E3 2019의 주인공인 차세대 콘솔 게임기와 대작 게임 속에서도 이슈 몰이에 성공한 특별한 존재가 있다.
오랜 기간, 음지에서 벗어나고자 했던 그들의 노력과 발버둥을 실현시켜 줄 RDNA GPU 아키텍처와 이를 기반으로 완성된 라데온 RX 5700 시리즈가 바로 그것이다.
엔비디아에 밀려 사실 상 중저가 시장에 집중할 수 밖에 없었던 AMD에게 RDNA GPU 아키텍처와 라데온 RX 5700 시리즈는 희망이자 등불 같은 존재가 됐고 예정대로 라면 그 희망의 등불은 활활 타오르는 횃불로 이어질 것 같았다.
하지만. 엔비디아가 지포스 RTX 슈퍼라는 카드를 꺼내면서 완벽한 승리를 장담할 수 없게 됐다.
결국, 양쪽 패를 모두 확인해 봐야 하는 상황까지 오게 됐고 라데온 RX 5700 시리즈 출시를 기다릴 수 밖에 없었는데 창과 방패의 싸움으로 비유되는 AMD 라데온 RX 5700 시리즈와 엔비디아 지포스 RTX 슈퍼 시리즈의 승패를 지금부터 확인해 볼까 한다.
참고로, 라데온 RX 5700 시리즈의 핵심인 RDNA 아키텍처와 주요 특징들은 6월 11일자로 등록한 'GCN에서 벗어난 AMD, RDNA GPU 아키텍처의 비밀' 기사를 참고하기 바란다.
지포스 RTX 슈퍼 vs 라데온 RX 5700, 관전 포인트는?
라데온 RX 5700 시리즈와 지포스 RTX 슈퍼 시리즈의 승패를 확인하기에 앞서 어떤 점에 중점을 두고 비교해야 할지 먼저 정리할 필요가 있다.
일단, 그래픽카드의 핵심인 랜더링 성능은 벤치마크 점수가 높거나 게임에서 측정된 평균 Fps가 높은 쪽이 좋다.
당연한 이야기라서 굳이 설명도 필요 없지만 가끔 결과가 이상하게 나오는 경우가 있다.
특정 게임이나 벤치마크에서 일반적이지 않은 결과들이 나타나는 경우들이 있는데 이런 건 아키텍처 특성인 경우가 많다. 가끔 특정 보편적이지 않는 특정 GPU만의 기술을 사용해 그런 결과가 나타나는 경우도 있지만 요즘은 그런 경우가 매우 드물다.
그런 결과들이 전체 결과의 절반 정도를 차지 하지 않는 이상, 전반적인 결과가 우수한 쪽으로 선택하는 것이 현명하다.
만약, 그런 결과들이 절반에 가깝다면 승패는 무승부로 보는 것이 맞다.
미디어 가속 능력도 그래픽카드 평가의 핵심 조건이다.
HEVC와 VP9 같은 고화질 압축 코덱이 일반화 되면서 이를 처리할 수 있는 미디어 엔진을 탑재하지 못할 경우 고화질 콘텐츠를 감상할 수가 없다.
미디어 엔진 자체에서 지원하지 못해 CPU와 쉐이더 엔진을 병행한 하이브리드 방식으로 처리되는 경우도 있지만 이러한 방식으론 120 Fps나 8K 같은 고해상도는 처리가 불가능해 앞으로 다가올 미디어 환경의 변화에 대응이 어렵게 된다.
그래서 현재 보편화 된 미디어 환경 뿐만 아니라 8K와 120 Fps 환경까지 지원하는 제품을 선택하는 것이 중요하다. 8K와 120 Fps를 모두 처리할 수 없다면 차선으로 8K 60 Fps는 선택해야 향후 2~3년 동안의 미디어 환경 변화에 대응할 수 있다.
소음도 고려해야 할 필수 조건이다. 발열도 무시 못할 조건이지만 그 발열에서 시작되어 사용자에게 전달되는 건 팬 소음이다.
온도는 안정상 문제가 없는 수준으로 제어되고 그 선을 넘지 못하게 모든 그래픽카드가 설계 됐으니 소비자들이 비교하고 선택해야 하는 건 결국 소음이다.
소비전력도 당연히 비교해야 할 조건이지만 이번 만큼은 선택을 좌우할 만큼 영향력이 크지 않을 수 있다.
