[성능편] HIS 4870 으로 알아보는 ATi Radeon HD 4870 512MB Page 3:: 보드나라

3. HIS Radeon HD 4870 512MB

레퍼런스 기반 HIS Radeon HD 4870 512MB!

제품명	HIS Radeon HD 4870 512MB
그래픽 칩셋	AMD ATI Radeon HD 4870 (55nm, RV770XT)
동작 클럭	코어 750Mhz / 메모리 GDDR5 SDRAM 3600 (900)Mhz
메모리 정보	Qimonda 4.0Gbps GDDR5 512MB/ 256bit Memory Bus
출력 단자	HDTV & TV-Out 포트/ Dual-Link DVI지원 DVI 포트 2개
인터페이스	PCI Express 2.0
제품 특징	- 800 Stream Processor (통합 쉐이더) - DirectX 10.1 Native 지원 - 256bit 메모리 버스와 GDDR5 512MB 메모리 제공 - Native CrossFire 지원 (CrossFire X) - 레퍼런스 버전 (코어 750/ 메모리 3600/ 쉐이더 클럭 750)
제조사/ 유통사	HIS (http://www.hisdigital.com) 앱솔루트코리아 (http://www.abko.co.kr)

최근 등장하는 AMD ATI Radeon HD 4800 시리즈 제품들은 레퍼런스 제품을 받아 자사에 맞게 스티커 작업이나 번들 게임 등이 추가되는 방식이 사용된다. HIS Radeon HD 4870 512MB 역시 레퍼런스 기판 구성과 코어/ 쉐이더/ 메모리 클럭이 레퍼런스와 동일한 레퍼런스 버전이다

[순서대로 HD 4870/ HD 4850/ GeForce 9800 GX2/ GTX 280]

HIS Radeon HD 4870 512MB는 앞서 언급하였듯이 레퍼런스 제품으로 HD 4850보다는 길이가 길며, GeForce 9800 GX2나 GeForce GTX 280보다는 짧은 길이를 갖고 있다. 상대적으로 좁은 케이스라면 HD 4800 시리즈가 약간 더 짧아 공간 활용면에서는 더 유리할 수 있다.

[레퍼런스 기반의 HD 3870 (상)/ HIS Radeon HD 4870 (하)]

HIS Radeon HD 4870은 레퍼런스 쿨러를 그대로 제공하는 제품인데 먼저 등장했던 HD 3870에 제공되는 쿨러보다 부피가 커진 쿨러를 사용하고 있으며, HD 3870과 같이 2층을 차지하는 쿨러가 사용된다. HD 4850의 경우 HD 3850과 흡사한 쿨러로 1층만 차지하는 차이가 있다.

HIS Radeon HD 4870 512MB에 사용된 쿨러는 부피가 커진 만큼 내부 구성도 약간 달라졌는데 GPU와 접촉하는 부분은 구리 베이스로 구성되고 히트파이프도 사용되고 있는 것을 볼 수 있다. HD 3800 시리즈와 같은 55nm 공정이지만, 더 늘어난 스트림 프로세서와 텍스처 유닛 등으로 발열이 증가되었으므로 쿨러 역시 쿨링 성능이 더 향상된 것을 사용한다.

HD 4850에 사용되었던 쿨러와 같이 GPU와 메모리, 전원부까지 쿨링이 가능하도록 구성된다. HD 4850 쿨러와 마찬가지로 소음에 중점을 두고 동작 RPM을 낮춘 상태이므로 더 좋은 성능의 쿨링 솔루션이지만, 3D 게임 등을 동작하면 80도에 가까운 온도를 기록하는 것은 마찬가지로 개방된 상태에서도 상당히 높은 온도를 기록하고 있다.

HD 4850과 달라진 구성의 HD 4870!

[HD 4870 (상)/ HD 4850 (하)]

HIS Radeon HD 4870 512MB는 HD 4850과 달라진 전원부 구성과 앞서 살펴본 것처럼 기판의 길이도 조금 더 길어진 것을 볼 수 있었다. 이는 HD 4870은 더 높은 코어 클럭과 GDDR5 메모리 사용에 따라 더 늘어난 소비전력을 감당하기 위한 전원부 구성이고 HD 4850은 상대적으로 낮은 코어와 GDDR3 메모리 사용에 따라 더 적은 소비전력을 가지기 때문에 서로 다른 전원부를 구성하게 된다. 참고로 HD 4870은 160W, HD 4850은 110W TDP의 소비전력을 가지는 것으로 공개되었으며, 6핀 PCI-Express 보조 전원 커넥터도 HD 4850은 하나만 사용되고 HD 4870은 2개가 사용된다.

사용된 GPU는 경쟁사에서 상위 버전과 스트림 프로세서 등에 차이를 두고 있는 것과 달리 동일한 구성을 가진 RV770 GPU를 사용하며, 네이밍만 RV770XT, RV770Pro로 부여하였고 클럭의 차이만 나타나고 있다. 같은 GPU이기 때문에 두 GPU 모두 GDDR3/ 5 메모리는 모두 사용할 수 있으며, 가격과 성능을 구분하기 위해 상위 제품인 HD 4870에만 GDDR5 메모리를 사용하고 있다.

