CPU와 GPU 통합한 트리니티 APU 성능 향상 방법은?
최근 프로세서 시장은 CPU와 GPU를 통합하면서 고성능 저전력 구현이 가능해지고 있다. 이러한 추세에 따라 인텔과 AMD 모두는 CPU와 GPU를 하나로 통합하고 세대를 거듭하면서 CPU 성능뿐만 아니라 내장 GPU의 성능 역시 개선이 이루어지고 있다.
이중 AMD는 1세대 APU인 라노 (Llano)를 통해 CPU와 GPU의 통합 가능성을 제시했고 적절한 CPU 성능에 보급형 외장 그래픽에 근접한 내장 GPU 성능을 제공해 그동안의 내장 GPU와 달리 가벼운 온라인 게임을 넘어 해상도와 그래픽 옵션을 타협해 게임 진행이 가능해졌다. 하지만 여전히 내장 GPU의 성능에는 한계가 있어 왔다.
CPU와 GPU 성능과 기술을 꾸준히 개선하는 통합 프로세서
2세대로 넘어온 AMD는 트리니티 (Trinity) APU를 1세대 APU의 시행착오를 발판으로 다시 CPU의 성능과 GPU의 성능을 향상 개선된 내장 GPU를 통해 보급형 외장 그래픽을 대체 가능한 수준까지 근접했다.
AMD는 인텔과 비교해 CPU 성능이 부족한 것은 사실이지만 내장 GPU의 성능이 인텔 대비 우수한 편이고 외장 그래픽카드가 지원하는 대부분의 기능을 지원하는 만큼 일반 사용자가 사용하기에 적합한 시스템 구성을 가능하게 해준다.
시스템 요구 사양이 높아지는 온라인 및 패키지 게임
하지만 이들 사용자 역시 온라인 및 패키지 게임의 시스템 요구 사양이 높아지면서 CPU 성능 또는 내장 GPU의 성능이 부족하다고 느끼는 경우가 많아진다.
이러한 상황은 사용자들이 어떻게 하면 주어진 시스템으로 최적의 성능을 이끌어낼 수 있는지에 주목하게 되고 업그레이드를 고려하거나 여의치 않다면 업그레이드는 최소화하거나 제한하면서 성능을 높이는 방법들을 알아본다.
그렇다면 주어진 시스템에서 최적의 성능을 이끌어내는 방법은 무엇이 있을까? 업그레이드나 오버클럭 등을 떠올릴 수 있으며 요즘같이 어려운 주머니 사정에 무턱대고 업그레이드만을 고집하기는 힘들 것이다.
따라서 일반 사용자들의 이와같은 현상황을 고려, 2세대 APU 트리니티와 이를 지원하는 메인보드 조합을 이용해 기존 시스템 내에서 최적의 성능을 내줄 수 있는 방법을 정리해보았다.
2세대 APU 트리티니 (A10-5800K, HD 7660D 내장 GPU 탑재)
FM2 지원 MSI FM2-A75MA-P33 (AMD A75 FCH)
FM2 지원 MSI FM2-A55M-E33 (AMD A55 FCH)
테스트에는 2세대 APU인 트리니티 (Trinity) A10-5800K와 MSI FM2-A75MA-P33, FM2-A55M-E33의 2종을 이용했다. MSI 메인보드 2종은 보급형 시장을 타겟으로 하는 메인보드로 소켓 FM2를 지원해 트리니티 APU를 이용할 수 있다. 이들은 공통적으로 10만원 이하의 가격대인 6-7만원 선에서 저렴하게 트리니티 APU 기반의 시스템을 구축할 수 있다.
1. CPU 성능이 부족해지는 상황, 오버클럭을 이용해보자
CPU는 시스템 성능에 큰 영향을 미치고 있으며 CPU 성능이 부족해지면 시스템의 전반적인 작업 효율이 떨어지게 되며 이때가 되면 CPU의 업그레이드를 고려하게 된다. 하지만 CPU의 성능을 향상하는 방법이 CPU 업그레이드만 있는 것은 아니다. 여유 자금이 넉넉하다면 CPU 업그레이드를 추천하겠으나 누구나 그렇지 못한 것이 현실이다.
