IT 인사이드: 퀘이사존 공식 기획기사

PS5 Pro GPU 성능은 PC로 어느 정도일까?

PS5 Pro와 동급 성능은 RX 7700 XT? RTX 4060 Ti?

QM벤치

153 102530 93 2024.09.13 19:00

<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/4733afabe39a78992e0e7f5e61cfcef9.jpg" alt="퀘이사존"> <div align="center" style="line-height: 1.8;"><table align="center" class="__se_tbl" style="border-width: 1px 1px 0px 0px; border-style: dashed dashed none none; border-color: rgb(37, 37, 37) rgb(37, 37, 37) currentColor currentColor;width:802px;max-width: 100%" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" attr_no_border_tbl="1"><tbody><tr><td width="802" style="border-width: 0px 0px 1px 1px; border-style: none none dashed dashed; border-color: currentColor currentColor rgb(37, 37, 37) rgb(37, 37, 37);"> PS5 Pro GPU 성능은 PC로 어느 정도일까?라데온 RX 7700 XT? 지포스 RTX 4060 Ti?     안녕하세요. QM벤치입니다.     PS5 Pro의 가격 발표 소식이 연일 화제입니다. 사실, 성능보다는 너무 비싼 가격에 부정적인 반응이 대다수를 이루고 있습니다. 퀘이사존 역시 PS5 Pro 발표 소식과 함께 PS5 Pro 가격으로 구매할 수 있는 조립PC 기사도 등록한 바 있습니다.     이번 기사는 출시일과 가격에서 잠시 한 발 떨어져서, PS5 Pro의 기술적인 사양을 살펴보겠습니다. 저 역시 PC 게임과 콘솔 게임을 모두 좋아하는 한 명의 게이머로서 한 가지 궁금증이 생겼기 때문인데요. "PS5 Pro GPU 성능은 PC 그래픽카드로 비교하면 어느 정도일까? <div style="text-align: center; line-height: 1.8;">■ 첫 번째 단서: 67% 늘어난 컴퓨트 유닛</div><img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/d29b7451ec8745dfd94e8c2f041945c3.jpg" alt="퀘이사존">     사실, 이번 PS5 Pro 발표에서 세부 사양을 도출해낼 수 있는 힌트가 상당히 많이 나왔습니다. 먼저 67% 늘어난 컴퓨트 유닛입니다. 기존 PS5 GPU의 셰이딩 유닛, 즉 스트림 프로세서는 2,304개입니다. 컴퓨트 유닛은 36개고요. 참고로 RDNA(Radeon DNA) 아키텍처 특성상 컴퓨트 유닛 당 스트림 프로세서는 64개입니다. 여기서 67% 늘어났다고 하면 간단한 계산으로 3,840이라는 숫자가 나오죠. 이때 컴퓨트 유닛은 60개입니다. 혹시 숫자가 익숙하신가요? <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/11b98ea868345f422e0a70b3b640f44b.jpg" alt="퀘이사존"> ▲ RX 7800 XT 스펙, 60 RA와 60 CU 그리고 3,840개 SP를 갖추고 있다
    네, 맞습니다. 해당 수치는 라데온 RX 7800 XT GPU 스펙과 정확하게 일치합니다. 그렇다면 PS5 Pro의 GPU 성능은 RX 7800 XT와 동일한 걸까요? RX 7800 XT 깡성능은 무려 RTX 4070보다도 높은데 말이죠. 그런데 꼭 그렇게 볼 수는 없습니다. 아직 모든 세부 사양을 다 따져본 게 아니기 때문입니다. ■ 두 번째 단서: 28% 향상된 메모리 속도<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/30eafbc8fd879071f3bf4f89a2835614.jpg" alt="퀘이사존">     28% 향상된 메모리 속도란 문구는 사실상 대역폭 향상이란 뜻으로 해석됩니다. PS5 메모리 속도는 14 Gbps였으며, 여기서 28% 향상치를 적용하면 약 18 Gbps가 됩니다. 또한 메모리 버스 또한 PS5와 동일한 256-bit라고 보면 딱 맞아떨어집니다. 이때 PS5 Pro 메모리 대역폭은 576 GB/s로 계산됩니다. 448 GB/s 대비 약 28.6% 향상입니다. 참고로 메모리 대역폭 산출 공식은 아래와 같습니다.
※ 메모리 대역폭 계산식메모리 속도 x 메모리 버스 / 8 = 메모리 대역폭
18 Gbps x 256-bit / 8 = 576 GB/s

