RX 6700 XT vs RTX 3060 Ti FE 전력량 차이를 알아보자

메인스트림-퍼포먼스 그래픽카드, 전력 차이를 비교해보자

퀘이사존 QM달려
49 4473 2021.03.24 16:25



   


메인스트림-퍼포먼스 그래픽카드, 전력 차이를 알아보자

라데온 RX 6700 XT vs 지포스 RTX 3060 Ti


    경쟁(競爭)은 사전적 의미로 같은 목적에 대하여 이기거나 앞서려고 서로 겨룸이란 뜻을 가지고 있습니다. 우리 생활 속 전반에서 사용되고 있는 단어 중 하나인데요. 학생 시절 경험하는 입시 경쟁을 시작으로 학점 경쟁, 취업 경쟁 등 태어나면서부터 경쟁이라는 단어는 계속 달고 살아가고 있습니다. 사람 간 경쟁도 있지만, 브랜드(+제품) 경쟁도 치열합니다. 생활에 필요한 물품을 시작으로 의식주 모든 영역에서 경쟁이 매 순간 일어나고 있습니다. 경쟁은 부정적인 면도 있지만, 긍정적인 면도 가지고 있습니다.


    대표적으로 매일 손에 잡고 사용하는 스마트폰을 예로 들어보겠습니다. 애플과 삼성의 양강 구도로 경쟁이 치열합니다. 보다 더 좋은 성능, 디자인, 가격으로 만족시키기 위해 노력하고 있으며, 그 결과물을 매년 선보이고 있습니다. 소비자 입장에서 새로운 제품을 꾸준히 만나볼 수 있는 점은 반가울 수밖에 없습니다. 경쟁이 치열해진 만큼 이전 제품보다 성능이 높아진 제품을 저렴한 가격에 만나볼 수 있는 기회가 생겨나고 있죠. 이는 경쟁의 순기능이라 볼 수 있습니다. 이러한 부분은 우리가 게임을 즐기기 위해 필요한 그래픽 카드 시장도 비슷합니다. 바로 녹색의 NVIDIA와 빨간색의 AMD를 떠올리게 되는데요. 최근 몇 년간 NVIDIA의 독주가 지속되고 있지만, AMD가 성능을 끌어올리며, QHD 해상도 부분에서는 충분히 경쟁력 있는 위치까지 접근했습니다.


    양사에서 최근 출시한 Radeon RX 6700 XT와 RTX 3060 Ti를 꼽을 수 있는데요. 공식 가격을 고려하면 두 제품이 타깃으로 잡고 있는 소비자층이 다릅니다. RX 6700 XT는 $479, RTX 3060 Ti는 $399로 출시했기 때문인데요. 가격으로만 보면 퍼포먼스와 메인스트림으로 나눌 수 있습니다. 하지만, '비싼 동전' 열풍으로 MSRP가 무의미해졌고, 제품 구매가 쉽지 않은 상황이 이어지고 있습니다. 답답한 현 상황이지만, 메인스트림-퍼포먼스 등급의 두 그래픽카드에 대한 게이머들의 관심은 변함없이 높습니다.





    퀘이사존 벤치마크 결과를 보면 RX 6700 XT와 RTX 3060 Ti의 성능 차이는 20종 게임 종합 결과에서 약 2.09%로 나타났습니다. 게임에 따라 엎치락뒤치락하는 차이를 보여주는데요. 가격 차이는 약 $80이지만, 디폴트 상태에서 게임 성능은 큰 차이가 없음을 알 수 있었습니다. 


    두 제품 간 성능 차이가 크지 않기에 전력 소비량, 권장 파워 용량도 같을 수 있다고 생각되는데요. 하지만, RX 6700 XT는 TBP 230 W, RTX 3060 Ti는 TGP 200 W로 표기 명칭은 다르지만, 약 30 W 가량 차이가 있음을 알 수 있습니다. 이에 권장 파워 용량도 650 W와 600 W로 50 W 차이가 있습니다.


    QHD 해상도 게임 성능, TGP/TBP, 권장 파워 용량까지 상당히 비슷한 RX 6700 XT와 RTX 3060 Ti입니다. 실제 게이머들은 구매를 고려 중이거나, 사용 중인 그래픽 카드가 얼마만큼 전력을 소비하는지, 전압과 전류 변화를 어떻게 되는지 궁금하지 않을 수가 없는데요. 그래서 이번에는 각 제조사에서 제공한 레퍼런스, 파운더스 에디션 모델을 통해 비교해봤습니다. 과연 어떤 차이가 있을지 함께 확인해보시죠.





    테스트에 사용한 파워서플라이는 많은 소비자들이 선택하는 하이엔드 파워 제조사인 시소닉 제품을 선택했습니다. 공식 제품명은 CORE GC-650입니다. 80PLUS GOLD 인증을 받았으며, 12 V 라인 출력은 최대 648 W까지 가능합니다. 약 99.7% 가용력을 제공하며, 이를 위해 출력단에 DC to DC 회로가 탑재했습니다.


