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그래픽카드와 프로세서의 상관관계 #1 - 스파클 지포스 GTX 650 Ti

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컴퓨터를 업그레이드 하는 이유 중에 하나는 무엇보다도 "게임을 원활하게 하기 위하여" 란 대답이 비교적 상위권 안에 든다. 그만큼 아직까지 컴퓨터와 게임은 뗄레야 뗄 수 없는 깊은 관계이다. 그렇다면 자신이 가지고 있는 예산을 범위내에서 컴퓨터를 구성할 때, 가장 많은 비용이 들어가는 부품의 1순위가 그리고 2순위가 "프로세서" 혹은"그래픽 카드" 일 것이다. 그렇다면 많은 프로세서 중에서 그리고 많은 그래픽 카드 중에서 어떤 제품을 발란스 있게 구매를 해야할까?

그렇다면 오늘 이 명제를 풀기 위해 브레인박스에서는 총 3개의 기사를 준비하고 있다. 그 중에 첫번째 기사로블리자드의 디아블로3 를 통해 해답을 찾아보도록 하겠다. 그 전에 우선 테스트를 하기 위한 그래픽카드인 (주)KPC의 스파클 지포스 GTX 650 Ti를 먼저 보도록 하자.

Sparkle, 지포스 GTX 650 Ti

제조사 Sparkle
문의처 (주)KPC
GPU 스펙 GK106
제조 공정 28 nm
스트림 프로세서 / 쿠다코어 768 개
코어 클럭 1006 MHz (레퍼런스 대비 78MHz 오버클럭킹)
ROPS 16
쉐이더클럭 / 프로세서 클럭  
텍스처 필 레이트 64.4 GTexel/s
메모리 스펙  
메모리 클럭 1,350 MHz
메모리 용량 GDDR5 1024MB
메모리 인터페이스 128 bit
메모리 대역폭 86.4 GB/Sec
지원 기술들  
Mulit GPU 미지원
3DVision Surround Yes
MS DirectX 11, 11.1
OpenGL 3.2
버스 지원 PCI-E 3.0
디스플레이 지원 DVI-I 1개, DVI-D 1개, D Sub 1개, HDMI 1개
최대 디지털 해상도 2560 X 1600
멀티 모니터 최대 3개
발열 및 소비전력  
최대 소비전력 110W
최대 GPU 온도 98C
최소 시스템 파워 정격 400W 이상
파워커텍터 6핀 1개

Intel Core i7 990X

제조사 Intel
유통사 (주)코잇, (주)인텍앤컴퍼니, (주)피씨디렉트
제품명 코어 i7 990 X
코어 6 Core / 12 Thread
소켓 형식 Socket 1377
메모리 지원 3채널 6개 (DDR3-1066, 1333, 1600 MHz) - 최대 32 GB
공정 32nm (샌디브릿지-E)
캐쉬 64 KB L1 캐쉬 (32KB X6 명령어, 62KB X6 데이터)
256KB L2 캐쉬 X6
15 MB L3 캐쉬
PCI-E 2.0 지원
프로세서 클럭 프로세서 클럭을 4GHz로 고정
3.3 GHz (터부 부스트시 최대 3.9GHz)
특징 AES, VT-d, Execute Diable Bit, Hyper-Threading
Turbo Boost 2.0, Intel Speed Step, Intel AVX 등
TDP 130 W
가격 100만원 선

운영체제 및 드라이버 환경

메모리

삼성 DDR3-10600 4GB X 3 Total 12GB

드라이버 버전

GeForce_R306.23

하드디스크 Intel SSD 520 120G
운영체제 Microsoft Windows7 (64bit) SP1
Power COUGAR GX 1050W

ASUS, X58 Rampage3 Formula

제조사 ASUSTek
유통사 (주)에스티컴
소켓 형식 Core i7 LGA1366
메모리 소켓 8개 (DDR3-800, 1066, 1333, 1600, 2200 MHz) - 최대 32GB
크기 ATX
칩셋 Intel X58 Chipset
사운드 Realtek
슬롯 PCI-E 2.0 x16 3개, PCI-E 2.0 x4 1개, PCI-E x1 1개, PCI 3개
SATA SATA-II 3.0Gb/s 6개
USB USB 2.0 10, USB 3.0 2개
LAN Intel Gigabit Lan
특징

ASUS의 게이밍 마더보드

보증기간 무상 3년
가격 50만원 대

인텔의 코어 프로세서의 터보 부스트와 엔비디아의 3D 부스트는 각 제품들의 성능과 효율을 높히기 위한 기술로 그 전력 사용량을 줄일 수 있는 측면에서 보면 탁월한 기술이다. 단지 조금 테스트 하는 입장에서 보면 아쉬운 점은 프로세서와 그래픽카드의 클럭이 변화는 시점이 계속 달라지기 때문에 테스트 결과의 편차가 커져 자칫 잘못된 결과를 나오게 할 수 있다.