    마지막에 8로 나눠준 이유는 메모리 대역폭 단위가 bit가 아닌 Byte이기 때문입니다(8 bit = 1 Byte). 따라서 PS5 Pro의 메모리 대역폭은 576 GB/s가 되며, 이는 RX 7700 XT의 메모리 대역폭 432 GB/s를 약 33% 격차로 확실히 따돌립니다. 단 RX 7800 XT의 624 GB/s에 비해서는 약 8% 열세입니다. RX 7800 XT보다 성능이 낮을 수 있는 요인입니다.
    메모리 대역폭은 특히 고부하/고해상도 환경에서 중요한 요소입니다. 비슷한 구조를 가진 RX 7700 XT 대비 FP32 수치가 크게 낮지만 않다면, RX 7700 XT 대비 성능은 확실히 좋을 것입니다. 그리고 여기에 대한 단서가 또 있죠. PS5 Pro의 FP32 수치는 33.5 TFLOPS로 알려져 있습니다. 이것이 사실이라면 RX 7700 XT와 약 5% 차이인데, 메모리 대역폭은 33%나 차이 나므로 RX 7700 XT보다 성능이 뛰어날 가능성이 매우 높습니다. ■ 세 번째 단서: 33.5 TFLOPS<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/83201eb66b16a7afb92623ad03264011.jpg" alt="퀘이사존"> ▲ PS5 Pro 발표 전 유출된 개발자 문서 내용으로 작성된 스펙(출처: <a href="https://www.eurogamer.net/digitalfoundry-2024-spec-analysis-playstation-5-pro-the-most-powerful-console-yet" target="_blank">디지털파운드리</a>)     다음은 FP32 연산 성능입니다. 일전에 개발자 문서를 통해 유출된 바에 따르면, PS5 Pro의 FP32 성능은 33.5 TFLOPS입니다. PS5의 10.3 TLFOPS 수치와 비교하면 무려 3.25배에 달합니다. 하지만 NVIDIA가 RTX 30 시리즈 암페어 아키텍처 때부터 FP32 수치 환산에 변화를 줬던 것처럼, AMD 역시 라데온 RX 7000 시리즈, RDNA 3부터 '듀얼 이슈' SIMD 방식으로 FP32 수치가 기존 공식 대비 2배가 되었습니다.

    따라서 보수적으로 접근한다면, 표면적인 33.5 TFLOPS이 아닌 그 절반 수준 16.75 TFLOPS 정도에서 성능을 가늠하는 것이 조금 더 현실적인 접근입니다. 물론, 실질적인 아키텍처 효율 차이가 있기 때문에 정확한 접근 방식은 아닙니다. 이 경우 최소 60% 향상된 FP32 성능을 기대할 수 있습니다. 실질적인 게임 성능과는 별개로 말이죠. 사실, FP32 수치가 실제 게임 성능을 대변하기에는 변수가 너무 많습니다. 특히나 아키텍처가 다르다면 FP32 수치만으로 성능을 가늠하는 것은 의미가 없습니다. 최종 게임 성능은 아키텍처 차이, GPU 유닛 구성 및 비율, 메모리 대역폭, API, 게임 엔진 특성 등 다양한 변인이 개입하여 결정됩니다.
    다시 본론으로 돌아와 33.5 TFLOPS라는 수치와 첫 번째 단서에서 알아낸 67% 늘어난 컴퓨트 유닛 즉 3,840개의 스트림 프로세서로 GPU 클록을 도출해낼 수 있습니다. 컴퓨터에 쓰이는 GPU TFLOPS 수치는 통상적으로 [GPU 클록 x 코어 수 x 2] 공식을 대입한 결과입니다. 여기에 PS5 Pro는 RDNA 3 듀얼 이슈로 인한 33.5 TFLOPS 수치를 가졌으므로 해당 수치의 절반 16.75 TFLOPS 기준으로 공식에 대입하면, 아래와 같은 결과가 나옵니다.

16.75 TFLOPS / 3,840 / 2 = 약 2.18 GHz(2,181 MHz)
    2,181 MHz란 숫자가 나왔습니다. 뭐 대략 2.18 GHz라고 봐도 무방하고, 또는 2,180 MHz지만 최종적으로 반올림/버림을 통해 33.5 TFLOPS가 나왔을 가능성도 있습니다. 하지만 이 정도 편차가 중요한 건 아니죠. 편의상 2,180 MHz로 간주해도 무방합니다.

