[이슈편] Radeon HD 4850 vs GeForce 9800 GTX Page 3:: 보드나라

3. 테스트 사양, 쉐이더 및 텍스처 처리 능력

여기서는 3DMark06과 DirectX 10 지원 3DMark Vantage의 Feature Test를 통해 새롭게 등장한 HD 4850과 GeForc 9800GTX의 쉐이더 및 텍스처 처리능력을 살펴보았다.

테스트 시스템

테스트를 위해 아래와 같은 환경을 구성하였다.

CPU	Intel Core2 Extreme QX6850 (Quad-Core, 333 x 9) Intel Core2 Duo E4600 (Dual-Core, FSB800, 2.40GHz)
MainBoard	GIGABYTE GA-EX38-DS4
Chipset	Intel X38 Express + ICH9R
RAM	Corsair PC2-6400 2GB (1GB X 2EA)
VGA	Radeon HD 4850 Ref. 512MB (코어 625/ 메모리 2000MHz)GeForce 9800 GTX Ref. 512MB (코어 675/ 메모리 2200MHz)
HDD	Western Digital Raptor SATA 36GB 10000RPM Seagate Barracuda 7200.11 SATA2 1000GB 7200RPM
ODD	SAMSUNG TSST SH-S203P (DVD RW)
PSU	Enermax Galaxy EGA1000EWL (1000W)

OS	Windows Vista Ultimate K SP1 32bit
DirectX	DirectX 9.0c/ 10
Chipset Patch	Intel inf 9.0.0.1008
VGA Driver	ForceWare 175.19
VGA Driver	AMD ATI Catalyst 8.6 Hotfix

테스트 시스템은 인텔 코어2 익스트림 QX6850을 3D 성능 테스트에 사용했고 코어2 듀오 E4600은 HD 영상 가속시 CPU 점유율 확인에 사용했다. 메모리는 Corsair PC2-6400 1GB 2개를 사용하며, DDR2-800을 설정하여 테스트를 진행하였다. 동작 클럭은 모두 기본으로 설정했고 메모리 타이밍은 CL5-5-5-18, 2T를 이용하였다. 운영체제는 윈도우 비스타 SP1 32bit, HDD는 SATA 방식 WD Raptor 36GB 10000RPM과 Seagate Barracuda 7200.11 SATA2 1000GB 7200RPM HDD 두 개를 사용하였다.

3DMark06의 Shader 연산 성능 비교

3DMark06 Feature Test	Radeon HD 4850	GF 9800 GTX
Pixel Shader (fps)	675.565	558.744
Vertex Shader Simple (Mvertices/s)	292.246	280.233
Vertex Shader Complex (Mvertices/s)	157.945	136.041
Shader Particles (SM3.0) (fps)	157.233	103.777
Perlin Noise (SM3.0) (fps)	334.680	194.266

3DMark06은 Vertex 및 Pixel Shader를 테스트할 수 있고 Shader Model 2.0 기반으로 구현되고 물리엔진을 GPU를 통해 처리할 때의 성능을 살펴볼 수 있는 Shader Particles와 Shader Model 3.0 기반의 산술 연산과 텍스처 관련 연산 비율을 확인할 수 있는 Perlin Noise 테스트가 포함되어 있다.

HD 4850은 800개로 스트림 프로세서가 늘었기 때문에 쉐이더 연산 능력이 상당히 증가될 수 있을 것으로 예상되는데 실제 확인 결과 픽셀 및 버텍스 쉐이더 처리 능력이 9800GTX를 넘어섰으며, 물리엔진을 GPU를 통해 처리하는 파티클과 산술 연산과 텍스처 관련 연산 비율을 확인할 수 있는 Perlin Noise의 2가지 테스트도 모두 늘어난 스트림 프로세서와 텍스처 유닛을 통해 HD 4850의 처리 성능이 앞서고 있다.

텍스쳐 필터링 성능 비교

3DMark06 Feature Test	Radeon HD 4850	GF 9800 GTX
Fill Rate - Single Texturing (Mtexels/s)	7262.556	5422.820
Fill Rate - Multi Texturing (Mtexels/s)	19707.316	31751.897

이번에는 3DMark06의 GPU를 통해 처리할 수 있는 턱스처링 작업을 얼마나 빠르게 처리할 수 있는지를 확인할 수 있는 테스트인 Fill Rate 싱글과 멀티 텍스처링 작업이다. 텍스처 유닛의 수에 따라 성능 차이가 발생할 수 있는 테스트로 Shader 유닛의 성능에 크게 영향을 받지 않는다.