그래서 기본적으로 코어 i7 프로세서 테스트 시스템에서는 3DMark11의 성능을 측정하기 위해서 사용이 되었는데 프로세서에서 발생할 수 있는 오차를 없애기 위해 부득이하게 프로세서의 클럭을 4GHz로 고정하여 테스트를 진행되었다.

테스트 세팅

SETTINGS

Setting Entry
  Performance
  Extreme

오늘 리뷰의 주인공인 스파클 GTX 650 Ti는 레퍼런스 제품 보다 높은 성능을 낼 수 있도록 코어 클럭이 높게 설정이 되어 있다. 오버클럭킹된 클럭에서 얼만큼의 성능이 늘어났는지 확인해 보기 위해 간단하게 3DMark11 테스트를 통해 확인해봤다.

원래 엔비디아가 규정한 레퍼런스 클럭으로 작동하는 지포스 GTX 650Ti 는 전 세대의 지포스 GTX 560Ti 보다 살짝 낮은 성능을 보인다. 하지만 레퍼런스 클럭을 갖고 있는 지포스 GTX 560 Ti 보다는 느린 성능을 보이나 오버클럭킹이 된 스파클 지포스 GTX 650 Ti는 560 Ti의 성능을 상회하였다. 아래 익스트림 프리셋에서도 마찬가지 결과이다.

Intel Core i5 3570

제조사 Intel
유통사 (주)코잇, (주)인텍앤컴퍼니, (주)피씨디렉트
제품명 코어 i5 3550
코어 4 Core / 4 Thread
클럭 3.4GHz (Turbo Boost 시 3.8GHz)
소켓 형식 Socket 1155
메모리 지원 2채널 4개 (DDR3-1066, 1333, 1600) - 최대 32 GB
공정 22nm (아이비 브릿지)
그래픽코어 인텔 HD 그래픽스 2500 / 650MHz - 1,150MHz
캐쉬 64 KB L1 캐쉬 (32KB X4 명령어, 32KB X4 데이터)
256KB L2 캐쉬 X4
6 MB L3 캐쉬
PCI-E 2.0 지원
프로세서 클럭 3.3 GHz (터부 부스트시 최대 3.7GHz)
특징 AES, VT-d, Execute Diable Bit, Hyper-Threading
Turbo Boost 2.0, Intel Speed Step, Intel AVX 등
TDP 77 W
가격 245,000원 (VAT 포함)

운영체제 및 드라이버 환경

메모리

삼성 DDR3-16000 4GB X 2 Total 8GB

드라이버 버전

GeForce R306.97
AMD Radeon Catalyst 12.10

하드디스크 Intel SSD 520 120GB
운영체제 Microsoft Windows7 Pro 한글판 64bit SP1
Power COUGAR GX 1050W

MSI, Z77A-GD55

제조사 MSI
유통사 (주) 웨이코스
소켓 형식 LGA 1155 (Intel 22, 32nm CPU 지원)
메모리 소켓 4개 (DDR3-1333, 1066, 800 MHz) - 듀얼 채널, 최대 32GB
Intel Extreme Memory Profile (XMP) 지원
크기

ATX (30.5cm X 24.4cm) Form Factor

칩셋 Intel Z77 Express Chipset
전원부 8 + 1 Digital Phase Power Design
멀티 GPU NVIDIA Quad GPU SLI
AMD Quad GPU CrossFireX
내장 VGA HDMI (Max 1920 X 1200 @ 60Hz)
DVI (Max 1920 X 1200 @ 60Hz)
Dsub (Max 2048X1536 @75Hz)
Intel HD Graphics 지원
사운드 Realtek ALC892 (2/4/5.1/7.1지원)
슬롯

PCI-E 3.0, 2.0 X16 2개 ( X16 혹은 두개의 X8)
PCI-E 2.0 X16 1개 ( X4 로 동작)
PCI-E 2.0 x1 4개

백패널 VGA 포트 HDMI, DVI, D-Sub
SATA

Z77 칩셋 :SATA3 6.0Gb/s 2개, SATA2 3.0Gb/s 4개

USB

Z77 USB 2.0 (백패널 4개, 온보드 6개)
Z77 USB 3.0 (백패널 2개, 온보드 2개)

Wireless 없음
IEEE 없음
LAN Intel 82579V Gigabit LAN
특징  
보증기간 무상 3년
가격 200,000원 내외 (VAT 포함)