마지막으로, 특정 제품에서만 지원하는 기술이나 기능이다. 이 부분은 직접적인 비교가 어렵기 때문에 해당 기술이나 기능에 대한 가치 평가를 최종 평가에 플러스 시키는 게 좋다.
성능 대결 - 1차전 : 3DMARK
3DMARK로 확인한 라데온 RX 5700 시리즈와 지포스 RTX 슈퍼 시리즈의 성능은 테스트 항목에 따라 다르게 나타났다.
DirectX12로 그래픽 API를 사용하는 타임 스파이의 경우 지포스 RTX 2070 슈퍼와 2060 슈퍼 모두 라데온 RX 5700 시리즈를 넘어섰지만 DirectX11 기반인 파이어 스트라이크는 의외의 결과가 연출 됐는데 타임 스파이 테스트에서 지포스 RTX 2060 슈퍼 보다 점수가 낮았던 라데온 RX 5700 XT가 지포스 RTX 2070 슈퍼에 근접한 결과를 보여 준 것이다.
물론, 결과가 뒤집힌 것은 아니라서 라데온 RX 5700 XT 보다 지포스 RTX 2070 슈퍼가 빠르다는 결과에 영향을 주진 못했다.
하지만, 타임 스파이 항목에서 점수 차가 컸던 라데온 RX 5700과 지포스 RTX 2060 슈퍼의 관계가 파이어 스트라이크 항목에서 근소한 차이로 뒤집어 지면서 어느 한쪽의 일방적인 승리를 장담할 수 없게 됐다.
성능 대결 - 2차전 : 게임
게임에서의 결과도 3DMARK와 다르지 않다.
3DMARK 처럼 라데온 RX 5700 XT와 지포스 RTX 2070 슈퍼의 관계는 지포스 RTX 2070 슈퍼가 앞선 것으로 나타났다.
배틀필드5와 몬스터 헌터:월드 처럼 프레임 차이가 크지 않은 게임도 있었고 반대로 라데온 RX 5700 XT가 일방적으로 우세했던 포르자 호라이즌4도 있었지만 그 외 게임은 다 지포스 RTX 2070 슈퍼의 완벽한 승리였다.
프레임 차이는 적게는 1~2 fps, 일반적으로 5 fps 내외, 토탈워 삼국지 처럼 많게는 10 fps 이상으로 벌어지기도 했었는데 이 정도면 지포스 RTX 2070 슈퍼의 승리라 해도 이견이 없을 것이다.
지포스 RTX 2060 슈퍼와 라데온 RX 5700의 관계는 이번에도 복잡했다. 3DMARK 점수 처럼 말이다.
결과를 정리한 차트를 보면 알겠지만 더 디비전2 같은 게임에선 지포스 RTX 2060 슈퍼가 크게 앞선 반면 반대로 포르자 호라이즌4 같은 게임에선 라데온 RX 5700이 크게 앞섰다.
지포스 RTX 2070 슈퍼 조차도 라데온 RX 5700을 겨우 따돌린 걸 보면 포르자 호라이즌4가 RDNA 아키텍처와 궁합이 잘 맞는 것 같기도 하지만 포르자 호라이즌4를 제외하더라도 지포스 RTX 2060 슈퍼와 라데온 RX 5700의 관계는 비슷하거나 근소한 차이가 대부분이라서 어느 한쪽의 완벽한 승리를 장담할 순 없는 상황이다.
전반적인 결과는 지포스 RTX 2060 슈퍼가 조금 나은 듯 하지만 지포스 RTX 2070 슈퍼 만큼 인정 받을 수준은 아니다.
미디어 엔진 평가, 하드웨어 가속 승자는?
미디어 엔진은 고정 유닛이다. 특정 코덱만 지원하고 지원하는 해상도나 비트레이트, 프레임에도 차이가 있다.
GPU 내부에 탑재된 미디어 엔진으로 처리할 필요가 없는 MPEG-2나 H.264 같은 1080p 이하 콘텐츠에 사용되는 코덱들은 이제 CPU만으로 충분히 처리할 정도가 됐기 때문에 최신 미디어 엔진들은 HEVC와 VP9 지원에 집중되어 있다.
특히, 4K 콘텐츠 보급 초기 부터 표준 코덱으로 자리 잡은 HEVC는 4K60을 넘어 4K120까지 디코딩 할 수 있는 수준으로 업그레이드 됐고 10비트 컬러와 PQ 감마를 필요로 하는 HDR 콘텐츠까지 대중화 되면서 이에 대한 준비도 거의 완료된 상태다.
