다. 스레드 수가 늘면 전체 점수는 올라가지만, 그 증가분은 스레드 하나당 기여하는 몫이 줄어드는 방식으로 채워진다. 코어를 더 넣는 것이 한 코어의 힘을 키우는 것이 아니라, 약해진 힘을 더 많은 코어로 메우는 구조인 셈이다.
단일 최고와 멀티 최고는 다른 물건이다
Ryzen 9 9950X3D2 가 단일 성능에서 141점 을 기록한 반면, Threadripper PRO 9985WX 는 멀티 성능에서 6900점 을 찍었다. 이 두 칩은 각각 32 스레드와 128 스레드를 갖추고 있어, 단순히 코어 수의 차이로 설명할 수 없는 구조적 차이를 보여준다. 단일 점수가 가장 높은 칩과 멀티 점수가 가장 높은 칩은 아키텍처와 클럭, 그리고 병렬 처리 효율이라는 서로 다른 축에서 최적화되어 있기 때문에, 같은 '최고'라는 수식어 뒤에 완전히 다른 물리적 특성이 숨어 있다.
한 코어의 힘을 키우려면 아키텍처의 효율과 클럭 상승이 필수이지만, 전체 처리량을 늘리려면 코어 수와 스레드 간 병렬 효율이 좌우한다. 9950X3D2 는 제한된 스레드 수 안에서 단일 작업의 반응 속도를 극대화하는 데 집중했고, 9985WX 는 128 스레드라는 방대한 병렬성을 통해 동시 처리량을 끌어올리는 데 초점을 맞췄다. 이 때문에 단일 작업에서는 141점 이라는 높은 점수를 기록한 칩이 멀티 작업에서는 6900점 이라는 점수에 도달하지 못하고, 반대로 멀티에 특화된 칩은 단일 작업의 즉각성에서 밀리는 현상이 발생한다.
결국 '최고'라는 말은 어떤 작업 기준을 세우느냐에 따라 그 지칭 대상이 달라진다. 단일 작업의 반응 속도를 우선시하면 9950X3D2 의 141점 이 기준이 되고, 다중 작업의 총 처리량을 우선시하면 9985WX 의 6900점 이 기준이 된다. 이 두 값은 같은 칩의 다른 측면이 아니라, 설계 목표가 달라진 결과물이다. 코어를 늘리는 것이 한 코어의 힘을 키우는 것이 아니라, 약화된 힘을 더 많은 코어로 메우는 구조인 셈이다.
연도가 올라가도 단일은 천천히 오른다
연도별 단일 코어 평균 점수를 모아 보면 2017년 60점에서 2021년 88점까지 오르는 흐름이 보인다. 2018년 65점, 2019년 72점, 2020년 70점으로 이어지는 동안 상승폭은 크지 않았다. 2021년 들어 88점으로 껑충 뛰었지만, 전체 기간을 놓고 보면 연도당 점수 증가량은 제한적이다.
멀티 스레드 점수가 연도마다 크게 뛰는 것과 달리, 단일 코어 점수는 같은 기간에 비해 완만하게 오른다. 코어 수를 늘려 전체 처리량을 키우는 것과, 한 코어당 성능을 올리는 것은 다른 구조이기 때문이다. 멀티 성능은 코어 수 증가에 비례해 빠르게 커지지만, 단일 성능은 아키텍처 개선과 클럭 상승에 의존한다.
2017년 60점과 2025년 132점을 비교하면 8년 만에 2.2배가 늘었다. 132 ÷ 60 = 2.2배로 계산할 수 있다. 이 배수는 멀티 스레드 영역에서 보이는 급격한 성장보다는 완만한 수치다. 단일 코어 성능은 연도 경과에 따라 천천히 올라가며, 코어 수 증가에 따른 폭발적 향상과는 다른 궤도를 그린다.
한 코어의 힘은 연도가 올라가도 쉽게 커지지 않는다. 멀티 성능이 코어 수라는 숫자로 빠르게 채워지는 동안, 단일 성능은 아키텍처의 미세한 개선에 기대야 한다. 8년이라는 시간 동안 2.2배로 늘어난 것은 상당한 진보이지만, 멀티 영역의 성장폭과 비교하면 여전히 느린 속도다. 코어를 늘리는 것과 한 코어를 강하게 만드는 것은 별개의 문제다.
이 셈을 그대로 믿으면 안 되는 자리
코어 수를 늘리면 멀티 스레드 점수가 오르는 것은 당연하지만, 그 비율이 항상 일정하지 않다. 84개의 공개 실측 자료를 모아 보면, 스레드 구간이 8 이하, 9~16, 17~32, 33 이상으로 나뉘어 있을 때 멀티 대 단일 점수의 비가 부하에 따라 달라진다. 특정 벤치마크 기준의 숫자는 해당 작업 환경에서만 성립하며, 다른 프로그램에서는 이 비가 크게 흔들릴 수 있다.
같은 스레드 수라도 아키텍처가 다르면 결과가 달라진다. 16스레드 칩이라도 세대나 설계 방식에 따라 단일 코어 성능이 달라지므로, 멀티 점수만 보고 비교하면 안 된다. 단일 점수는 클럭과 캐시 용량에 크게 영향을 받는데, 이 집계 방식은 그 차이를 직접 보여주지 않는다.
따라서 코어 수만 보고 성능을 판단하면 안 된다.
그래서 무엇을 물어야 하나
코어 수를 세는 것만으로는 체감이 안 됩니다. 자료에 적힌 평균 비를 보면 스레드 8 이하 구간은 5.3배, 17에서 32 구간은 14.2배로 벌어집니다. 이 차이는 코어가 적을 때 단일 성능이 전체를 좌우하지만, 코어가 많아지면 병렬 처리 효율이 체감 속도를 결정한다는 뜻입니다.
손님 입장에선 이 숫자가 무엇을 물어야 하는지 알려 줍니다. 먼저 지금 쓰는 작업이 단일 코어에 의존하는지, 멀티에 의존하는지부터 확인해야 합니다. 그다음 그 작업에서 멀티와 단일의 비가 몇 배인지 봅니다. 이 비가 실제 체감입니다. 마지막으로 단일 점수가 중요한 작업인지, 멀티 점수가 중요한 작업인지 정합니다.
단일 최고와 멀티 최고는 다른 물건입니다. 한 코어의 힘이 강하면 그 코어만 쓰는 작업은 빨라지지만, 코어 수가 많으면 전체 처리량이 커집니다. 이 둘을 섞어 보면 어떤 부품을 사야 할지 판단을 못 합니다.
물어야 할 순서는 이렇습니다. 작업의 의존성, 그 작업에서의 비, 그리고 그 작업에서 어떤 점수가 중요한지. 이 세 가지를 정해야 코어 수를 늘리는 것이 체감으로 이어지는지 알 수 있습니다.