HD 4870의 전원부는 GPU를 위한 5Phase와 GDDR5 메모리를 위한 2Phase 전원부로 구성되고 있으며, 부품의 구성은 HD 4870이 상위 제품답게 구성이 좋다. PWM 컨트롤러는 Volterra VT1165MF를 사용하며, Volterra 모스펫과 드라이버 일체형 VT1195SF 3개와 VITEC 5PR9853 Multi-Phase SMD Coupled Inductor가 GPU에, 메모리 부분의 2Phase 구성은 1Phase 지원의 Pulse PA0511.22NL SMD Inductor 2개와 Volterra VT235WF 2개가 사용된다.

또한, HD 4870은 HD 4850과 같이 PCI-Express 2.0 규격 (1.1은 75W, 2.0은 150W 전원 공급 가능)을 지원하며, 후면부 구성 역시 GPU 클럭과 메모리 구성에 따라 서로 다른 구성을 하고 있다.

또, HD 3800 시리즈와 같이 HD 4870/ 4850은 Native CrossFire를 지원하며, 최대 4개의 그래픽 카드를 사용하여 CrossFire를 구성할 수 있는 CrossFire X도 지원된다.

경쟁사인 NVIDIA GPU들이 HD 디지털 컨텐츠 보호를 위한 HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)를 지원하기 위해 외부에 HDCP 키롬이 외부에 나타나 있는 것과 달리 HD 4870은 GPU 내부에 HDCP 키롬을 내장하여 외부에는 HDCP 키롬이 위치하지 않는다. 오디오 출력 역시 GPU 내부에 7.1채널 지원 HD Audio를 내장하고 있다.

HD 4850과 같은 55nm 공정에 코어 클럭은 더 높게 적용!

[55nm 공정이 적용된 RV770XT GPU, HD 4850보다 코어 클럭이 높다.]

HIS Radeon HD 4870 512MB에 사용된 코어는 RV770XT로 알려지고 있으며, HD 4850에 사용된 RV770Pro와 같은 800개의 스트림 프로세서 (RV670의 320개보다 480개 증가)와 4개에서 10개로 늘어난 텍스처 유닛 (텍스처 어드레싱 유닛과 필터링 유닛 (1:1, 40:40)), 16 Render Back Ends (ROP) 등의 구성에는 차이가 없고 HD 4850의 625MHz보다 높아진 750MHz의 코어 클럭이 적용되는 차이가 있다. 사용되는 메모리 역시 GDDR3가 아닌 GDDR5 메모리가 사용된다. 메모리 인터페이스는 RV670과 같은 256bit이지만, 메모리 컨트롤러를 풀 링버스 방식에서 Hub 방식의 새로운 메모리 컨트롤러 구성을 통해 효율성과 메모리 대역폭을 증가시켜 성능을 높일 수 있게 되었다.

RV770 GPU는 956million개의 트랜지스터를 사용하여 RV670의 666million개보다 더 늘어 났는데 이에 따라 다이 사이즈 증가 등이 이루어졌으나 여전히 경쟁사보다 공정 경쟁에서 앞서고 있는 상황이므로 생산과 가격적인 부분에서 유리하다. 또한, 소비전력과 발열 부분 역시 유리하며, 향상된 ATI PowerPlay를 통해 2D 모드에서 코어와 메모리 클럭을 비롯하여 전압까지 내려 이전보다 효율적인 전원관리가 가능해졌다.

RV770 GPU는 공통적으로 R600, RV670에 이어 DirectX 10.1과 통합 쉐이딩 아키텍처, Shader Model 4.1, HDR+AA, 프로그래머블 CFAA, UVD2 (Unified Video Decoder 2)는 RV670 UVD를 발전시켜 H.264와 VC-1에 MPEG-2 풀 하드웨어 가속, PIP 영상의 듀얼 스트림 디코드 하드웨어 가속이 가능해졌다. AVIVO HD 지원, Dynamic Contrast, 1080p 업스케일, HDCP 암호화 키 테이블 및 7.1채널 HD Audio GPU 내부에 내장하여 HDMI 출력시 영상과 오디오 동시 출력이 가능하다.

[GPU-Z 0.2.5, HD 4870 인식]

[2D 등의 IDLE시에 코어와 메모리 클럭이 낮아진다.]