문제는 앞으로 다가 올 8K 시대다.
일단, 튜링 아키텍처를 그대로 사용한 지포스 RTX 슈퍼 시리즈는 VP9와 HEVC 코덱으로 압축된 8K 콘텐츠를 재생할 수 있다. 엔비디아 GPU 내부에 탑재된 NVDEC 라는 미디어 엔진이 튜링 부터 최대 12비트 컬러까지 8K 콘텐츠를 디코딩 할 수 있게 개량 됐고 그것이 VP9과 HEVC에 모두 적용됐다.
그 결과 유튜브에 등록된 그 어떤 8K 콘텐츠를 재생해도 끊김 없는 화면을 재생해 냈는데 확인 결과 30 프레임은 기본이고 60 프레임 영상까지도 미디어 엔진 내에서 처리되는 것이 확인됐다. 60 프레임 영상에서 체크된 프레임 드롭은 재생 구간 변경으로 발생한 순간적인 현상이다.
AMD가 준비한 RDNA 아키텍처도 8K 환경에 대응하도록 개선됐다. 기존까지 문제가 있던 VP9 코덱 뿐만 아니라 HEVC도 8K 콘텐츠까지 재생하도록 만들어 졌다.
하지만 그 한계가 24 프레임까지라서 사실 상 8K 콘텐츠는 포기할 수 밖에 없게 됐다. 24 프레임으로 제작된 영화나 관련 VOD 영상들은 정상 재생이 가능해도 30 프레임이 일반화 된 대다수 영상들은 라데온 RX 5700 시리즈로 처리가 불가능하다.
다행히 유튜브에 등록된 8K 영상 중 30 프레임은 프레임 드롭 없이 정상 재생 됐지만 8K 영상의 대다수를 차지하는 60 프레임 영상들은 프레임 드롭이 심해 사실 상 정상적인 시청이 불가능했다.
라데온 RX 5700 시리즈도 현재의 미디어 환경에는 부족함이 없는 제품인 건 사실이지만 그 능력 만큼 지포스 RTX 슈퍼 시리즈 보다 한 수 아래인 것도 분명한 사실이다.
소비전력 비교, 7nm면 충분할까?
GPU의 소비전력은 반도체의 생산 공정과 GPU 아키텍처에 영향을 받는다.
GPU 아키텍처 변경 없이 미세 공정만 세분화 해도 소비전력이 내려 가고 같은 공정을 사용해도 GPU 아키텍처를 어떻게 개선했는가에 따라 소비 전력을 달라질 수 있다.
그래서 소비전력을 개선하려면 미세 공정 뿐만 아니라 GPU 아키텍처를 모두 개선하는 것이 정답이다.
하지만, 고 사양 그래픽카드 시장에서 경쟁자가 없던 엔비디아는 GPU 아키텍처 만으로도 충분히 만족할 만한 답을 찾아왔다. AMD의 도전이 번번히 실패로 돌아가면서 여전히 한 세대 이전 공정을 고집하고 있는데 더 이상 그럴 여유가 없어졌다.
결과를 보면 알겠지만 라데온 RX 5700 시리즈의 소비전력이 만만치 않다.
수치 상 지포스 RTX 슈퍼 보다 높은 것은 사실이나 언더볼팅까지 해야 했던 기존까지의 라데온 시리즈와는 확연하게 다른 제품이 됐다. 미세 공정 차이가 이 정도일 줄은 몰랐는데 덕분에 어떤 제품을 선택해도 소비전력은 고민할 필요가 없게 됐다.
논란이 됐던 TDP와 TGP 차이도 이 결과를 보면 의미가 없다는 것을 알 수 있을 텐데 용어 선택 부분에서 잘못된 관행을 고치는 계기 였다고 생각하면 될 것 같다.
참고로, TDP는 Thermal Design Power의 약자로, 주로 CPU의 소비전력을 표시하는 기준으로 사용되다가 특정 제품의 전체 소비전력을 표시하는 기준으로 인식되어 왔다.
그래픽카드의 경우 GPU 자체 소비전력이 원칙상 TDP에 해당 되나 메모리가 소비하는 전력과 PWM에서 손실되는 전력을 모두 포함한 그래픽카드 전체 소비전력으로 인식되어 왔고 제조사들 또한 그러한 기준에 맞춰 TDP를 표시해 왔다.