    특허받은 S2FC 쿨링 설루션이 적용되었으며, 제품 수명 지표 중 하나인 MTBF는 10만 시간입니다. 보호 회로는 OPP, OVP, UVP, OCP, OTP, SCP 총 6개를 제공하며, 품질 보증 기간은 무상 7년을 지원합니다,




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    이번 테스트 플랫폼은 기존 인텔에서 벗어나 AMD 라이젠 7 5800X와 ASUS ROG STRIX B550-A GAMING 기반으로 시스템을 구성했습니다. 윈도우 10 Pro 20H2/OS 빌드 : 19042.804에 최신 드라이버를 설치했습니다. 부하 테스트를 위해 사이버펑크 2077 게임 이외에 다른 소프트웨어는 설치하지 않았습니다. 


    엔비디아에서 명시하고 있는 Intel Core i9-10900K 프로세서 기반 시스템이 아닌 라이젠 7 5800X 플랫폼으로 전력 소모량이 다를 수 있습니다.




▲ 벤치마크 테스트에 적용된 게임 옵션

    사이버펑크 2077 게임으로 QHD 해상도에서 30분씩 측정했으며, 옵션은 첨부된 이미지와 같습니다. (시스템 사양, OS 세팅, 드라이버 등 다양한 변수가 있을 수 있기에 참고를 해주시기 바랍니다.)





▲ Tektronix TCP-303 & TCPA-300, Tektronix TDS2024C Oscilloscope


    퀘이사 칼럼을 통해 소개된 그래픽카드 전력 관련 내용은 NVIDIA에서 제공한 PCAT 장비와 GPU-Z 소프트웨어가 제공하는 Board Power Draw 값을 함께 표기했습니다. 그중 PCAT 장비는 0.1초 단위로 데이터가 저장되며, V볼트, A암페어, W와트 값을 손쉽게 확인할 수 있다는 장점이 있었는데요. 그래픽카드 제조사에서 명시한 TGP, TDP 값을 확인하기에는 알맞은 장비였습니다. 하지만, 0.1초보다 더 짧은 시간에서 데이터를 측정하기는 퀘이사존이 보유한 장비로는 어려움이 있었습니다.


그래픽카드 성능 및 TGP/TDP 향상 부분을 면밀히 살펴보기 위해 테스트 장비를 추가했습니다. 추가된 장비는 전류 파형 확인을 위한 Tektronix TDS2024C Oscilloscope와 AC/DC 전류 프로브 측정을 위한 Tektronix TCP-303 & TCPA-300입니다.




RMS : 캡쳐된 전류 파형의 실효값

MAX : 캡쳐된 전류 파형의 최댓값

PEAK : 누적된 전류 값 중 최댓값




그래픽카드 소비 전력 측정에 쓰인 장비 NVIDIA PCAT (장비 소개 기사 링크)







    라이젠 7 5800X OC 4.7GHz 기반 시스템에서 소비한 전체 전력 소비량입니다. RTX 3060 Ti FE의 TGP는 200 W이고, 권장 파워 용량은 600 W입니다. Navi 22 XT로 구성된 RX 6700 XT의 TBP는 230 W이며, 권장 파워 용량은 650 W입니다. TGP와 TBP, 권장 파워 용량 모두 RX 6700 XT가 30 W, 50 W씩 높은데요. 메인스트림-퍼포먼스 등급 제품이라는 점을 고려하여, QHD 해상도에서 게임 부하를 통해 차이를 확인해 봤습니다.


    RTX 3060 Ti는 평균 315.2 W가 소모되었으며, RX 6700 XT는 평균 321.0 로 약 5.8 W 차이를 보여줬으며, 백분율로 계산해보면 약 1.84%입니다. TGP/TBP와 권장 파워 용량은 다르지만, 라이젠 7 5800X 시스템에서 전력 소비량 차이는 크지 않음을 알 수 있었습니다.







    NVIDIA에서 제공한 PCAT 장비를 통해 그래픽카드에서 소비한 전력량도 확인해 봤습니다. 시스템 전체 소비 전력과 유사한 결괏값이 측정되었습니다. RTX 3060 Ti는 평균 202.2 W, RX 6700 XT는 204.3 W로 약 2.1 W 차이가 확인되었습니다. TGP/TBP 그리고 권장 파워 용량은 다르지만, PCAT로 측정한 결과에서는 오차 범위 내 결과였습니다.





    PCAT 장비로 측정한 그래픽 카드 12 V 라인 출력 변화입니다. PCAT 장비를 통해 0.1초 단위로 기록된 데이터를 차트에 반영했으며, 주황색은 RX 6700XT, 녹색은 RTX 3060 Ti입니다. RTX 3060 Ti FE는 12 Pin to 8 Pin 젠더를 활용하여 연결하였으며, RX 6700 XT는 8+6 Pin 케이블을 다이렉트로 연결했습니다. 성능과 전력 소비량은 비슷하지만, PCI-E 케이블 연결 방식에서 차이가 있습니다.


