퀘이사존 NVIDIA/AMD 52종 그래픽카드 3DMark 벤치마크

타임스파이, 파이어스트라이크, 포트로열 성능 최신 업데이트!

퀘이사존 QM벤치
122 17673 2021.06.24 22:59


퀘이사존



퀘이사존 NVIDIA/AMD 52종 그래픽카드 3DMark 벤치마크

Time Spy, Fire Strike, Port Royal 그래픽점수 확인!


    안녕하세요. QM벤치입니다. 2020년 하반기부터 지금에 이르기까지 NVIDIA와 AMD는 새로운 그래픽카드 모델을 다수 선보였습니다. 먼저 스타트를 끊은 건 RTX 3080을 필두로 한 지포스 30 시리즈였고, AMD는 라데온 RX 6000 시리즈 카드를 꺼내들었죠. 특히 엔비디아의 경우 전 세대 대비 뛰어난 성능 향상을 내세운 RTX 3080이 대단한 존재감을 보여주었습니다. 여기에 더해 지포스 30 시리즈의 개선된 실시간 레이트레이싱Ray Tracing 성능과 저변을 넓혀가고 있는 RTX 생태계까지... 그야말로 지포스 천하라고 해도 과언이 아닙니다.


    그렇다면 라데온은 어떨까요? 사실 그동안의 라데온은 하이엔드 그래픽카드 라인업 한정, 명함조차 내밀기 힘들었습니다. 근 몇 년 동안 경쟁할 수 있는 모델조차 없었기 때문이죠. 대신 메인스트림~퍼포먼스급에 한정하여 가성비로 승부하는 전략을 고수했습니다. 그도 그럴 것이 지포스 대비 아키텍처Architecture 효율에서 격차가 컸기 때문에, 하이엔드 지포스 그래픽카드에 대적할 만한 GPU를 만들고 싶어도 만들지 못했습니다. 아키텍처 효율에서 차이가 커지면, 경쟁사의 성능을 따라잡기 위해서는 소비전력/발열/생산수율 등의 현실적인 요소가 발목을 잡기 때문입니다.


    이런 상황에서 등장한 RX 6000 시리즈는 기대 이상의 모습이었습니다. RDNA 2.0 아키텍처 기반에 인피니티 캐시Infinity Cache와 레이트레이싱까지 지원하는 등 경쟁력을 대폭 강화하였습니다. 무엇보다 드디어 하이엔드 라인업에서도 경쟁력을 가진 모델들을 출시하기 시작했다는 것이 놀라웠습니다. 대표적으로 RX 6900 XT/RX 6800 XT가 있으며, 비록 '깡성능' 한정이지만 RTX 3090/RTX 3080에 충분히 경쟁 가능한 성능을 자랑했습니다. 게다가 전력 대비 성능은 오히려 지포스를 뛰어넘기까지 했죠. 그동안 양 사의 경쟁을 꾸준히 지켜봐왔던 분이라면 이것이 실로 엄청난 변화라는 걸 아실 겁니다. AMD가 최상위 하이엔드 라인업에서 경쟁 가능한 모델을 내놓은 것은 사실상 R9 Fury X 이후 처음이니까요. 무려 5년이나 걸린 셈입니다.


    그러나 RX 6000 시리즈의 한계도 명확합니다. 레이트레이싱 성능에서 크게 밀리는 형국이고, DLSS와 같은 업스케일링 기술 지원도 이제 막 걸음마 단계입니다. 물론 21.6.1 버전 드라이버를 통해 FSR(FidelityFx Super Resolution) 지원을 시작하였고, 앞으로 더 많은 게임과 기능 업데이트를 기대할 수는 있겠으나, 현시점에서 보자면 지포스가 구축해놓은 RTX 게임 생태계에는 미치지 못하는 것이 사실입니다. 또한 인피니티 캐시로 보조한다고는 하나, 태생적인 메모리 대역폭 수준이 지포스에 비해 낮기 때문에 4K/UHD 해상도에서의 상대적으로 더 큰 성능 하락 역시 약점으로 지적되곤 하죠. 깡성능의 매력만큼 한계점도 분명 존재합니다.


퀘이사존

▲ 따끈따끈한 NVIDIA/AMD 그래픽카드 신모델 총출동!