하지만, TDP를 GPU 소비전력으로 정리하고 TBP(Total Board Power)라는 기준을 내세우면서 소비자들에게 혼선을 주는 상황이 연출되기도 했다.
레퍼런스 대결, 팬 소음 비교
사실, 팬 소음 비교는 큰 의미가 없다. 기사에서 소개된 제품만 판매되는 것도 아니고 그래픽카드를 설계하고 제조하는 쪽 판단에 따라 더 조용하면서도 강력한 쿨링 성능을 제공하는 솔루션이 탑재될 수도 있으니 말이다.
그래서 팬 소음 비교는 전체 제품에 대한 평가라기 보다 기사에 사용된 제품으로 평가를 한정하고 이해하는 것이 현명하다.
좀더 의미를 부여하자면 엔비디아와 AMD의 기술력 비교라고 할까?... 여전히 블로워 팬을 고집한 AMD 레퍼런스 디자인과 오픈형 구조로 노선을 갈아 타면서 저소음으로 인정 받아 온 엔비디아 파운더스 에디션의 승패로 봐주기 바란다. 결과는 영상으로 담아봤다.
영상에서 앞부분 15초는 4개 제품 모두에서 녹화된 소음이 함께 재생된 것이고 그 후 지포스 RTX 2070 슈퍼, 라데온 RX 5700 XT, 지포스 RTX 2060 슈퍼, 라데온 RX 5700 순으로 팬 소음이 재생되도록 해놨다.
각각의 영상 하단에는 소음계로 측정한 결과들이 실시간으로 표시 되는데 눈으로 보면 알겠지만 라데온 RX 5700 시리즈의 소음은 지포스 RTX 슈퍼 시리즈 보다 10dB 이상 팬 소음이 컸다.
사실, 블로워 팬 구조라 기존 제품들의 심각한 팬 소음을 예상 했는데 이 정도면 상당히 조용해진 것이다. 기존 제품들이 워낙 시끄러웠던 탓도 있겠지만 소비전력 만큼이나 장족의 발전이라 말할 정도로 꽤 좋아졌다.
물론, 지포스 RTX 슈퍼 시리즈의 조용함에 비하면야 아직은 가야 할 길이 남아 있는 것도 사실이다.
실시간 레이트레이싱 vs PCIe 4.0 & 업스케일 & 인풋렉
라데온 RX 5700 시리즈와 지포스 RTX 슈퍼 시리즈는 서로만이 가지고 있는 특별한 것들이 있다.
많은 이들이 알고 있듯이 지포스 RTX 슈퍼 시리즈에는 RT 코어라는 레이트레이싱 전담 처리 유닛과 텐서 코어라는 딥러닝 전담 연산 유닛이 탑재되어 있어 레이트레이싱을 지원하는 게임에서 보다 사실적인 그래픽을 경험할 수 있다.
레이트레이싱이 빠진 기존 기법 보다 프레임은 낮아지지만 텐서 코어를 활용한 DLSS로 프레임을 보완하면서 화질도 업그레이드시키는 것이 가능하기 때문에 앞으로의 게임을 생각하면 지포스 RTX 슈퍼 시리즈가 절대적으로 유리하다.
E3 2019에서도 발표된 내용이지만 사이버펑크 2077을 비롯해 콜 오브 듀티:모던 워페어와 와치 독스:리전 등도 레이트레이싱을 적용해 보다 사실적인 그래픽을 경험할 수 있도록 제작되고 있고 앞으로 이런 트렌드는 계속 될 것이라는 게 업계 판단이다.
라데온 RX 5700 시리즈의 변화도 만만치 않다.
레이트레이싱을 처리할 수 있는 로직은 다음 세대로 미뤄졌지만 PCI Express 4.0을 최초로 지원하게 되면서 2배나 늘어난 대역폭을 활용할 수 있게 됐다. 이 대역폭을 활용하면 고화질 콘텐츠 제작 시 로우 데이터를 다루는 것이 더 편하고 빨라지게 된다.
하지만, 대다수 게임들이 그래픽카드 내부 메모리에 데이터를 로드 한 후 랜더링 하는 경우가 많아 PCI Express 버스 대역폭이 증가해도 성능에 영향을 주는 경우는 극히 제한적이다.