이에따라 현재 사용하는 시스템에서 최적의 성능을 내기 위한 대안으로 소개할 수 있는 방법으로는 CPU 오버클럭을 들 수 있다. 오버클럭은 말 그대로 정해진 클럭을 넘어선다는 것으로 지금은 보급형 메인보드에서도 고급형에는 부족하지만 간단한 오버클럭이 가능한 환경을 만들어주고 있다.
특히 MSI는 Click BIOS II로 알려진 그래픽 유저 인터페이스 (GUI) 기반의 UEFI 바이오스를 제공해 바이오스 설정을 보다 쉽게 적용할 수 있다. 에너지 절약을 위한 ECO 모드, 일반 바이오스 설정 모드인 스탠다드 (Standard), 자동으로 자신이 사용하는 시스템에 맞는 오버클럭 설정을 제공하는 OC Genie II 모드를 제공해 일반 사용자부터 조금 더 복잡한 설정을 원하는 사용자에게도 일부 필요한 설정을 제공한다.
MSI FM2-A75MA-P33/ FM2-A55M-E33 두가지 메인보드는 CPU 최대 59배수, 내장 그래픽은 최대 1900MHz, CPU-NB 배율은 최대 31 배수를 지원한다. 다만 CPU 전압을 지원하지 않아 제한된 기본 전압 범위 내에서 오버클럭을 적용할 수 있으며 메인보드가 CPU 전압을 추가로 지원하면 조금 더 높은 클럭 적용도 가능해진다. 이때는 별도의 쿨링 솔루션을 이용해 CPU의 발열을 해결하는 것이 좋다.
2세대 트리니티 APU는 퍼포먼스의 FX 프로세서에는 부족하나 같은 모듈 기반 파일드라이버 (Piledriver) 아키텍처를 기반으로 오버클럭이 잘 되는 편이며 이를 통해 부족한 성능을 조금이나마 보완할 수 있는 가능성을 제공한다.
렌더링은 그래프가 길수록 성능 높음
인코딩 (트랜스코딩)은 시간은 그래프가 짧을수록 성능 높음
렌더링과 인코딩 (트랜스코딩) 작업은 CPU 성능 및 시스템 성능에 많은 영향을 받는데 이처럼 기본 클럭에서 약간의 오버클럭 적용만으로도 렌더링 및 트랜스코딩 시간을 단축하고 이를 바탕으로 전반적인 시스템 성능 향상이 가능해진다.
2. 내장 GPU 성능 부족, 첫 번째 개선 방법은 메모리 오버클럭
CPU 성능은 부족하지 않지만 온라인 및 패키지 게임의 요구 사양이 높아짐에 따라 내장 GPU로 이들을 동작하기 어렵다 판단하면 업그레이드를 고려하게 된다. 하지만 별도의 추가 비용을 소요한 만큼의 성능 향상을 이끌어내기 위해서는 일정 수준 이상의 성능을 제공하는 그래픽카드로 교체해야 성능을 체감할 수 있게 된다.
그러나 업그레이드를 감당하기에는 부담이고 기존 시스템을 활용하는 방법을 고려한다면 시스템 메모리 오버클럭이 보다 현실적인 대안이다. 특히 AMD 2세대 APU 트리니티는 파일드라이버 (Piledriver)와 라데온 HD 7000 시리즈 내장, 그리고 아키텍처 및 제조 공정의 최적화로 오버클럭이 비교적 잘되므로 시스템 메모리 오버클럭을 이용하면 보다 효과적이다.
대부분의 메인보드는 메모리 클럭 설정 및 동작 전압을 조절할 수 있다. MSI A75/ A55 메인보드 2종은 일정 범위의 메모리 설정 및 메모리 전압을 지원하고 있으며 최근의 30nm급 공정의 PC용 DDR3 SDRAM은 낮은 전압에서도 고클럭 적용이 가능해 보다 쉽게 메모리 오버클럭을 이용할 수 있다.