NVIDIA: 좌측부터 3090 FE, 3080 Ti FE, 3080 FE, 3070 Ti FE, 3070 FE, 3060 Ti FE, 3060(레퍼런스 클록)
AMD: 좌측부터 6900 XT LC 레퍼, 6900 XT 레퍼, 6800 XT 레퍼, 6800 레퍼, 6700 XT 레퍼


    어쨌든, 이렇게 다양한 신제품이 쏟아진 덕에 최신 기준의 3DMark 데이터 업데이트가 꼭 필요하다고 판단하였습니다. 이에 퀘이사존은 NVIDIA/AMD 최신 그래픽카드 모델을 모두 포함한 총 52종 그래픽카드를 대상으로 3DMark 벤치마크를 진행하였습니다. 과거 테스트 시점과 달리 테스트 플랫폼이 바뀌었고 윈도우 10 업데이트/드라이버 업데이트 등 달라진 변수가 많아 전체 그래픽카드는 모두 새롭게 테스트하였음을 알려드립니다. 또한 언급한 변수로 인해 과거 데이터와는 다소 차이가 발생할 수 있다는 점 염두에 두시길 바랍니다.


    게임용 그래픽카드의 주목적은 3D 게임이고, 또 3D 게임에서의 실제 성능이 가장 유용한 정보가 되는 것은 맞습니다. 그러나 3DMark 역시 범용적 게이밍 성능을 알아보는 데 많은 분들이 참고하고 활용하고 있는 벤치마크 툴이기도 하죠. 거기에 더해 내가 가진 그래픽카드가 제 성능이 나오는지 확인하는 용도로도 높은 활용성을 가지고 있습니다. 따라서 현시점 기준에서 각 그래픽카드의 성능, 신제품과 구형 제품 성능 순서는 어떻게 나열되는지 한눈에 볼 수 있다면, 앞으로 그래픽카드 구매 시 좋은 참고 자료가 될 수 있을 것입니다. 아래에서 이어질 내용은 테스트 자료 중심의 그래프와 이에 대한 간단한 해설이 주를 이루고 있습니다. 각 항목에서의 성능 우위를 살펴보면, 양 제조사의 그래픽카드 성능 발전과 GPU 아키텍처에 따른 특성 차이를 발견하실 수 있을 것입니다. 또한, 본 데이터는 2021년 6월 24일 기점으로 퀘이사존 성능비교 - 그래픽카드 DB 게시판(링크)에도 업데이트 반영되었음을 알려드립니다.




퀘이사존

퀘이사존

▲ 퀘이사존 52종 그래픽카드 3DMark 3종 벤치마크 시스템 사양


    퀘이사존 그래픽카드 벤치마크 시스템은 빅나비 RX 6800 시리즈 출시를 기점으로 AMD 라이젠 플랫폼을 사용합니다. 라이젠 5000 시리즈 프로세서 출시로 인해, 최강 게이밍 플랫폼은 이제 인텔이 아닌 AMD가 되었기 때문입니다. 그래픽카드 드라이버는 테스트 시점 기준 최신 버전인 AMD 21.6.1과 NVIDIA 466.77 버전을 사용하였습니다. 그 외 윈도우 10, 마더보드 UEFI 및 시스템 드라이버 모두 최신 빌드 버전을 사용하였습니다.

    또한, AMD SAM/Resizable BAR 활성화가 가능한 그래픽카드는 모두 활성화한 상태로 테스트를 진행하였습니다. 최초에는 라라랜드라 불리며 라이젠+라데온 플랫폼만 가능했으나, 현재는 지포스 30 시리즈도 해당 기능을 사용할 수 있습니다.




퀘이사존

퀘이사존

▲ 대원 CTS 제공: AMD 라이젠 7 5800X(8C/16T) ※ 벤치마크(링크)

    CPU는 AMD 라이젠 7 5800X로 선정하였습니다. 높은 게이밍 성능을 보장하는 것은 물론, 라이젠 5000 시리즈 중에서도 상급 게이밍 성능을 가지고 있습니다. 참고로 라이젠 5000 시리즈는 부스트 클록 알고리즘 개선과 함께 실제 게이밍 구동 시 적용되는 클록이 상당히 높아져, 게이밍 성능 향상 목적으로는 오버클록 효용성이 극히 낮습니다. 그러나 벤치마크에서는 유동적으로 변하는 CPU 클록 주파수 변인을 최소화하기 위해 올코어 4.7 GHz OC 설정으로 고정하여 테스트를 진행했습니다.


