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원문: http://udteam.tistory.com/63 (제 블로그입니다^^;)
※ 이 벤치는 손운용님이 제공해 주신 라데온 HD 5830의 리뷰를 위해 작성한 자료입니다.
제공되기로 한 XFX 라데온 HD 5830 1GB 제품은 현재 XFX 측의 리콜로 발송이 늦어지고 있어
부득이하게? 다른 그래픽카드의 테스트 결과를 먼저 올리게 되었습니다. (벤치 진행중이란 걸 보일 겸...)
이 벤치가 완성되기까지 신세진 분들이 많지만 그 중에서
- 이 벤치의 동기부여가 되어준, 라데온 5830을 사주신 손운용님,
- 라데온 5850을 빌려주신 양슬기님,
- 4890을 빌려주신 김대철님과
- 지포스 GTX280을 빌려준 김우영군에게 감사의 뜻을 전합니다.
1. 라데온 HD 5830 소개
라데온 5830은 5870 / 5850과 같은 RV870 (Cypress) 칩으로부터 만들어진 제품입니다.
5870이 RV870 칩이 될 수 있는 완전체라면, 5850 / 5830은 그로부터 조금씩 기능이 제한된 버전입니다.
하나의 RV870 칩이 5870으로 생산되기 위해서는 아래의 요건을 충족시켜야 합니다.
1. 850MHz 이상의 작동속도
2. 스트림프로세서 (SP) 유닛의 완결성 (1600개)
3. 텍스처 매핑 유닛 (TMU) 의 완결성 (80개)
3. 렌더링 파이프 (ROP) 의 완결성 (32개)
위에서 1~3번 중 어느 하나라도 충족되지 못하면 해당 RV870 칩은 5870으로 생산될 수 없습니다.
한 RV870 칩이 1번만을 충족시키지 못하거나, ROP가 멀쩡하고 SP 중 적어도 1440개는 무결하다면
그 칩은 작동속도를 725MHz로 낮추고 SP를 1440개로, TMU를 72개로 줄여 5850으로 출시됩니다.
하지만 어떤 칩이 ROP에 결함이 있거나 멀쩡한 SP가 1440개를 밑돌 경우엔 5850으로도 만들어질 수 없죠.
이런 불량칩을 구제하기 위해, SP를 1120개로, TMU를 56개로, ROP를 16개로 줄인 버전이 5830입니다.
오리지널 RV870 칩에 비하면 SP / TMU의 30% (480개 / 24개), ROP의 절반 (16개) 이 줄어들었습니다.
5870 / 5850에 비해 줄어든 스펙이 너무 크므로 작동 속도는 5850보다 높은 800MHz가 되었습니다.
5830은 스펙 대비 낮은 소비전력/저발열, DX11/Eyefinity 지원 등 RV870 칩의 특징을 고스란히 갖고 있으나
앞에서 말한 SP / ROP의 제약 때문에 5870 / 5850보다 낮은 성능을 보일 것임을 예상해볼 수 있습니다.
특히 현존하는 게임들이 GPU의 쉐이더 성능 (SP 갯수에 비례) 을 다 뽑아내는 경우는 드문 반면에
픽셀을 렌더링하는 ROP 가 줄어든 점은 실제 게임성능에 병목현상을 야기할 가능성이 높습니다.
이 벤치에서는 5830의 성능을 검증함과 동시에,
AMD의 라인업 상으로 5830의 위아래에 위치하는 5850과 5770과의 비교를 통해
5830이 정확히 어느 시장을 겨냥하는 제품인지 살펴보고자 합니다.
2. 테스트 설정 및 방법
테스트에 사용한 그래픽카드는 아래와 같습니다.
- AMD Radeon HD 5850 1GB (Core 725MHz / Memory 1,000MHz)
└ 5850 OC (Core 925MHz / Memory 1,150MHz)
- AMD Radeon HD 5770 1GB (Core 850MHz / Memory 1,200MHz)
└ 5770 OC (Core 1,000MHz / Memory 1,400MHz)
- AMD Radeon HD 4890 1GB (Core 850MHz / Memory 975MHz)
- AMD Radeon HD 4870 1GB (Core 750MHz / Memory 900MHz)
- nVIDIA GeForce GTX285 1GB (Core domain 648MHz / Core shader 1,476MHz / Memory 1,242MHz)
- nVIDIA GeForce GTX280 1GB (Core domain 602MHz / Core shader 1,296MHz / Memory 1,107MHz)
테스트에 사용한 시스템은 아래와 같습니다.
