이번 홈서버에 필요한 하드웨어 개론은 컴퓨터 시스템 부품의 핵심인 CPU입니다. 이 페이지에서 홈서버 시스템에서는 이 CPU가 좋다, 혹은 절대적이다가 아닌 나의 홈서버에 맞는 CPU는 무엇이고 24시간 돌아가는 홈서버에서 어떤 CPU가 맞는것인가에 대해 연구해봅시다.
목차
어떤 CPU가 가성비 좋은가?
PC의 경우 고성능을 요구하는 시스템은 2가지로 나뉘는데요. 그래픽,음악,연산등의 작업용(workstation), 그리고 게이밍용입니다.
작업용 시스템인 경우 작업물의 처리가 우선시 되기때문에 무조건적으로 빠르고 안정적인 CPU를 사용하고 게이밍용 같은 경우는 배수락이 풀린 CPU를 오버클럭해 성능을 끌어올려 가격대비 성능을 좋게 하는것이 보편적입니다. 하지만 24시간 구동되어야 하는 서버의 특성상 전기를 많이 먹는 CPU 보다는 효율이 좋은 CPU를 선택하게 되는데요 (물론 홈서버 레벨에서의 관점입니다.) 여기서 효율이란 TDP(Thermal Design Power) 대비 처리속도가 얼마나 좋은가를 고민하게 됩니다.
저전력의 이점
여기서 중요한 점은 이 TDP는 CPU가 최대 사용일때의 전력 사용량을 나타내는 것으로 만일 저전력을 생각하고 있다면 구성할 서버의 사용률이 어느 정도일지를 가늠하는게 좋습니다. 현재 서버를 사용중이고 그 서버의 CPU 사용률이 70~100%를 항상 유지하고 있다면 전력에 대해 이점이 있겠지만 막연히 저전력 CPU가 전기를 덜 먹을것이라고 생각하고 사용한다면 일반적인 CPU에 비해 반응 속도만 더 떨어지고 사용 전력은 비슷하게 나올것입니다.
클럭과 코어
CPU의 코어당 연산 속도를 비교하는 것은 간단합니다. 클럭이 높고 코어가 많아 점수가 높은 CPU가 깡패이겠습니다만 이렇게 고르다보면 어느새 눈앞엔 e5 프로세서 소개 페이지가 있겠죠. 좀더 가성비를 따져 고민하려면 앞서 소개한 PassMark 벤치마크 사이트에서 해당 CPU를 선택한 후 Single Thread Rating 점수를 보면 싱글스레드당 점수를 확인할수 있습니다. PassMark 사이트에서는 친절하게 싱글스레드당 벤치마크 점수 페이지를 따로 공개하고 있습니다.
E5-2690 v3와 i3-4370의 싱글 스레드 점수입니다. i3가 e5에 비해 싱글 스레드 성능이 더 높은 결과가 나옵니다. 만일 소프트웨어가 싱글코어만 사용한다면 e5에 비해 i3의 처리속도가 더 빠를것입니다. 물론 서버에서 사용되는 소프트웨어(데몬)은 멀티 스레드를 사용하고 앞서 얘기했듯이 코어가 많고 클럭이 빠르면 좋습니다만 언제나 가격이 문제가 되지 않겠습니까.
기준을 싱글스레드당 점수로 하는 이유는 엔터프라이즈용 소프트웨어가 아닌 수준의 데몬 프로그램에서 4개의 코어 이상 효율적으로 사용하는 프로그램은 많지 않기 때문입니다. 스레드가 많음에도 불구하고 놀고있는 CPU를 보면 참 답답하죠. 하지만 클럭이 높을 경우 처리의 스피드가 빨라져 멀티스레드를 지원하지 않는 데몬에 비해서 경우의 수 하나를 줄여 처리 효율을 높이는 효과가 있습니다.
듀얼 CPU의 이점
인텔의 e5 이상의 CPU인 경우 듀얼 CPU를 지원하고 있습니다. 듀얼 CPU에서 가지는 이점은 다름아닌 ‘메모리’ 입니다. 메모리의 용량 뿐만 아니라 쿼드채널로 인한 대역폭 상승의 결과까지 가져오게 되는데요. 하지만 이것 또한 E5 CPU의 메모리 대역폭이 종류마다 다 다르기 때문에 어느정도의 시스템 버스 속도를 가지고 있는지는 데이터시트를 통해 확인해야 합니다. 그리고 제일 중요한 메모리 대역폭에 따른 성능은 미비해서 가격따윈 개나줘버린 처리속도만을 위한 시스템에 어울리는 비교가 되겠습니다.
위의 표는 필자가 사용하고 있는 CPU로 E5-2609 v2 듀얼과 E3-1230 v2의 벤치마크 비교입니다. E5-2609 v2는 4코어4스레드, E3-1230 v2는 4코어 8스레드로 뻥스레드인 E3-1230 v2에 비해 낮은 점수를 보입니다. 메모리 대역폭이 좀더 큼에도 불구하구요.
하지만 E5-2690 v2같은 최상위 CPU는 저런 어중간한 E5 시리즈와는 비교가 안될정도의 처리속도를 보여주기 때문에 E3의 메모리 제한 용량인 32GB 이상의 메모리가 필요할경우, 메모리의 용량이 우선인경우에 E5 엔트리 모델 선택이 적합합니다. (여담이지만 Skylake에 와서는 메모리 용량 제한이 64GB로 늘어나 E5를 사용할 일이 더더욱 없어집니다.)
데스크탑용 CPU와 서버용 CPU의 차이
데스크탑용 CPU와 서버용 CPU의 차이는 간단합니다. 다이렉트 I/O 가상화 기술을 제공하고 암호화 기능 및 관리기능이 있는가. 그리고 ECC 메모리를 지원하는가.
위의 표는 같은 스카이레이크(Skylake)기반의 E3와 i7프로세서 비교입니다. 앞서 얘기한것 처럼 다이렉트 I/O 가상화도 지원하고 암호화 기능 또한 지원합니다. 나머지 스펙또한 같은 플랫폼이니 만큼 똑같구요. 하지만 차이가 나는 두가지가 ECC 메모리 지원과 vPro(원격관리) 지원입니다.
하드웨어 커뮤니티에서 E3 프로세서를 ‘짭제온’ 이라고 부르기도 하는데 PC용도에서의 제온은 그저 가성비 좋은 i7 프로세서 정도이겠으나 24시간 계속 연산을 수행할 경우 제온 프로세서는 ECC 메모리 오류 보정을 통해 그 진가가 발휘됩니다. 개인적으로 짭제온이라는 말은 누가 만들었는지 모르겠지만 정말 지은사람의 무지를 들어내는 별명입니다.
결론
‘이럴땐 이런 CPU가 좋다’ 의 해답이 아닌 이런저런 내용을 나열해서 설명한 이유는 CPU의 클럭과 코어, TDP에 대해 생각해보고 단순히 누가 이 CPU 좋다, 가성비 좋다 라고 선택하는 것이 아닌 사용자 스스로 생각해보는 페이지를 만들고 싶어서 였습니다. 물론 여러 사용자가 좋다고 추천하는 것은 다 이유가 있지만요 ^^