GPU-Z 0.2.5 버전은 HIS Radeon HD 4870 512MB를 정상 인식하며, 800개의 스트림 프로세서, 256bit 메모리 인터페이스, GDDR5 512MB, PCIe 2.0, 16 ROP가 정상적으로 나타나고 있다. 레퍼런스 제품인 만큼 코어 750/ 쉐이더는 동기로 750MHz이지만, 타나지 않으며, 메모리 클럭은 3600 (900)MHz이지만 900MHz로 표기되는데 이는 GDDR5의 사용에 따라 달라진 부분이다. 또한, 진보된 ATI PowerPlay를 통해 2D 모드에서 코어와 메모리 클럭, 전압이 낮아지는데 HD 3800 시리즈가 코어 300MHz로 낮아졌던 것과 달리 500MHz의 UVD 동작 클럭으로 나타나고 있다고 알려진 상태다. HD 4870 역시 기본 제공 쿨링 팬의 소음을 줄이기 위해 동작 RPM이 낮게 설정되고 있어 소음은 잡았지만, 온도가 상당히 높은 편에 속한다.

256bit 메모리 인터페이스와 GDDR5 메모리 사용!

[Qimonda GDDR5 4.0Gbps 메모리, 전면 8개 사용]

메모리 인터페이스는 HD 3800 시리즈와 같은 256bit 구성으로 전면에만 모두 8개의 메모리가 제공되어 32bit x 8채널 구성을 한다. HD 4870은 데스크탑 그래픽 카드 최초로 GDDR5 SDRAM 메모리를 사용하면서 높은 클럭을 적용하여 기존보다 더 높은 메모리 대역폭을 얻고 있다. 또한, 풀 링버스 방식과 달리 새로운 Hub 방식으로 효율과 대역폭을 증대시키고 있다.

GDDR5는 참고로 기존 그래픽 메모리들과 달리 두 개의 클럭 타입을 적용하는데 하나는 주소와 명령 입력을 위한 클럭 (Command Clock, CK), 다른 하나는 읽기와 쓰기 데이터를 위한 (Write Clock, WCK)를 제공한다.

WCK는 CK의 두 배의 클럭으로 동작는데 이에 따라 GDDR5가 5Gbps 전송률을 제공한다면, CK 클럭이 1.25 GHz이고 WCK 클럭은 2.5GHz가 되는 것이다. GDDR5는 이 두 개의 클럭 타입을 통해 읽기와 쓰기 접근과 레이턴시를 줄일 수 있으며, 동작전압 역시 1.5V로 동작하여 GDDR3/ 4보다 더 낮아 소비전력 부분에서도 유리하다.

또한, PCB 설계 부분에서도 GPU와 최단 거리로 연결할 수 있어 PCB 회로를 간소화할 수 있고 이를 통해 비용을 절약할 수 있으며, 에러 검출 즉, CRC (Cycle Redundancy Check) 알고리즘 도입을 통해 안정적인 데이터 전송도 가능해졌다.

GDDR5에 CK와 WCK의 두 가지를 도입한 이유는 데이터 전송 최적화와 노이즈와 지터 최소화, 그리고 5Gbps 이상의 높은 데이터 전송률을 얻기 위함이라고 밝히고 있다.

이에 따라 GDDR5 SDRAM 메모리는 기존 방식으로 데이터 전송률을 계산하면 두 배 높은 전송률을 제공할 수 있어 경쟁사가 512bit 메모리 인터페이스로 대역폭을 넓힌 것과 달리 256bit 메모리 인터페이스 내에서 대역폭을 증가시킬 수 있게 된다.

HIS Radeon HD 4870 512MB에 사용되는 메모리는 레퍼런스와 같은 3600 (900)MHz의 클럭이 적용되고 있으며, 사용되는 메모리는 Qimonda의 GDDR5 메모리로 기존의 GDDR3/ 4의 동작 속도 표기 방식인 ns가 아닌 40x의 실제 데이터 전송 효율을 표기하고 있다. HD 4870 레퍼런스와 같은 속도의 GDDR5 SDRAM이며, 최대 4.0Gbps의 적용이 가능하여 3.6Gbps보다 더 높일 수 있는 여력이 남아있다고 볼 수 있다.

출력 구성은 30인치 이상의 모니터가 지원하고 있는 2560 x 1600의 고해상도를 지원하는 두 개의 Dual-Link DVI 포트와 HDTV와 TV 출력을 지원하는 포트 1개를 제공한다. HDMI 1.3 규격과 출력을 지원하고 HDCP를 지원하며, HDMI 출력은 함께 제공되는 DVI to HDMI 어댑터를 이용하면 사용할 수 있다. 또한, HDMI 영상 출력시 오디오 역시 함께 출력이 가능한데 기존 HD 3800 시리즈와 같이 HD Audio 코덱이 내장되어 7.1채널까지 지원되어 경쟁사처럼 별도의 사운드 카드 등이 필요치 않다.

제공되는 구성물은 HD 4800 시리즈 한글 사용자 매뉴얼, Half-Life 무료 쿠폰, 그래픽 드라이버가 포함된 CD 1장, 컴포넌트 케이블, DVI to D-SUB 어댑터, DVI to HDMI 어댑터 1개, CrossFire 케이블 1개, S-VHS to Composite 변환잭 1개, 수평계 및 드라이버 사용을 위한 다용도 드라이버를 제공한다.