    RTX 3060 Ti는 최대-최소 차이가 0.064 V, RX 6700 XT는 0.048 V로 케이블 연결 방식에 따라 12 V 라인 출력에 차이가 있음을 알 수 있었습니다. 그래픽카드 보조 전원 연결 방식에 따른 전력 소모 차이는 크지 않았지만, 12 V 출력에서는 젠더를 통한 8 Pin 케이블 한 개 연결 방식보다는 8+6 Pin, 즉 2개 케이블로 연결하는 방식이 좀 더 안정적인 출력을 보여준다는 것을 알 수 있었습니다.







    전류 프로브 장비를 통해 파워서플라이에서 그래픽 카드로 유입된 전류량을 확인해 봤습니다. 앞서 진행한 Wattman, PCAT 테스트 결과보다는 좀 더 큰 차이가 나타났습니다. RMS는 12.7 A(RTX 3060 Ti), 15.6 A(RX 6700 XT)로 2.9 A의 차이가 있었습니다. 이는 PEAK에서도 비슷한 양상입니다. 22.8 A, 26.4 A로 약 3.6 A 차이가 확인되었습니다. 


    전류값에 12 V를 곱하면 전력 소모량을 구할 수 있습니다. RMS 값으로 비교해보면, 152.4 W, 187.2 W로 34.8 W 차이를 보여줬습니다. PEAK 값으로 계산해보면 273.6 W, 316.8 W로 차이는 약 43.2 W로 확인되었습니다. 비슷한 성능을 보여준 RX 6070 XT와 RTX 3060 Ti이지만, 권장 파워 용량에서 50 W 차이가 있음을 알 수 있었습니다.






■ 그래픽카드에 공급된 전류량은 RX 6700 XT가 더 높다

    AMD의 신제품, 라데온 RX 6700 XT는 Navi 22 XT 풀칩을 탑재했으며, VRAM은 12GB입니다. 이전 세대 RX 5700 XT보다 높은 성능 발휘하죠. 퀘이사존 벤치마크 QHD 해상도 결과에서도 약 29.85% 높은 성능을 보여줬습니다. 다만, NVIDIA와 마찬가지로 AMD 역시, 새로운 그래픽카드의 공통점은 바로 권장 파워 용량이 높아졌습니다. 성능에 비례하여 권장 파워가 높아지는 것은 당연한 수순이지만, 최소 50 W~100 W 이상 높아졌기에 파워 교체에 대한 필요성이 대두되기 시작했습니다.


    테스트 주인공 RX 6700 XT도 권장 파워 용량이 650 W로 높아졌습니다. 이는 RX 5700 XT보다 50 W 높습니다. QHD 해상도에서 비슷한 성능을 보여준 경쟁사의 RTX 3060 Ti도 600 W로 50 W 차이가 있습니다. QHD 해상도 기준, 사이버펑크 2077 부하 조건에서 전류 프로브 측정 결과에서 그 차이를 명확히 알 수 있었습니다. 그래픽카드에 공급된 전류 중 PEAK 값이 26.4 A로 측정되었으며, RTX 3060 Ti는 22.8 A로 약 3.6 A 높은 것을 알 수 있었습니다. 이를 12 V로 계산해보면 43.2 W로 순간적인 전류량이 더 높았습니다. 이에 따라 권장 파워 용량이 50 W 가량 높게 측정한 것을 알 수 있었습니다.


■ 라이젠 7 5800X 시스템으로 구성한다면 600 W면 충분

    그래픽카드 제조사들은 앞서 설명했듯 이전 세대보다 권장 파워 용량이 높아진 것을 강조하고 있습니다. 이는 국내 유통사들이 만든 제품 DB에서도 쉽게 확인할 수 있죠. 문제는 해당 기준점이 정확하지 않으며, 마치 무조건 바꿔야 하는 식으로 오해를 충분히 할 수 있습니다. 경쟁사의 RTX 3080, 3090과 같이 하이엔드, 플래그십 제품이라면 다르겠지만, 일반 사용자들이 가장 많이 찾는 메인스트림-퍼포먼스 그래픽카드라면 이야기는 달라집니다.


    퀘이사존 그래픽카드 벤치마크 시스템에 탑재된 라이젠 7 5800X 프로세서 기반 부하 테스트에서 RX 6700 XT는 평균 321.0 W, 최대 334.8 W를 소모했습니다. 권장 파워 용량으로 안내하고 있는 650 W의 50%도 안 되는 전력을 소모하고 있다는 뜻인데요. 그래픽카드 제조사 입장에서 워낙 다양한 제품들이 유통 중이기에 최소한의 마지노선으로 650 W를 안내하고 있다고 보면 되겠습니다. 현재 국내 파워 시장은 80PLUS 인증 제품들이 대다수를 차지하고 있고, 12 V 가용력도 90%를 보여주고 있기에 600 W 내외 파워 용량이면 충분하다고 할 수 있겠습니다.


이상, QM달려였습니다.





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