그래픽카드와 CPU 성능 부족 문제, 그 차이를 제대로 알자 Page 2:: 보드나라

2. CPU 성능 때문에 GPU 성능이 제한된다.

이번 페이지에서는 CPU 성능 부족이 GPU 성능에 어떤 결과를 가져다 주는가를 알아보도록 하겠다. 테스트는 FPS 게임인 Quake 4 v1.1b 버전에서 필자가 직접 레코딩한 데모를 통해 측정한 프레임을 비교하는 방식으로 진행하였는데 Quake 4의 경우 GPU 성능을 더 높게 요구하는 건물 외부에서의 게임 진행보다는 CPU 성능에 민감한 건물 내부에서의 진행방식 게임이기에 이번 테스트에 가장 효과적인 FPS 게임이다. 그리고 멀티 스레드를 지원하여 SMP를 완벽히 지원하는 게임이기에 다른 테스트를 위해서도 이 게임을 선택해야 했다.(게임 내부의 설정은 High Quality 설정만을 적용하였다)

테스트 시스템 :

CPU	AThlon64 3800+
MainBoard	ASUS A8N32-SLi Deluxe
Chipset	nVIDIA nForce4 SLI x16
RAM	GEIL PC3200 512MB / 1GB 구성
VGA	ASUS GeForce 7600 GT
HDD	WD Raptor 32GB 10000RPM SATA Samsung 160GB 7200 RPM SATA
ODD	Samsung 16X DVD-ROM

OS	Windows XP SP2
DirectX	DirectX 9.0c
Driver	NForce4 AMD/Intel x16 Driver v6.85 / ForceWare v84.25

테스트 시스템은 CPU 클럭을 배율로 조절할 수 있는 AMD AThlon64 프로세서를 사용한 시스템을 사용하였으며 CPU는 512KB의 L2 캐쉬가 내장된 AThlon64 3800+를 사용하였다.

메인보드와 그래픽카드는 ASUS사의 제품인 A8N32-SLi Deluxe와 GeForce 7600 GT 제품을 사용하였다.

테스트 방법은 첫 페이지에서도 설명하였듯이 CPU 클럭을 다양하게 설정하여 그 클럭마다 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200 해상도에서의 프레임을 측정하는 방식을 사용하여 비교하는 방법을 사용하였다.

프레임 향상은 GPU가 아닌 CPU 성능 한계치가 올라간 것

[그래프에 표시된 메인보드인 A8R-MVP는 필자의 실수로 기존 데이터가 사용되었습니다. 테스트에는 A8N32-SLi Deluxe를 사용하였습니다.]

위 테스트 결과는 테스트 방법에서 설명하였듯이 AThlon64 3800+의 클럭을 1.2Ghz, 1.6Ghz, 2.0Ghz, 2.4Ghz로 조절하여 각 해상도에서의 프레임 측정 결과를 그래프로 비교한것인데 그래프를 보면 알수 있듯이 가장 낮은 클럭인 1.2Ghz에서는 해상도 전체에서 거의 비슷한 프레임 결과를 보여준 것으로 나타났다.

그러나 CPU의 클럭이 올라갈수록 1024x768 해상도 이하의 경우 클럭에 따라 더 많은 프레임을 보여준 것으로 나타나고 있어 어찌보면 CPU 성능이 높아지면 GPU 성능이 빨라진다는 것으로 보여질수 있을 것이다. 하지만 1280x1024 이상의 해상도에서는 1024x768 이하의 해상도 만큼의 성능향상을 보여주지 못하고 있는 것을 볼수 있다.

일반적으로 유저들이 알고 있듯이 GPU 자체의 성능이 CPU 성능 때문에 빨라진다면 해상도에 상관없이 고른 성능 향상 비율을 보여주어야 되지만 실제 테스트 결과인 위의 결과의 경우 해상도마다 성능 향상 비율이 차이를 보이고 있으므로 CPU 성능 때문에 GPU 성능이 높아진다는 정보는 잘못된 것이라고 볼 수밖에 없다.

하지만 필자의 설명을 기준으로 위의 그래프를 본다면 이야기가 달라지게 된다. 필자의 설명처럼 CPU 성능이 부족하여 GPU가 제성능을 못 보여주고 있다면 CPU 성능이 올라감에 따라 프레임 결과도 높게 나타나기도 하지만 GPU 성능 자체가 부족한 해상도의 경우 CPU 성능이 올라가도 게임에서의 프레임은 변화는 거의 없는 것으로 나타나게 된다.

위의 결과는 필자의 이러한 주장을 그대로 보여주고 있는데 CPU 성능 한계치에 걸리게 되는 1024x768 이하의 해상도의 경우 CPU 성능이 높아져서 성능 제한 기준이 올라가게되면 그만큼 프레임도 상승된 것으로 나타났지만 그렇지 않은 1280x1024 이상의 해상도의 경우 CPU 성능이 증가되도 GPU의 성능이 부족하여 별다른 성능 향상이 없는 것으로 나타났다.

종합해보면 CPU의 성능 향상은 GPU의 성능 자체를 높여주는 것이 아니라 CPU의 부족한 성능 때문에 제한되었던 프레임 한계치를 높여주는 것이다. 추가로 해당 시스템에서의 CPU가 제공하는 성능 제한 기준은 게임마다 달라지며 기 기준은 최저 해상도로 테스트한 결과를 보면 알수가 있다.

그리고 한가지더.. 위의 테스트 결과를 보면 Quake4에서 GeForce 7600 GT 자체의 성능이 어느정도 인가도 알수가 있다.

위의 결과대로라면 Athlon64 2.4Ghz CPU를 사용한 시스템에서는 Quake4 게임에서 GeForce 7600 GT를 사용할 경우 1280x1024 해상도 이상에서만 GPU의 모든 성능을 보여줄수 있고 CPU를 더 빠른 것으로 교체하더라도 1600x1200 해상도에서는 50프레임, 1280x1024에서는 80프레임을 넘기지 못할 것으로 보인다. 왜냐하면 CPU 클럭이 빨라져도 1280x1024와 1600x1200 해상도에서는 GPU 성능이 모자르게 되어 더 많은 프레임을 랜더링 시킬수 없기 때문이다.(위 그래프의 1280x1024와 1600x1200 해상도의 CPU 클럭별 결과를 보면 이해될 것이다.)