텍스처 처리 작업은 텍스처 유닛의 수에 따라 차이가 발생하는데 싱글에서는 향상이 이루어진 HD 4850이 앞서고 있으나 멀티 텍스처링에서는 텍스처 어드레싱과 필터링 유닛을 1:1 (64:64)로 구성한 GeFore 9800GTX가 1:1 (40:40)로 구성된 HD 4850을 텍스처 유닛 수를 통해 앞선 처리 성능을 제공한다.

3DMark Vantage Shader 연산 성능 비교

3DMark Vantage Feature Test	Radeon HD 4850	GF 9800 GTX
Parallax Occlusion Mapping (Complex Pixel Shader) (fps)	17.26	15.65
GPU Cloth (fps)	15.60	21.75
GPU Particles (fps)	26.83	25.78
Perlin Noise (Math-Heavy Pixel Shader) (fps)	45.14	29.24

3DMark Vantage는 3DMark06을 이어가는 벤치마크 프로그램으로 윈도우 비스타에서 지원하는 DirectX 10 전용 프로그램이다. 이에 맞게 픽셀과 버텍스, 지오메트리 쉐이더 처리 및 스트림 아웃 등의 DirectX 10 지원 테스트들이 포함되고 있으며, Shader Model 4.0을 지원하고 있다.

Parallax Occlusion Mapping (POM)은 기하학적인 계곡과 물줄기, 광원 효과에 따른 표현으로 이전보다 더 복잡한 픽셀 쉐이더 처리를 진행하며, GPU Cloth는 바람에 흔들리는 깃발을 실시간 렌더링하여 GPU의 버텍스 쉐이더와 지오메트리 쉐이더, 스트림 아웃의 성능을 볼 수 있다. GPU Particles 테스트는 작은 입자들이 모이고 흩어져 사람의 형상을 만드는 과정을 표현하며 GPU는 작은 입자들의 물리적인 움직임 효과와 스트림 아웃, 버텍스 쉐이더의 처리 성능을 볼 수 있다. Perlin Noise 테스트는 3DMark06보다 더욱 복잡해진 처리로 더 높아진 쉐이더 처리 능력을 필요로 한다.

HD 4850의 경우 DirectX 10의 처리 성능이 대폭적으로 향상되었다고 볼 수 있는데 이는 대폭 늘어난 800개의 스트림 프로세서를 비롯하여 DirectX 10/ 10.1의 향상을 위한 와트 당/ 단위면적 당 성능 향상이 이루어졌기 때문이다. 이 결과 처리 성능은 동급으로 내려온 9800GTX보다 전반적인 부분에서 앞서나 GPU의 버텍스와 지오메트리 쉐이더, 스트림 아웃의 성능을 볼 수 있는 GPU Cloth 테스트에서만 차이를 보이고 있다. 더욱 복잡해진 Perlin Noise 테스트는 증가된 스트림 프로세서로 인해 처리 성능이 크게 향상되었다.

텍스처 필터링 성능 비교

3DMark Vantage Feature Test	Radeon HD 4850	GF 9800 GTX
Texture Fill (GTexels/s)	650.90	603.81
Color Fill (GPixels/s)	3.41	3.28

이번에는 GPU가 처리하는 텍스처링 처리 능력을 확인하는 부분으로 쉐이더 유닛보다는 텍스처 유닛의 수에 따라 성능이 달라지는 것은 3DMark06과 마찬가지이다. Texture Fill 테스트는 복합적인 텍스처 좌표를 읽어 직사각형 프레임을 채워나가는 방식으로 텍스처 처리 능력을 확인할 수 있다. Color Fill은 스크린을 직사각형으로 여러 번 그려 화면을 채우고 픽셀 쉐이더는 통과하고 알파블렌딩을 통해 렌더 타겟이 직접 컬러를 입히는 작업을 한다. 렌더 타겟은 FP16 포맷의 HDR 렌더링 출력 포맷과 연관되어 진다.

HD 4850의 텍스처 처리 능력은 3DMark06에서 싱글은 앞섰으나 멀티 텍스처링은 9800GTX에 뒤쳐졌다. 3DMark Vantage의 텍스처 처리 부분을 테스트하는 Texture Fill에서는 HD 4850의 성능이 우수했고 Color Fill 처리 성능 역시 앞서고 있다.