<Hardware>
- CPU: AMD Phenom II X4 965 Black Edition 4.1GHz (HT Reference Clock 200MHz x Multiplier 20.5)
- Motherboard: MSI 790FX-GD70
- RAM: GeIL EVO-ONE DDR3 PC3-12800 CL7 2GB x 2EA
- Storage: Intel X25-M G2 MainStream SATA SSD 80GB
- Power Supply: Zalman ZM850-HP 80PLUS
<Software>
- Operating System: Microsoft Windows 7 Professional K 64-bit
- AMD Graphics Driver: Catalyst 10.3 Preview
- nVIDIA Graphics Driver: GeForce 196.21 WHQL
테스트에 사용한 게임은 아래와 같습니다. (alphabetical order)
- 3DMark Vantage
- Call of Juarez 2: Bound in Blood
- Crysis: Warhead
- F.E.A.R 2: Project Origin
- S.T.A.L.K.E.R: Clear Sky
- Warhammer 40,000: Dawn of War 2
각 그래픽카드로 각 게임을 플레이하며 최저/평균 프레임수를 측정했습니다.
테스트한 해상도는 1280x1024 (3DMark Vantage only), 1680x1050, 1920x1200 입니다.
1920x1200에서는 각 게임에서 줄 수 있는 가장 높은 옵션을, 1680x1050은 한단계씩 내린 옵션을 주었습니다.
1680x1050 해상도는 22인치 이하의 대부분의 와이드 모니터에서 지원하는 최대 해상도이고
1920x1200 해상도는 24인치 이상 30인치 미만의 모니터에서 지원하는 최대 해상도입니다.
대부분의 사용자들이 실제로 사용하는 환경과 비슷하게 맞추는 것을 염두에 두었습니다.
3. 테스트 결과
3DMark Vantage
Call of Juarez 2: Bound in Blood
Crysis: Warhead
F.E.A.R 2: Project Origin
S.T.A.L.K.E.R: Clear Sky
Warhammer 40,000: Dawn of War 2
4. 분석 및 토론
(1) 게임은 아니지만, 그래픽카드의 성능을 측정하는 툴로 광범위하게 쓰이는 3DMark의 결과를 봅시다.
3DMark는 종종 그래픽카드의 쉐이더 성능에 편중된 결과를 내는 것으로 평가절하되기도 하는데,
이 벤치의 비교대상들을 놓고 보면 다음과 같이 요약할 수 있습니다.
1. 5850의 독주
2. 5770의 약진
3. 4800 시리즈의 저조한 성능
5850은 기본클럭에서도 다른 모든 그래픽카드 간의 성능차이보다 큰 격차를 보이며 독주하는 모습입니다.
또한 5870의 절반 격인 5770 역시 높은 코어클럭을 바탕으로 훌륭한 점수를 보이며 4800 시리즈를 따돌립니다.
4890은 기본클럭 5770을 겨우 앞지르고, 4870은 그래프의 최하단을 벗어나지 못하는 실정입니다.
하지만 앞서 이야기했듯 3DMark는 쉐이더 성능에 많은 의존성을 보이는 한계가 있는 테스트 툴입니다.
따라서 실제 게임에서 중요하게 작용하는 메모리, 렌더링 성능에 따라 게임 테스트 결과는 달라질 수 있습니다.
그럼 차례대로 게임 테스트 결과를 분석해 보겠습니다.
(2) Call of Juarez는 전 해상도에 걸쳐 모든 그래픽카드에서 플레이하기 무난한 프레임 수를 보여줍니다.
3DMark에서와 같이 5850이 다른 모든 그래픽카드에 앞서 독주하는 양상은 변함없지만,
오버된 5770의 순위가 GTX280 및 4890에 밀려난 모습을 볼 수 있습니다. (그래도 비슷한 성능이긴 합니다.)
다른 대조군에 비해 절반 수준인 5770의 메모리 비트수가 GPU 성능의 발목을 잡은 듯 합니다. (128bit GDDR5)
참고로 GTX285 / GTX280은 512bit GDDR3 메모리컨트롤러를 탑재하고 있으며
5850 및 4800 시리즈는 GDDR3의 두 배의 속도를 지닌 GDDR5 메모리를 256bit로 컨트롤해 대역폭이 높습니다.
해상도를 높였을 때의 결과를 보면 낮은 메모리 대역폭의 핸디캡이 보다 명확해집니다.
여전히 GTX280 / 4890 / 오버된 5770은 비슷한 성능을 보이며 한 그룹으로 묶일 수 있지만
낮은 해상도일 때에 비해 5770의 성능하락폭이 상대적으로 커 보입니다.
(3) 최고의 요구사양으로 악명높은 Crysis에서는 어떤 그래픽카드도 충분한 프레임을 뽑아 주지 못합니다.
그나마 오버클럭된 5850이 평균 / 최저프레임 모두 30fps를 넘어 비교적 원활한 플레이가 가능한 정도입니다.
대체로 라데온 4800 시리즈보다 라이벌인 지포스 GTX285 / GTX280의 성능이 잘 나오는 모습입니다.
여전히 5770은 메모리에 발목이 잡힌 모습인데, 그동안 그나마 4890에 근접한 성능을 보이던 오버된 5770은
이 게임에서는 해상도를 높이자 차라리 4870에 가까운 성능을 보여주고 있습니다.