    여기까지 오면 이제 많은 것을 알 수 있게 되었습니다. SP 개수, CU 개수, GPU 클록 주파수, 메모리 성능과 대역폭 등 핵심 요소들은 거의 다 알게 되었습니다. 파악하기 쉽게 표로 정리해 보았습니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/84f87314f33889f2f1ec2b46ce712fc4.png" alt="퀘이사존">▲ PlayStation5 Pro GPU 세부 사양 표(예상)
    표를 보면 알 수 있듯이, PS5 Pro 스펙을 간단히 표현한다면 RX 7800 XT 다운 클록 버전입니다. 다운 클록은 GPU와 메모리 모두 해당합니다. 다만, 다운 클록의 정도가 중요한데 GPU는 약 10%, 메모리는 약 8%입니다.
    자 그렇다면 RX 7700 XT와 RX 7800 XT의 물리적인 스펙 차이 대비 실제 게임 성능 차이를 확인해보면, PS5 Pro 성능을 추측해볼 수 있습니다. 상기 표를 참고하면, RX 7800 XT는 FP32 성능에서 약 6%, 메모리 대역폭에서 약 44% 우위를 보입니다. 실제 성능 차이는 어떨까요? 아래 퀘이사존 RX 7800 XT/RX 7700 XT 벤치마크 결과를 정리한 그래프로 확인해 보겠습니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/248abbbf2f6002804b1e118a3a7b7835.png" alt="퀘이사존"> ▲ 퀘이사존 RX 7800 XT/RX 7700 XT 벤치마크 데이터 요약 표
    실제 게임 성능입니다. QHD에서 RX 7800 XT는 RX 7700 XT 대비 약 18.5% 높은 성능, 4K/UHD에서 약 21.6% 높은 성능을 보입니다. 6% 더 높은 FP32 성능과 44% 더 높은 메모리 대역폭으로 이러한 결과를 만들어낸 것이죠. 결국 두 그래픽카드 간의 성능 차이를 설명함에 있어 더 큰 영향력을 발휘하는 것은 메모리 대역폭으로 보는 것이 타당합니다.
    반면 PS5 Pro는 스펙상 RX 7700 XT 대비 FP32 성능에서 약 5% 열세, 메모리 대역폭에서 약 33% 우위를 보입니다. 이 정도면, RX 7700 XT 대비 최소 10% 전후로 좋은 성능을 발휘할 수 있을 것입니다. 대략 RX 7700 XT와 RX 7800 XT 중간으로 볼 수 있는데, 여기에 딱 들어맞는 성능이 바로  지포스 RTX 4070입니다. 즉 깡성능 한정, PS5 Pro의 GPU 퍼포먼스는 RTX 4070과 동급이라 해도 무방해 보입니다. 
■ PS5 Pro가 품고 있는 낮은 성능의 CPU<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/d0f805f999e143d214d623f85aa243de.jpg" alt="퀘이사존">     그러나, 여기까지의 설명은 GPU 성능만 놓고 봤을 때의 이야기입니다. 문제는 PS5 Pro에 탑재된 CPU가 현세대 데스크톱 PC에 쓰이는 CPU 수준과는 너무 큰 격차가 있다는 것입니다. 
    PS5 Pro의 CPU는 PS5와 큰 차이가 나지 않습니다. 동일한 ZEN 2 아키텍처 기반 8 코어 16 스레드 CPU를 사용하고 있습니다. 개발자 문서 유출에 따르면, PS5 Pro CPU는 PS5와 동일하되 CPU 클록을 10% 향상시키는 모드가 있습니다. 그래봤자 ZEN 2 아키텍처 기반 3.85 GHz입니다. 
    해당 CPU가 어느 정도 성능인지 감이 오지 않을 수 있는데요. 해외 매체 디지털파운드리(Digital Foundry)에서 Xbox Series X CPU와 비견되는 AMD 4800S 데스크톱 키트를 테스트한 바 있습니다. Xbox Series X가 PS5 CPU 대비 클록이 소폭 높긴 하나, 큰 차이가 나지 않고(3.6 GHz vs. 3.5 GHz), PS5 Pro 역시 PS5에서 단순 클록 향상 기능이 있는 수준이기 때문에(3.85/3.5 GHz) 참고에는 큰 무리가 없습니다.
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▲ PC Gaming on the Xbox Series X CPU: AMD 4800S Desktop Kit Review
    결론부터 말씀드리면 PS5 Pro CPU는 라이젠 5 3600/라이젠 7 프로 4750G에도 못 미치는 게이밍 성능을 갖고 있습니다.
 <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/2d35da6197ae883523ec108bb95409e2.jpg" alt="퀘이사존"> 
