CPU와 GPU 통합 시대 필수가 된 내장 GPU(iGPU)
대세로 자리잡은 CPU와 GPU의 통합, 간단히 iGPU 성능을 최적화하는 방법은?
2년 전만해도 내장 그래픽 시스템을 즐기지 않는 회사나 업무용 시스템을 맞추기 위해 별도의 내장 그래픽 칩셋 메인보드를 선택해야 했지만, 최근에는 PC 구성에 필수인 CPU에 그래픽 코어가 통합(이하 iGPU)되면서 메인보드에 신경쓰지 않아도 iGPU 시스템 구축이 쉬워진 만큼, 고사양 3D 게임을 즐기지 않는다면 굳이 외장 그래픽 카드를 구매하지 않고도 시스템 구축이 가능해졌는데, 여기에는 iGPU의 성능과 기능이 보급형 외장 그래픽 카드를 위협할 정도로 성장한 것 또한 한가지 원인으로 들 수 있을 것이다.
그러나 같은 값이면 다홍치마라는 속담처럼, 메인보드 칩셋에 iGPU가 통합되었던 예전부터 CPU에 통합된 지금까지 메인보드 제조사들은 경쟁을 위해 iGPU의 오버클럭 기능을 제공해오고 있다.
최근 통합 그래픽은 보급형 그래픽 카드를 위협할 정도로 성능이 향상됐다
하지만 iGPU가 메인보드 칩셋에 통합되었을 때는 외장 그래픽과 비교해 높지 않은 성능에 발열을 감수하고 별도의 쿨링 솔루션을 적용할 메리트가 크지 않았으며, CPU에 통합된 지금에는 iGPU의 오버클럭을 위한 전압 조절과 발열등이 CPU 부분에 미치는 영향을 감수하고 오버클럭 하기에는 메리트가 크지 않기에 실제 iGPU 오버클럭을 시도하는 경우는 쉽게 찾아보기 어려운 것 또한 사실이다.
물론 iGPU 사용자의 경우 기본적으로 고사양 3D 게임을 즐기지 않기에 iGPU의 오버클럭에 관심이 없을 수 도 있지만, iGPU를 직접 오버클럭 하지 않고도 iGPU의 게이밍 성능을 향상 시킬 수 있다면 마다할 이유가 없을 것이다.
이번 기사에서는 iGPU의 직접적인 오버클럭은 부담되면서도 좀 더 높은 게이밍 성능을 원하는 사용자를 위해, 부담없이 iGPU의 게이밍 성능을 향상 시키는 방법을 알아본다.
메모리를 통한 iGPU 게임 성능 향상 1 - 클럭을 높이자
그래픽 카드의 성능을 올리기 위해 보통 가장 먼저 하는 일이 GPU의 클럭을 상승시키는 것이지만, 지난 내장 아니면 하이엔드 전성시대. 밸류급 그래픽카드의 가치는? 기사에서 알아봤듯이 그래픽 카드에 사용된 메모리 클럭에 따라 게이밍 성능이 변할 수 있는데, 첫 번째 방법은 iGPU의 VRAM으로 이용하는 시스템 메모리의 클럭을 올려 추가적인 대역폭을 확보하는 방법이다.
메모리 속도를 올리면 iGPU의 VRAM 속도도 빨라져 게이밍 성능이 향상된다
CPU에 통합된 iGPU는 VRAM으로 시스템 메모리의 일부를 할당해서 사용하므로 시스템 메모리의 기본 클럭을 상승 시켜 게이밍 성능을 향상 시킬 수 있는데, 다음은 메모리 클럭 변화에 따른 대표적인 3D 게이밍 벤치마크 프로그램인 3DMark Vantage 스코어의 변화이다.
메모리 클럭에 따른 iGPU 게이밍 성능 차이
메모리 클럭에 따른 대역폭 차이
위 차트에서 알 수 있듯 메모리 클럭이 상승함에 따라 iGPU의 게이밍 성능이 올라가고 있는데, 메모리 클럭이 1333MHz에서 1600MHz를 거쳐 1866MHz으로 변하는 동안 각각에 맞춰 메모리 대역폭이 21.3GB/s, 25.6GB/s, 29.9GB/s으로 변화하면서 iGPU에서 처리한/할 게임 데이터의 처리 성능이 개선, 결과적으로 iGPU의 게이밍 성능이 향상되고 있다.
iGPU 성능을 올리겠다고 이럴 필요가 있을까?
메모리 클럭 변화에 따른 iGPU 성능 변화는 VRAM으로 할당된 메모리 외에 CPU가 사용하는 시스템 메모리 영역 역시 대역폭이 향상되므로 iGPU 외에 시스템 성능 역시 향상을 기대할 수 있으며, 최근 미세 공정에 힘입어 제품 자체의 클럭에서 한 단계가 두 단계 정도의 오버클럭은 전압이나 타이밍 조절 없이 배수 조절만으로 가능하기에, iGPU를 직접 오버클럭하지 않고 iGPU의 게이밍 성능을 향상 시키기 위한 방법으로 메모리 오버클럭을 고려할 수 있을 것이다.
메모리 설정을 통한 iGPU 게임 성능 향상 2 - 듀얼 채널 구성
메모리 오버클럭을 통한 iGPU 성능 향상은 메모리에 따라 오버클럭이 되지 않거나 시스템이 불안정해질 수 도 있는데, 이번에 알아볼 방법은 기본적으로 메모리 오버클럭과 달리 메모리 클럭을 변경하지 않고도 대역폭을 단숨에 두 배로 높여 iGPU의 성능을 높일 수 있다.