퀘이사존

▲ 대원 CTS 제공: ASUS TUF Gaming X570 PRO (Wi-Fi)

    X570 칩세트 기반, ASUS TUF Gaming X570 PRO (Wi-Fi) 모델입니다. 3800 MHz 메모리 오버클록 및 IF 1:1 동기화도 문제가 없었으며, 전원부 온도 또한 나쁘지 않은 녀석입니다. 특히 AMD가 발표한 스마트 액세스 메모리Smart Access Memory 활성화를 위해서는 500 시리즈 마더보드가 필수이기도 하죠. 동일한 모델은 아니지만 ASUS TUF Gaming X570 PLUS (Wi-Fi) 제품은 QM센스가 칼럼을 진행하였으며, 좋은 평가를 받기도 하였습니다.(링크)


퀘이사존

▲ 서린씨앤아이 제공: G.SKILL TRIDENT Z ROYAL DDR4-3,200 MHz CL14 16GB x2

    일명 보석 메모리로 통하는 지스킬 트라이던트 Z 로열 시리즈. 이제는 모르는 분들을 찾기 힘들 정도로 유명한 제품입니다. 최초 해당 제품이 등장했을 때는 특유의 고급스러운 디자인에 녹아든 화려한 보석 RGB LED가 충격적이기까지 했죠. 벤치마크에 사용된 메모리와 클록은 다르지만 QM슈아의 최신 트라이던트 Z 로열 칼럼(링크)을 통해 성능과 외형의 진면목을 확인해 보실 수 있습니다. 벤치마크에 사용된 모델은 3200 MHz CL14 모델이었으나 3800 MHz CL16까지 무리 없는 설정이 가능하였습니다. 현재 라이젠 5000 시리즈는 일부 2 슬롯 기반 마더보드를 제외하면 3800 MHz(IF: 1900 MHz)가 실질적인 한계 설정으로 파악됩니다.


퀘이사존

▲ 서린씨앤아이 제공: PATRIOT VIPER VPN100 M.2 NVMe 2TB(기사 링크)

    벤치마크 시스템은 수십 종 게임을 한꺼번에 테스트해야 하기 때문에, 고용량 SSD는 필수입니다. 특히 최신 게임은 100 GB를 넘어 200 GB를 초과하는 용량을 보이는 경우도 있고요. 그래서 준비한 SSD가 바로 PATRIOT 바이퍼 게이밍VIPER GAMING 저장장치, VPN100 NVMe 2TB 모델입니다. 용량도 용량이지만, 알루미늄 방열판을 기본 장착하고 있다는 점에서 발열로 인한 스로틀링 걱정을 한시름 놓게 됩니다. 또한, 해당 제품은 QM달려가 냉철한 시각으로 분석한 칼럼도 등록되었으니 참고해 주시기 바랍니다.


퀘이사존

▲ 마이크로닉스 제공: 마이크로닉스 Classic II 1050W 80PLUS GOLD 230V EU 풀모듈러(기사 링크)

    최신 하이엔드 그래픽카드 소비전력은 과거 250W 수준에서 벗어나 높게는 350W 수준을 보이고 있습니다.(일부 RTX 3090 비레퍼런스 모델은 전력 제한 해제 시 약 500W 에 달함) 따라서 고용량 파워서플라이는 필수라 할 수 있겠죠. 특히 AMD가 발표한 풀칩 빅나비 GPU를 탑재한 RX 6900 XT는 파워서플라이 권장 출력을 850W로 표기하기도 했습니다. 물론 그 이하 출력을 가진 파워에서도 충분히 구동은 가능하나, 파워에 가해지는 로드율, 그리고 팬소음까지 고려하면 권장 출력 이상의 파워를 사용하는 것이 쾌적합니다. 벤치마크 시스템에 사용된 마이크로닉스 클래식 II 제품은 준수한 골드 등급 효율에 팬리스 모드 온/오프 스위치 제공, 풀모듈러 구성, 우수한 전압 유동폭 등 여러모로 테스트 시스템에 적합한 요건을 갖춰 선정하였습니다.




퀘이사존
퀘이사존

▲ NVIDIA/AMD 52종 그래픽카드 주요 스펙 및 클록 세팅 


    모든 그래픽카드는 레퍼런스/FE 클록 주파수 기준으로 세팅하였습니다. 또한, 그래픽카드 드라이버 제어판 설정과 파워 타깃(Power Target/Power Limit) 역시 기본값으로 유지합니다. 3DMark 테스트 설정은 Default 값이 기준입니다.(스케일링 해상도: 1920x1080) 또한 3DMark 실행 시 GPU 온도를 충분히 식혀, 모든 테스트 시작 시점의 GPU 온도(Idle GPU Temperature)를 동일하게 설정하였습니다. 이러한 세팅은 3DMark 테스트 시간이 매우 짧기 때문에 반드시 필요합니다. 테스트 시작 시점의 GPU 온도가 다르면, 부스트 클록 역시 달라질 수 있기 때문입니다.