(4) 한편, F.E.A.R 2에서는 앞의 게임들과는 약간 다른 양상을 보여주는데, 5770의 약진이 눈에 띕니다.
1680x1050 해상도에서 4890보다 높고 GTX280을 바짝 추격하는 성능을 보이던 5770은
1920x1200 해상도에서 비록 그 둘에게 밀린 순위이긴 하지만 오차범위 내의 접전을 벌이고 있습니다.
또한 눈여겨봐야 할 부분으로, 플레이시 '끊긴다'는 느낌을 좌우하는 최저프레임이 5770이 더 높습니다.
하지만 어디까지나 실제 게임에서 5700 시리즈가 고평가되는 것은 매우 이례적인 케이스입니다.
(5) S.T.A.L.K.E.R은 지포스보다 상대적으로 라데온 계열에 최적화된 것으로 알려진 게임입니다.
1920x1200 해상도에서 4890 및 4870은 GTX285 / GTX280을 모두 누르고 5850의 뒤를 따릅니다.
하지만 오버클럭된 5850을 제외하고는 모두 플레이에 원활하지 않은 프레임율을 보여주고 있습니다.
(타 벤치들을 보면 이 게임이 그렇게 사양을 요구하는 게임은 아닌듯 한데 개인적으로 아리송합니다.)
(6) 마지막으로 전략 시뮬레이션의 원형 격인 워해머의 테스트 결과를 보겠습니다.
전체적으로 모든 그래픽카드가 무난한 플레이가 가능한 프레임율을 보여줍니다.
여기에서는 특이하게, 그동안과 순위는 비슷하지만 오버클럭된 5770이 큰 차이로 4890을 앞서고 있습니다.
많은 렌더링이 요구되지 않는 전략 시뮬레이션 게임의 특성상 GPU 연산만이 영향을 주기 때문인듯 합니다.
덕분에 SP 갯수와 클럭이 모두 가장 적은 4870이 그래프의 최하단을 벗어나지 못하고 있습니다.
5. More on this topic
5830의 성능이 5850보다 낮을 것이라는 건 이미 스펙상으로 유추가 가능했던 내용이지만
4890보다도 일부 테스트에서 떨어지는 성능을 보이는 것은 단순한 최적화 미비로 치부하기엔 부족해 보입니다.
RV870 칩의 코어 구조를 보며 그 원인에 대해 생각해 봅시다.
<5800 시리즈의 구조>
<RV870 vs RV840 vs RV790>
두번째 그림에서 보듯 RV870 칩은 RV840의 듀얼코어 격으로 해석할 수 있는데,
5830은 듀얼코어 방식인 RV870의 양 코어에서 대칭적으로 SP / ROP를 삭제한 버전입니다.
여기서 중요한 것은, RV840과 유사한 구조인 RV790 (라데온 4800 시리즈) 칩과 비교했을 때인데
코어 하나가 온전히 16개의 ROP를 사용하는 4800 시리즈와 달리
5830은 코어 하나에 배분된 ROP는 사실상 8개에 불과하므로 실제 렌더링 성능은 훨씬 더 적어질 수 있습니다.
RV870의 코어 양쪽에 명령어를 배분하는 디스패치 로직이 100% 이상적인 배분을 하지 못하기 때문인데
쉽게 얘기하자면 듀얼코어 CPU가 같은 클럭 싱글코어의 두 배의 성능을 내지 못하는 이유와 같습니다.
따라서, 가장 이상적인 경우에도 기본 작동속도의 한계로 렌더링 성능이 4890에 비해 떨어지는 5830은
이상적이지 못한 많은 경우에 4890에 비해 클럭 차이 이상으로 렌더링 성능차가 벌어지게 되는 것입니다.
따라서 1120개나 되는 SP가 아무리 빨리 쉐이더연산을 수행한다 한들
렌더링 과정에서 발생하는 병목현상이 이를 상쇄해 버린다는 것을 유추해볼 수 있습니다.
따라서 현 시점에서는 5830이 드라이버 최적화가 이루어진다고 하더라도
5000 시리즈의 명령어 처리 알고리즘이 4800 시리즈에 비해 획기적으로 개선되는 패치가 아닌 한
5830이 4890을 안정적 & 항구적으로 상회하는 것은 어려울 것으로 보입니다.
다만 5870 / 5850과 같은 기판을 재활용한 경우 막힌 ROP를 뚫는 개조법이 알려질지도 모르는 일입니다.
최소한 ROP가 24개만 되었어도 지금보다는 훨씬 좋은 성능을 보였으리라 생각됩니다.
개인적으로는, AMD (ATi) 의 선례를 보았을 때 5830도 개조방법이 발견되지 않을까 생각합니다.
지금까지 긴 글을 읽어주셔서 감사합니다~ ^,.^
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4
|
ㄷㄱ 
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