    사이버펑크 2077, 플라이트 시뮬레이터 등 CPU 성능이 중요한 게임에서 GPU 병목이 아닌 CPU 병목으로 인해 60 FPS도 채 내어주지 못하는 상황이 발생한다는 것입니다. 즉, PS5 Pro 스펙 특성 상 최신 오픈 월드 게임 타이틀, RT 적용 게임에서 항상 60 FPS를 보장하기란 힘들 수 있습니다. ■ 가성비 측면에서 PC와 비교 당하는 상황 자체가 아이러니<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/bf47089939830a0fc9d9dc5d48e217e3.jpg" alt="퀘이사존">
▲ PS5 Pro를 세워 놓고, 수직 스탠드 별매 문구를 당당히 적어놓았다
    PS5 Pro 가격은 111만 8천 원입니다. 여기에 본래 달려있어야 할 디스크 드라이브를 추가하면 127만 6천 원, 광고 이미지에 버젓이 장착되어 있는 수직 스탠드까지 구입한다면? 약 131만 5천 원입니다. 해당 가격으로 PC 본체를 맞춰본다면 어떻게 될까요? 놀라지 마세요. 무려 PS5 Pro보다도 더 좋은 사양의 CPU와 그래픽카드를 장착할 수 있습니다. 구성에 따라서는 RTX 4070보다 깡성능이 뛰어난 RX 7800 XT, 심지어 RX 7900 GRE를 장착하고도 130만 원이 채 되지 않는 가격으로 견적을 구성하는 것이 가능합니다.     만약, DLSS 3 지원과 강력한 RT 성능 강점을 가진 지포스 RTX 4070을 장착한다면 어떻게 될까요? 네, 좀 더 많은 돈이 필요하긴 하지만, 여전히 PS5 Pro 가격과 큰 차이가 나지 않습니다. 물론, 실질적인 소비자 성향 측면에서 콘솔과 PC게이머는 분명 다른 지점이 있습니다. 아무리 가성비가 좋은 콘솔이라도 관심조차 두지 않는 PC 게이머들이 다수일 것이고, 그 반대 역시 마찬가지입니다. 콘솔 기기는 가성비를 떠나, 콘솔만의 고유한 감성과 매력이 분명하기 때문이죠. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/eeb1fc2972b50eef401b5d2f12024b5c.jpg" alt="퀘이사존">     하지만, 여태껏 게임 성능을 위한 순수 가성비 측면에서 콘솔과 PC는 비교 시도 자체가 어리석은 일로 치부되곤 했습니다. 그 이유는 명확합니다. 게임만을 위한 콘솔 기기가 당연히 더 유리할 수밖에 없기 때문입니다. 하지만 PS5 Pro는 그러한 판도에 균열을 내고 있는 형국입니다. 물론, PSSR과 같은 AI 업스케일링 기술이나 개선된 RT 성능 등은 아직 검증되지 않은 영역입니다. 그리고 PS5 Pro 역시 아직 출시되지 않은 기기죠. 과연 출시 이후 PS5 Pro는 역대급으로 비싼 가격에 어떤 가치로 회답할 수 있을까요? 저 역시 콘솔 게임을 좋아하는 사람으로서 기대반 걱정반으로 기다려 보겠습니다. ■ PS5 프로 스펙 분석 요약<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2024/09/13/cafa70a13ce3225da15a82038f0cb6f8.jpg" alt="퀘이사존"> ■ GPU 사양은 RX 7800 XT 다운 클록 버전이라 할 수 있음 ■ 라데온과 비교 시, RX 7700 XT와 RX 7800 XT 사이 성능■ 지포스와 비교 시, RTX 4070과 동급 성능(RT 성능 제외)■ RDNA 3 기반 + RT 성능 개선(?) 커스텀 아키텍처 ■ 3840개 SP와 2.18 GHz 클록, 256-bit 버스에 576 GB/s 메모리 대역폭
■ CPU는 ZEN 2 사양을 그대로 유지하여, 현 세대 데스크톱 CPU와 큰 격차로 낮은 성능■ CPU 게임 성능은 라이젠 5 3600/라이젠 7 프로 4750G보다 낮을 수 있음■ CPU 성능 한계로 게임에 따라서는 60 FPS 달성 불가 가능성 존재■ PC 대비 가성비가 좋다고 말하기 힘든 최초(?)의 콘솔 기기 <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/03/02/69f54331bdc3c7822385897c73487207.jpg"><a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.ko" target="_blank">퀘이사존 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-변경금지 4.0 국제 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.</a> </td></tr></tbody></table></div>