퀘이사존


※ 벤치마크 데이터 참고 사항 정리

■ 모든 그래픽카드는 레퍼런스/FE 클록 기준으로 테스트

■ NVIDIA/AMD 드라이버 제어판은 기본 설정(텍스처 필터링 등의 요소에서 Tweak 적용 X)

■ CPU 스레드 변경 없이 라이젠 7 5800X 스레드스펙(8C/16T) 그대로 진행

■ 벤치마크 툴 구동 외에 불필요한 윈도우 프로세스/프로그램은 종료 상태

■ 3DMark 구동 시 스케일링 해상도는 FHD/1920x1080 고정(렌더링 해상도는 변하지 않아 치팅 아님)

■ 매 테스트 시작 시점의 GPU 온도는 동일한 수준을 유지하도록 환경 조성(부스트 클록 변인 통제 목적)

■ 동일 GPU 기반에 VRAM 용량만 다른 모델의 경우, VRAM 병목 상황이 아니라면 VRAM 용량이 적은 모델이 더 좋은 성능을 내어주기도 함(부스트 클록/램 타이밍 변수)


※ 참고: 3DMark 테스트 시 그래픽스코어 수치를 하락시키는 요인들

■ G-Sync와 같은 가변 싱크 또는 수직동기화(V-Sync) 관련 기술이 활성화되어있을 경우

■ 멀티 디스플레이 구성이 활성화되어있을 경우

■ 윈도우 해상도 또는 스케일링 해상도가 높을 경우(4K/UHD 등)

■ CPU 스레드가 많은 경우 또는 CPU IPC가 낮은 경우

■ 백그라운드 프로세스/실시간 업데이트 프로세스/모니터링 툴 등이 메모리에 다수 상주할 경우

■ 그래픽카드 드라이버가 정상적으로 설치되지 않은 경우

■ PCIe 작동 배속이 x16 미만일 경우(원인: 고장, 골드핑거 접촉 불량 또는 산화막, 기타 장치 대역폭 할당 등)




퀘이사존

퀘이사존

▲ NVIDIA/AMD 52종 그래픽카드 3DMark Time Spy 1.2 테스트 결과


    DX12 API 기반 게임 성능을 대변하는 타임스파이 그래픽 점수 결과입니다. 여러분께서도 잘 아시다시피 이제는 파이어스트라이크보다 타임스파이가 최신 게임에서의 성능을 추측하는 데 더 적합합니다. RX 6900 XT LC 버전이 나오면서 RTX 3090은 최상위를 빼앗겼지만, 그 차이는 크지 않습니다. 또한 실제 게임 성능을 정확히 대변하는 것은 아니기 때문에, 참고할만한 하나의 성능 지표로써 활용하는 것이 좋습니다. 전반적으로 작년 퀘이사존 결과와 비교하여, 지포스 그래픽카드는 동급 점수이거나 소폭 낮은 점수를 기록했지만(인텔->AMD 플랫폼 변경됨), 라데온 그래픽카드는 종종 미세한 점수 향상이 관측됩니다.


    그러나 단독 제품으로 판매되지 않는 RX 6900 XT LC 버전을 제외하면, 사실상 최고의 성능을 자랑하는 건 역시나 RTX 3090/RTX 3080 Ti입니다. 인상적인 부분이라면 과거 지포스 20 시리즈가 처음 세상에 나왔을 때(2018년 9월), 실제 게임 성능 대비 타임스파이 점수가 너무 높아 괴리감이 있었다는 것입니다. 그러나 시간이 흘러 최신 게임 기준으로 성능을 측정해보면, 파스칼 아키텍처 기반 지포스 10 시리즈 대비 지포스 20 시리즈의 상대적 지위가 제법 많이 높아져 타임스파이 점수 결과와 매우 흡사하게 바뀌었습니다. 즉 현재에 와서 보면 지포스 20 시리즈 타임스파이 점수가 너무 높았던 것이 아니라 과거 시점 기준, 앞으로 출시될 게임에서의 성능을 미리 보여줬다는 측면도 있습니다.