바로 메모리 듀얼 채널 구성으로, iGPU를 사용하는 시스템은 보통 고성능이 필요없는 사무용이나 세컨 PC, HTPC용으로 사용하기 때문에 비용을 줄이기 위해 외장 그래픽 카드를 사용하지 않고 메모리를 싱글 채널로 구성하는 경우가 있는데, 메모리를 듀얼 채널로 구성하면 iGPU VRAM의 대역폭 역시 두 배로 향상된다.
싱글 채널과 듀얼 채널 구성시 iGPU 게이밍 성능 차이
싱글 채널(좌) 구성과 듀얼 채널(우) 구성시 메모리 대역폭
위는 DDR3 1600MHz 메모리로 싱글 채널과 듀얼 채널을 구성했을 때 iGPU 게이밍 성능의 차이를 비교한 것으로, 싱글 채널 대역폭에 비해 듀얼 채널 대역폭은 각 메모리의 대역폭을 하나처럼 묶어 사용하므로 싱글 채널 대역폭에 비해 두 배의 대역폭을 제공, iGPU의 성능이 최대 60% 이상 대폭 상승하는 것을 볼 수 있다.
메모리 듀얼 채널 구성은 메모리 오버클럭과 달리 별도의 바이오스 설정 없이 메모리 채널에 맞춰 짝수로 메모리를 꽂아주면 되므로(불룸필드, 샌디브릿지-E 제외) 흔히 말하는 오버클럭 수율이나 안정성 문제없이 간단하게 iGPU 성능은 물론 CPU 성능 향상 효과를 기대할 수 있다.
iGPU 시스템의 간단한 그래픽 성능 높이기 = 메모리 세팅
CPU와 GPU가 통합된 현 추세는 앞으로도 지속될 것으로 전망되어 앞으로도 사용자는 원하든 원치않든 iGPU를 구매하는 셈인데, 고성능 시스템 사용자에게는 iGPU가 일종의 보험 역할을 하게 되지만 간혹 심심풀이로 가벼운 캐주얼 게임을 즐기는 정도의 보급형 시스템 사용자라면 별도로 외장 그래픽 카드를 구매하기가 은근히 부담될 수 있다.
그렇다고 본격적으로 iGPU를 오버클럭 하기는 통합된 CPU와 쿨링 문제가 연관되어 있어 당초 예상만큼 쉽지 않을 수 있는데, 이 때 CPU와 iGPU에 무리를 주지 않고 간단히 iGPU의 성능을 향상 시킬 수 있는 방법이 바로 이번에 살펴본 메모리 설정이다.
iGPU외에 대안이 없는 환경에서 메모리 세팅만 잘해도 게이밍 성능 향상을 기대할 수 있다
iGPU는 시스템 메모리의 일정 부분을 공유하기에 iGPU 성능 향상을 위한 메모리 설정은 iGPU 뿐만 아니라 CPU의 작업 전반에도 영향을 주어 전반적인 시스템 성능 향상을 가져오며, 싱글 채널에서 가장 간단하게 추가적인 메모리 대역폭을 확보할 수 있는 듀얼 채널 구성 시 iGPU 성능이 확연히 상승했고, 메모리 클럭을 올렸을 때도 추가적인 iGPU 성능이 확인된다.
이번 기사에서 살펴본 바에 의하면 CPU와 통합된 iGPU를 직접 오버클럭하는 대신 메모리 설정 변경으로도 iGPU의 게이밍 성능을 향상 시킬 수 있는 것을 확인했는데, 특히 오버클럭 옵션이 거의 제공되지 않고 iGPU만을 사용하는 보급형 노트북이 싱글 채널 메모리로 구성되어 있다면 간단히 메모리 추가로 최대 60% 이상의 iGPU 게이밍 성능 향상을 기대할 수 있다.
여기에 가능한 수준의 메모리 오버클럭이 병행된다면 추가적인 iGPU 성능 향상을 기대할 수 있는데, 이러한 메모리 설정을 통한 iGPU 성능 향상은 iGPU를 사용하는 노트북 유저 뿐 아니라 iGPU를 사용하는 보급형 데스크탑 시스템 사용자라면 고려해볼 수 있을 것이다.
특히, iGPU를 위한 메모리 설정은 곧 CPU가 사용하는 시스템 메모리 설정과 동일하므로 PC의 모든 작업이 이뤄지는 메모리의 성능 향상은 곧 전반적인 시스템 성능 향상으로 이어질 수 있으므로, 굳이 iGPU 사용자가 아니라도 추가비용 없이 시스템 성능 향상을 원하는 사용자라면 CPU와 GPU 뿐 아니라 메모리 설정 조절을 고려해 볼 수 있을 것이다.
현재 주력으로 판매 중인 DDR3 1333MHz 모델과 DDR3 1600MHz 모델은 데스크탑과 노트북용을 막론하고 가격 차이가 크지 않기에, iGPU 시스템 구성을 고려중이라면 듀얼 채널 DDR3 1600MHz 구성 후 자신의 시스템에서 지원하는 적정 수준으로 메모리 클럭을 조정한다면, CPU 상황을 고려해야 하는 복잡한 iGPU 오버클럭 없이도 iGPU의 그래픽 성능을 최적화할 수 있을 것이다.
[영상] 반도체 업계 구도 완전정복!, 메모리/설계/생산 등 어려운 반도체 뉴스 이해하기 