두 종 모두 DDR3-800(400)MHz에서 DDR3-2400 (1200)MHz까지 선택이 가능하며 동작 전압은 자동 외에도 1.35/ 1.50/ 1.65/ 1.80V를 적용할 수 있으나 메모리 전압은 발열이나 안정성 등을 고려해 보통 1.65V 이상은 권장하지 않는다. 메모리 타이밍 설정 역시 고급형 못지 않은 다양한 설정값을 지원해 메모리 타이밍을 최적화해 메모리 대역폭과 성능을 이끌어낼 수 있다.
| 구분 |
메모리 클럭 (MHz) |
트리니티 APU, Radeon HD7660D 내장 그래픽 메모리 대역폭 (GB/s) |
|
1 |
DDR3-1333 (667)MHz |
21.3GB/s |
| 2 |
DDR3-1600 (800)MHz
|
25.6GB/s |
|
3 |
DDR3-1866 (933)MHz |
29.9GB/s |
| 4 |
DDR3-2133 (1066)MHz
|
31.4GB/s |
인텔과 AMD 내장 GPU는 서로 다른 구조와 아키텍처를 가진 만큼 성능도 서로 다른데 인텔 대비 AMD는 내장 GPU의 성능이 높아 구조적으로 메모리 대역폭 요구가 높다. 그렇기 때문에 AMD는 인텔보다 평균적으로 높은 메모리 대역폭을 구현 하도록 높은 메모리 클럭 지원이 이루어지고 있으며 메모리 대역폭 증가에 따라 성능 향상폭도 그만큼 높다.
하지만 현재 주력인 DDR3 SDRAM의 클럭은 한계에 다다르고 있고 내장 GPU 전용 메모리는 가격 경쟁력 등을 이유로 더 이상 사용되지 않아 내장 GPU 성능을 향상하는 방법은 제한된다.
시스템 메모리의 클럭 향상은 CPU뿐만 아니라 내장 GPU의 성능 향상으로도 이어지게 되는데 각 메모리 적용 클럭에 따라 내장 GPU가 필요로 하는 메모리 대역폭에 보다 근접해지며 그만큼 성능 향상과 직결된다.
트리니티 APU는 메모리 클럭에 따라 성능도 비례해 상승
메모리 오버클럭으로 보급형 외장 그래픽카드급 성능 구현
테스트 에 사용된 그래픽카드
지포스 GT 440 D3 512MB 128bit (코어 810MHz/ 메모리 1600MHz)
지포스 GT 520 D3 1GB 64bit (코어 810MHz/ 메모리 1000MHz)
기본 그래픽 성능을 비교 가능한 3DMark Vantage를 이용해 트리니티 APU에서 각 메모리 클럭이 적용된 성능 결과를 확인했다. 결과를 보면 고클럭으로 시스템 메모리를 설정할수록 성능이 그에 비례해 증가하고 있다.
또한 메모리 클럭 향상에 의한 대역폭의 증가는 내장 GPU의 성능 향상에만 그치지 않는다. 전반적인 시스템의 성능 향상으로도 이어지기 때문에 메모리 클럭 향상은 손쉬운 CPU와 내장 GPU 성능 향상 방법이기도 하다.
물론코어 클럭 오버와 시스템 메모리 오버클럭을 함께 시도하면 더 높은 성능 결과를 얻을 수 있겠지만 익숙하지 않은 사용자에게는 코어 오버클럭은 권장하지 않으며 시스템 메모리 오버클럭만으로도 내장 GPU의 성능 향상 효과를 볼 수 있을 것이다.
하지만 이와같은 방법으로도 여전히 내장 GPU 성능이 불만족한 사용자가 있을 것인데 또 다른 방법을 이용해보자.
3. 내장 GPU 성능 부족, 두 번째 방법은 듀얼 그래픽스를 이용하자
시스템 메모리 클럭을 높이면 AMD 내장 GPU의 성능은 그에 비례해 증가하고 있는 것을 살펴보았으나 현재의 DDR3 SDRAM 메모리는 클럭 적용의 한계가 있어 내장 GPU 성능을 온전하게 이끌어내기 힘들다.
다른 대안으로 내장 GPU와 외장 그래픽카드를 묶어 성능을 높이는 방식인 AMD 듀얼 그래픽스 (Dual Graphics) 기술을 이용할 수 있다. 듀얼 그래픽스는 기본적으로 트리니티 APU 시스템에 이를 조합 가능한 보급형 외장 GPU가 추가로 필요하다.