실제, 3DMARK로 테스트 해도 대역폭 증가만 확인될 뿐 랜더링 점수에는 큰 변화가 없었다. 그래픽 스코어가 일부 증가하기도 했으나 피직스 테스트와 콤바인 테스트 점수가 하락해 전체 점수도 하락했다.
PCI Express 4.0 말고도 라데온 RX 5700 시리즈에는 라데온 이미지 샤프닝(RIS) 기능이라는 기능이 추가됐다.
이 기능은 낮은 해상도로 랜더링된 화면을 디스플레이 해상도에 맞게 늘릴 때 사용하는 업스케일 기능으로, 지금까지 사용된 업스케일 기능 보다 선명한 화면을 제공할 수 있는 것이 특징이다. 기술적으로는 콘트라스트-어댑티브 샤프닝(CAS)이라는 알고리즘을 사용했다는데 실제 사용해 보면 기존 업스케일 방식 보다 선명한 화면을 감상할 수 있게 된다.
네이티브로 랜더링된 고해상도 화면 보다는 못하지만 4K 모니터에서 프레임이 부족할 경우 2560x1440으로 해상도를 낮춰 랜더링 할 때 화질을 보완하는 목적으로는 충분하다.
지금까지 경험해 봤던 업스케일 보다 훨씬 나은 방식인듯 한데 비교 이미지만 봐도 어느 정도일지 알 수 있을 것이다. HDR 모드에선 사용이 불가능하다는 점 빼곤 나무랄게 전혀 없는 기능이다.
마지막으로 소개 할 라데온 RX 5700 시리즈 만의 특별함은 인풋렉 개선 기능이다.
라데온 안티-렉으로 소개된 이 기술은 GPU에 부하가 심해지는 조건에서 CPU 작업과 GPU의 작업 시간 차이로 발생하는 지연 시간 문제를 개선해 준다고 한다. AMD가 제시한 수치(고속 카메라 측정 기준)상으로는 10ms 내외의 개선 효과를 제공한다는데 그 차이가 피부로 느껴질진 미지수다.
제 효과가 발휘되는 조건도 GPU 부하가 심해지는 조건으로 제한 됐기 때문에 실사용에 의문이 남을 수 밖에 없다. 성능에도 약간 부정적인 영향이 있어 성능 테스트 시 사용하지 말라는 안내도 있던 걸 보면 굳이 써야 할 기능은 아닌 듯 하다.
AMD를 너무 쉽게 봤다, 출시 하루 전 뒤바뀐 운명
AMD가 예고한 가격과 성능 대로 슈퍼 시리즈를 준비한 엔비디아가 어제 뒤통수를 맞았다.
마치 이 순간을 기다려 왔다는 듯 449달러로 예고 했던 라데온 RX 5700 XT 가격을 399달러로, 379달러로 예고 했던 라데온 RX 5700을 349달러로 내려버린 것이다.
필자가 기억하기로는 이 정도로 눈치 싸움이 치열했던 건 처음인 듯 한데 그 덕분에 엔비디아가 세워둔 계획이 모두 수포로 돌아가게 생겼다.
엔비디아가 가격 인하로 맞대응 하지 않는 이상 지포스 RTX 2060 슈퍼와 2070 슈퍼는 라데온 RX 5700 시리즈의 먹이감이나 마찬가지인데 RTX 시리즈 만의 레이트레이싱 기술이 있다 해도 100달러나 벌어진 가격을 만회하기란 현실적으로 불가능하다는 것이 필자의 생각이다.
레이트레이싱 기술이 좀 더 대중화 된 내년 하반기 이후라면 모를까 지금으로썬 지포스 RTX 2070 슈퍼를 선택할 사람이 많지 않다.
지포스 RTX 2060 슈퍼도 50달러 저렴해진 라데온 RX 5700 보다 성능 상 이점이 크지 않고 대결 상대가 라데온 RX 5700 XT로 교체되면서 사실 상 승부는 포기할 수 밖에 없게 됐는데 라데온 RX 5700는 원래 목표로 했던 지포스 RTX 2060을 따라 갔으니 엔비디아 입장에선 완벽하게 허를 찔린 상황이다.
그 동안 AMD를 너무 쉽게 보지 않았나 생각 될 정도로 이번 가격 인하 카드는 충격이 큰데 CPU 시장에서 인텔을 따라 잡은 전략이 이번에도 먹혀들지, 아니면 엔비디아가 또 다시 반격 카드를 꺼낼지 좀 더 지켜보는 것이 좋을 듯 싶다.