퀘이사존

퀘이사존

▲ NVIDIA/AMD 52종 그래픽카드 3DMark Fire Strike 1.1 테스트 결과


    이제는 한 물 갔다고 해도 과언이 아닌 3DMark 파이어스트라이크입니다. 타임스파이와 달리 DX11 API 기준 게임 성능을 측정하기 때문에 어찌 보면 당연한 결과입니다. 최신 게임들은 DX12 API로 제작되는 경우가 다수이니까요. 전반적인 그래프 양상을 보면 파스머신이란 별칭을 갖고 있는 라데온 RX 6000 시리즈가 단연 압도적인 성능을 보여줍니다. 실제 최신 게임 성능과는 괴리가 너무 커서 당황스러울 정도지만, 어쨌든 놀라운 점수인 것은 확실합니다.




퀘이사존

퀘이사존

▲ 3DMark Time Spy 1.2/Fire Strike 1.1 그래픽 점수 - GPU/아키텍처 세대별 정렬


    앞서 살펴본 그래프에서는 성능 순서대로 배치했기 때문에 제조사/세대에 따른 성능 변화를 알기 어려운 측면이 있습니다. 따라서 제조사와 세대를 구분한 간이 그래프 자료를 첨부합니다. 해당 데이터를 통해 양 제조사의 대략적인 게이밍 성능 발전 양상을 파악할 수 있습니다. AMD의 경우 전성비는 논외로 두고 순수 성능만 보았을 때, RX 6000 시리즈에서 엄청난 발전이 있었다는 걸 대번에 알 수 있습니다. 물론 RDNA 1.0 아키텍처 기반, RX 5000 시리즈에서는 빅칩 GPU가 나오지 않았다는 걸 감안해야 할 부분입니다.


    반면 엔비디아는 AMD와 비교하면 세대별 성능 발전이 비교적 꾸준하게 이루어져 왔습니다. 파스칼->튜링 아키텍처로 바뀌면서 성능 발전 양상이 DX11 대비 DX 12로 무게중심이 옮겨갔다는 특징이 있으며, 튜링->암페어 아키텍처로 바뀌면서는 CUDA 코어 내부 운용이 FP32/INT32 혼용 방식을 취함으로써, 단순히 하나의 벤치마크 툴로는 성능 차이를 확정 짓는 것이 더더욱 어려워졌다는 특징이 있습니다.




퀘이사존

퀘이사존


    마지막으로 레이트레이싱Ray Tracing 게임 성능을 측정하는 포트로열 테스트 결과입니다. 포트로열은 RTX를 천명하며 등장한 지포스 20/30 시리즈에서 구동 가능하며, GTX 시리즈 일부 모델도 구동 가능합니다.(GTX 1660 이상 지원, 지포스 10 시리즈는 지포스 1060부터 지원 가능하나, 3GB 모델은 VRAM 부족으로 구동 불가) 라데온은 Ray Accelerator 운용이 가능한 RDNA 2.0 아키텍처 기반 RX 6000 시리즈에 한정하여 구동 가능합니다. 단 지포스 RT 코어 대비 Ray Acclerator 연산 효율이 낮아 상대적으로 낮은 점수를 기록합니다.


    참고로 본 벤치마크는 순수 실시간 레이트레이싱 성능(Real-Time Ray Tracing)만을 측정하는 것이 아니라 실제로는 하이브리드(Rasterization+Ray Tracing) 렌더링 방식을 취합니다. 이것이 중요한 이유는 레이트레이싱 지원 게임이라 하더라도 모든 효과(반사, 그림자, 글로벌 일루미네이션, 앰비언트 오클루전 등)에 대해 레이트레이싱을 사용할 수 없어, 전통적인 래스터화 방식도 함께 사용하기 때문에 게임마다 성능 양상은 극명하게 갈릴 수 있기 때문입니다. 즉 레이트레이싱 기술을 적게 사용하면 지포스와 라데온 격차가 줄어들고, 반대의 경우에는 위 그래프와 달리 격차가 매우 커질 소지가 있습니다. 전체 레이트레이싱 게임 성능을 대변할 수 없다는 한계점을 염두에 두시길 바랍니다.


    이상으로 52종 그래픽카드의 모든 벤치마크 결과를 살펴보았습니다. 3DMark 업데이트를 시작으로 다음 업데이트는 게임 벤치마크가 예정되어 있으니 기대해 주시길 바랍니다. 또한, 본 테스트 데이터는 2021년 6월 24일 기점으로 퀘이사존 성능비교 - 그래픽카드 DB 게시판(링크)에도 업데이트 반영되었음을 알려드립니다.





퀘이사존

우리의 벤치마크는 계속될 것이다

늘 그랬듯이




퀘이사존

퀘이사존 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-변경금지 4.0 국제 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.




댓글: 122

신고하기

신고대상


신고사유

투표 참여자 보기