AMD 듀얼 그래픽스는 외장 그래픽의 크로스파이어 (CrossFire X)와 유사한 개념으로 생각하면 보다 쉬우며 APU에 내장된 GPU와 외장 GPU를 결합해 향상된 성능을 내주는 것을 목표로 한다. AMD 듀얼 그래픽스 (Dual Graphics) 기술은 1세대 라노 APU, 2세대 트리니티 APU를 거치면서 성능과 지원 게임, 기술 등을 개선하고 있다.
AMD가 권장하는 듀얼 그래픽스 구성
AMD는 듀얼 그래픽스 구성시 A4 시리즈는 저렴한 외장 GPU (Radeon HD 6450)와 조합, A6/ A8은 조금 더 높은 외장 GPU (Radeon HD 6570), 그리고 A10 시리즈는 가장 높은 내장 GPU 성능 제공 및 보급형 중에서 높은 성능을 제공하는 보급형 외장 GPU (Radeon HD 6670)를 권장하고 있다. 이는 내장 GPU와 외장 GPU 사이의 성능 밸런스를 위한 조합이다.
듀얼 그래픽스 기술은 보급형 이상의 성능을 구현
테스트에 사용된 그래픽카드
지포스 GT 640 D3 1GB 128bit (코어 900MHz/ 메모리 1782MHz)
라데온 HD 6670 D5 1GB 128bit (코어 800MHz/ 메모리 4000MHz)
그러나 AMD 듀얼 그래픽스 기술이 모든 게임에서 높은 성능을 제공하는 것은 아니며 여전히 최적화 문제도 제기되고 있다. 대체적으로 출시된지 비교적 오랜 게임들은 그 성능 향상이 높지 않거나 성능 향상폭이 적은 편이며 최근 출시가 이루어지는 게임일수록 최적화가 더 잘되어 있다. 듀얼 그래픽스는 최적의 성능 조건이 만족되면 내장 GPU 단독 또는 외장 GPU 단독 이용시보다 향상된 성능을 활용할 수 있다.
4. 오버클럭이 어렵다면 자동 오버클럭을 이용해보자
앞서 소개한 오버클럭은 어느 정도 PC에 익숙한 사용자를 위주로 소개한 내용이기 때문에 여전히 오버클럭을 어렵게 생각하는 사용자는 많을 것이다. 그런데 요즘 메인보드들은 미리 설정해둔 프리셋을 통해 지능적으로 오버클럭을 자동으로 설정하도록 하는 설정 옵션을 대부분 제공한다.
오버클럭이 어렵다면 자동 오버클럭 이용, MSI OC Genie II
MSI의 경우는 UEFI 바이오스를 통해 편리한 설정을 제공하면서 동시에 CPU 성능을 손쉽게 향상할 수 있는 OC Genie II로 불리는 오버클럭 기능을 제공한다. 한번의 클릭만으로 OC Genie II 모드를 선택하면 사용자는 복잡한 오버클럭 설정 과정을 거치지 않아도 되므로 오버클럭을 어렵게 생각하는 사용자들은 이를 이용해 성능을 높여보도록 하자.
OC Genie II를 적용하면 CPU뿐만 아니라 내장 GPU, 시스템 메모리가 오버클럭되므로 CPU와 내장 GPU, 시스템 성능 향상을 기대할 수 있어 손쉽게 성능을 높일 수 있다.
CPU와 메모리 설정을 통해 최소의 노력으로 최대의 효과
CPU와 GPU 성능 향상은 시스템 성능 향상으로 이어져
시스템의 성능이 부족해지면 업그레이드를 고려하는 것이 일반적이나 기존 시스템으로도 사용자가 필요로 하는 성능을 내줄 수 있음에도 불구하고 높은 성능의 시스템을 구입하는 것은 어찌보면 불필요한 일이다.
새로운 시스템으로의 교체에는 사용자의 노력도 만만치 않게 포함되며 업그레이드가 만족스럽지 않다면 오히려 업그레이드를 안하니만 못한 결과를 가져오기도 한다.
시스템 성능 향상은 CPU와 GPU, 그리고 전반적인 시스템의 균형이 맞을 때 최소의 노력으로 최대의 효과를 얻을 수 있다. 트리니티 APU 시스템의 예에서 알 수 있듯이 CPU와 GPU 중 성능 향상을 원하는 부분을 파악한 후 이를 고려해 적용하면 한정된 자원 내에서 최대의 효과를 거두는데 도움이 될 수 있을 것이다.
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