테스트 세팅

SETTINGS

Screen  
Display Full Screen
Resolution 1680 X 1050
  1920 X 1080
  2560 X 1600
레터박스 OFF
수직동기화 OFF
최대 포어그라운드 FPS 200
최대 백 그라운드 FPS 200
품질  
텍스쳐 품질 높음
그림자 품질 높음 (부드러움)
물리 품질 높음
사물 표현 밀도 높음
게단 현상 방지 ON
FX 낮춤 OFF

테스트 방법

  • 드높은 천사의 몰락의 첫번째 퀘스트 클리어로 테스트
  • FRAPS를 통한 프레임 테스트
  • 3번의 테스트 후, 메디안 함수를 통해 중간값으로 산출

테스트 동영상 보기

이번 테스트를 위해 조금은 복잡한 테스트 계획을 세워야 했다. 가장 많은 사용자들이 하고 있는 게임 해상도인 1920X1080 으로 고정을 하고 현재 주력으로 판매가 되고 있는 인텔의 프로세서 4종를 그리고 지포스 GTX 650 Ti를 포함한 총 5가지 엔비디아 그래픽 카드를 조합으로 테스트 세팅을 했다. 이 테스트를 위해 사용된 인텔 프로세서는 다음과 같다.

인텔 코어 프로세서

Intel Core Series

제조사 Intel
유통사 (주)코잇, (주)인텍앤컴퍼니, (주)피씨디렉트
제품명 코어 i5 3550 코어 i3 3220 펜티엄 G840 셀러론 G550
코어 4 Core / 4 Thread 2 Core / 4 Thread 2 Core / 2 Thread 2 Core / 2 Thread
클럭 3.4GHz (3.8GHz) 3.3GHz 2.8GHz 2.6GHz
소켓 형식 Socket 1155
메모리 지원 2채널 4개 (DDR3-1066, 1333, 1600) - 최대 32 GB
공정 22nm 22nm 32nm 32nm
그래픽코어 HD 그래픽스 2500 HD 그래픽스 2500 HD 그래픽스 HD 그래픽스
캐쉬 64 KB L1 캐쉬
256KB L2 캐쉬 X4
6 MB L3 캐쉬
3MB L3 캐쉬 3MB L3 캐쉬 2MB L3 캐쉬
PCI-E 2.0 지원 2.0 지원 2.0 지원 2.0 지원
TDP 77 W 55W 65W 65W
가격 245,000원 (VAT포함) 130,000원 (VAT포함) 83,000원 (VAT포함) 49,000원 (VAT포함)

28nm 공정으로 새롭게 출시된 지포스 GTX 600 시리즈는 AMD 라데온 시리즈의 약세로 인해 현재 용산 시장에 주류로 자리를 잡았다. 최근 국내에서 가장 많이 판매가 되는 그래픽 카드는 엔트리 레벨 기준으로 볼때 GTX 650 이며 퍼포먼스 그래픽 카드로는 GTX 660 이다.

하지만 이번 테스트에서는 Ti 모델이 주로 사용이 되었으며 최상위 기종인 GTX 680를 기준으로 하위 모델인 GTX 650 까지로 잡았다.

엔비디아, 지포스 GTX 600 시리즈

NVIDIA, 지포스 GTX 600 시리즈

제조사 NVIDIA
제품명 GTX 680 GTX 660 Ti GTX 650 Ti GTX 650
GPU GK104 GK104 GK106 GK107
제조 공정 28 nm 28nm 28nm 28nm
쿠다코어 1536 개 1344 개 768 개 384개
코어 클럭 1006 / 1059MHz 915 / 980MHz 928MHz 1059MHz
ROPS 32 24 16 16
텍스처 필 레이트 128.8 GT/s 102.5 GT/s 59.4 GT/s 33.9 GT/s
메모리 스펙        
메모리 클럭 1,550 MHz 1,502MHz 1,350MHz 1250MHz
메모리 용량 GDDR5 2,048MB GDDR5 2,048MB GDDR5 1,024MB GDDR5 1,024MB
메모리 인터페이스 256 bit 192bit 128bit 128bit
메모리 대역폭 198.4 GB/Sec 144.2 GB/s 86.4 GB/s 80.0GB/s
지원 기술들        
Mulit GPU 3 Way SLI 2 Way SLI 미지원 미지원
3DVision Surround Yes
MS DirectX 11, 11.1
OpenGL 3.2
버스 지원 PCI-E 3.0
디스플레이 지원 DVI 2개, HDMI 1개, 디스플레이포트 1개
최대 디지털 해상도 2560 X 1600
멀티 모니터 최대 4개 최대 4개 최대 4개 최대 4개
발열 및 소비전력        
최대 소비전력 195W 150W 110W 64W
최대 GPU 온도 98C 97C 105C 98C
최소 시스템 파워 정격 550W 이상 정격 450W 이상 정격 400W 이상 정격 400W 이상
파워커텍터 6핀 2개 6핀 2개 6핀 1개 6핀 1개

우선 가장 첫번째로 엔비디아 그래픽 카드 중에서 가장 빠른 그래픽 카드인 지포스 GTX 680과 많은 게이머들이 기본적으로 사용하는 프로세서인 코어 i5 3570를 기준으로 보도록 하자.

Core i5 3570의 경우

동일한 프로세서를 사용하여 그래픽 카드를 다르게 하는 경우 최고 성능을 보인 지포스 GTX 680은 182 프레임 정도 그리고 최고 하위 모델인 지포스 GTX 650은 53 프레임 정도가 나왔는데 그 차이가 129 프레임 정도로 무척이나 컸다.

Core i3 3220 의 경우

코어 i3 3220 로 프레임 차이를 비교해 보면 최고인 169 프레임에서 최저이 GTX 650 의 53 프레임 까지 약 116 프레임 정도 차이가 났다.

Pentium G840 의 경우

펜티엄 G840의 경우도 152 프레엠과 51 프레임으로 약 101 프레임 정도의 차이를 보였다.

Celeron G550 의 경우

마지막은 셀러론 G550으로 봤을 때 139 프레임과 최저 51 프레임 정도로 그 차이는 88 프레임 이었다.

그래픽 카드를 고정하고 프로세서를 교체해서 테스트를 했을 때 다음과 같은 테스트 결과가 나온다.

지포스 GTX 680 의 경우

지포스 GTX 680 를 고정을 시키고 프로세서를 교체하여 테스트를 하게 되면 182 프레임에서 최소 139 프레임으로 그 차이는 약 43 프레임 정도 였다.

지포스 GTX 660 Ti 의 경우

지포스 GTX 650 Ti 를 고정 한 후, 프로세서를 교체하게 되면 최대 144 프레임에서 최소 128 프레임으로 약 16 프레임 정도 차이를 보여주었다.

지포스 GTX 650 Ti 의 경우

지포스 GTX 650 의 경우

하위 그래픽 카드인 지포스 GTX 650 Ti와 지포스 GTX 650는 최고 프레임과 최저 프레임이 차이가 4 프레임2 프레임으로 그다지 큰 차이를 보이지 않았다.

그래픽 카드의 성능에 민감한 디아블로3

프로세서를 고정하고 그래픽 카드를 교체하는 경우는 큰 성능 차이를 보이나, 반대도 그래픽 카드를 고정하고 프로세서를 교체하는 경우는 작은 성능 차이를 보였다. 프로세서가 중요한가, 그래픽 카드가 중요한가에 대한 기획 기사 중 첫번째인 기사는 "디아블로3는 그래픽카드에 민감하다" 라고 정리할 수 있겠다.

디아블로3 만을 즐기기 위해 프로세서 및 그래픽 카드를 구입하려고 한다면 펜티엄 G840과 지포스 GTX 650 Ti 정도만 되면 프로세서의 성능을 100%로 그리고 그래픽 카드의 성능을 100% 뽑아낼 수 있다. 디아블로3에 국한 하여 시스템을 구성한다면 펜티엄 G840 이상의 프로세서를 구입하는 것은 사치이다.

그래픽 카드의 성능에 민감한 게임

오늘 테스트가 된 디아블로3는 프로세서의 성능 보다는 그래픽 카드의 성능에 민감한 게임으로 분류 했다.이런 결과는 인텔의 코어 i5 3570 프로세서를 기본으로 하고 총 5종의 그래픽 카드를 교체 했을 때 프레임 변화를 통해 알 수 있었는데 지포스 GTX 680 일 때는 182 프레임을 보여주었으며 하위 모델인 지포스 GTX 650 에서는 53 프레임까지 보여주어 그래픽 카드에 따라 성능 차이가 무척이나 컸다. 또한 반대로 그래픽 카드를 고정하고 프로세서를 교체하는 경우, 동일한 GTX 680의 각 프로세서 마다 최대 182 프레임에서 최소 139 프레임 정도가 나와 앞서 프로세서를 고정할 경우에 비해 그 차이가 적었으며, 이는 성능은 낮은 그래픽 카드로 갈 수도록 더욱 차이가 없었다.

이 기사에 이어 두번째 준비되는 기사는 프로세서와 그래픽 카드가 2개가 중요한 게임들을 위주로 테스트가 진행이 되고 있다. 보다 재미있는 기사로 다시 찾아 뵙도록 하겠다.

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