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:
고주파음 측정 결괏값에 문제가 확인되어, 2023년 2월 28일 재측정한 데이터로 업데이트하였습니다.
아래 내용을 확인해 주시기 바랍니다.
[바로가기]
그래픽카드 성능이 높아지면서, 제품 크기도 점점 커지기 시작했습니다. 파운더스 에디션 기준으로 GTX 10 시리즈는 쿨링팬 이 1개에 2슬롯, RTX 20 시리즈는 쿨링팬 2개로 변경되었습니다. 그리고 RTX 3090부터 3슬롯을 채택하기 시작했습니다. 다행히 RTX 3080은 2슬롯(?)에 준하는 크기였습니다. RTX 3080은 하이엔드 ITX 케이스에 장착이 가능했기에 많은 게이머들이 선택을 했는데요. 하지만, 2022년 하반기 등장한 RTX 40 시리즈는 예상을 벗어난 모습으로 등장했습니다. 두께는 3슬롯 넘어섰으며, 제품 길이 그리고 높이도 확장슬롯을 넘어섰습니다. 무게는 2.1 kg을 넘어서며, 확장 슬롯이 안전할지 걱정을 하게 되는 분위기입니다.
▲ 좌: GIGABYTE RTX 4080 AERO OC / 우: GIGABYTE RTX 4080 GAMING OC
오래전부터 트리플 쿨링팬 설루션을 적용한 기가바이트도 RTX 40 시리즈 분위기는 비슷합니다. GAMING OC, EAGLE, AERO, AORUS까지 모두 압도적인 크기를 자랑합니다. 칼럼에서 살펴본 RTX 4080 GAMING OC(퀘이사 칼럼)는 가로 342 mm, 두께 75 mm로 기존 RTX 3080 GAMING OC(퀘이사 칼럼)를 상대적으로 작게 만들었습니다. RTX 40 시리즈는 제대로 벌크업하며 크기와 무게 그리고 케이스 호환성까지 체크해야 합니다.
1월 4일, RTX 4080의 바로 아래 등급인 RTX 4070 Ti를 출시했습니다. 메모리 용량은 12GB, 메모리 버스는 192-bit로 앞서 출시된 RTX 4080과 체급에 차이가 있습니다. TGP는 285W, 권장 파워 용량은 700 W이며, MSRP는 $799입니다. 기존 소개한 Gaming OC 시리즈와 동일한 콘셉트를 유지하면서 쿨링팬과 히트싱크 크기를 조정했는데요. RTX 4080보다 슬림하게 출시된 RTX 4070 Ti 변화와 성능을 확인해보겠습니다.
기존 Gaming OC와 디자인 콘셉트는 동일합니다. 트리플 쿨링팬으로 그래픽카드를 식혀주며, RGB LED는 측면 GIGABYTE 로고와 쿨링팬(링 타입)에서 점등하는 구성은 같습니다. 눈썰미가 좋으시다면 RTX 4080보다 크기가 작아졌다는 것을 확인하실 수 있으실겁니다. 쿨링팬은 110 mm에서 100 mm로 작아졌고, 히트싱크 두께도 얇아졌습니다.
▲ 왼쪽: RTX 4080 Gaming OC / 오른쪽: RTX 4070 Ti Gaming OC
[브래킷 제외 실측 크기] 길이 334 mm, 너비 140 mm, 두께 57 mm
[출력 포트] DisplayPort 1.4a 3개, HDMI 2.1 1개
[전원 케이블] 2×8 Pin to 12VHPWR(16 Pin)
12VHPWR 포트 왼쪽에 바이오스 스위치가 있습니다. 왼쪽은 OC MODE, 오른쪽은 SILENT MODE입니다. MODE에 따른 부스트 클록과 파워 타깃은 동일하며, 쿨링팬 설정만 차이가 있습니다.(아래 쿨링팬 결괏값을 참고해주시기 바랍니다.)
그래픽카드 지지대도 제공합니다. ANTI-SAG bracket으로 메인보드 스페이서 부분을 활용하여 고정하는 방식을 채택했습니다.
[주의사항]
그래픽카드를 장착하는 확장 슬롯 위치가 2번부터 시작해야 한다는 점입니다. 간단하게 메인보드 중앙 나사 구멍 바로 아래에 그래픽카드 확장 슬롯이 있으면 ANTI-SAG bracket을 사용할 수 있지만, 다른 위치라면 사용할 수 없습니다. 최근 출시하는 메인보드 대부분의 그래픽카드 확장 슬롯이 이 위치지만, ATX 폼팩터가 아니라면 다른 위치일 수도 있으므로 메인보드 슬롯 위치를 확인하고 사용해야 합니다.
[히트싱크 방식] GPU, 메모리, 전원부 일체형(베이퍼 체임버)
[히트파이프 수] 6 mm 7개
[전원부] 13 페이즈
[모스펫] Vishay SiC653 50 A Dr.MOS
RGB LED는 쿨링팬 테두리와 측면 GIGABYTE 로고에서 점등합니다.
[부스트 클록] 2,640 MHz(지포스 RTX 4070 Ti 레퍼런스 부스트 클록: 2,610 MHz)
[TGP] 285 W(지포스 RTX 4070 Ti 레퍼런스 TGP: 285 W)
* 칼리스토 프로토콜은 1% Low Framerate 값의 일관성이 없어 성능을 대변하지 못한다고 판단하여 제외했습니다.
오늘날 TV나 극장에서 만날 수 있는 각종 영상물(영화, 드라마, 광고 등)에는 다양한 컴퓨터 그래픽, 우리에게 익숙한 용어로 CG가 첨가됩니다. CG를 사용하는 이유는 여러 가지가 있지만, 현실적인 여건(촬영 조건, 환경, 기후, 가상 생명체나 물체 등)이나 배우에게 들어가는 비용, 위험성(폭발과 같은 고난도 스턴트 등)과 같은 복합적인 문제를 해소할 목적이 큽니다. 하지만 현실과 동떨어진 품질로 CG를 삽입한다면 몰입감을 해치고 조잡하게 느껴질 수 있습니다. 그렇기에 최대한 현실과 비슷하게 만드는 게 중요한데, 현실성을 더해주는 CG 요소 중 하나는 바로 레이트레이싱(Ray Tracing, 광선 추적)입니다.
레이트레이싱은 표현 그대로 광선, 즉 빛을 발하는 물체로부터 발산하는 빛이 어떤 경로로 이동하는지를 그대로 보여주는 데 목적을 두고 있습니다. 빛을 추적하는 게 어떻게 현실감을 주는지 궁금하실 수 있는데, 레이트레이싱이 접목됨으로 인해 가장 두드러지게 보이는 표현 차이 중 하나는 바로 사물 반사입니다. 그간 일반적인 게임에서는 유리나 금속 재질과 같은 사물에 반사되는 물체를 미리 렌더된 화상으로 대체하거나 여러 기법을 이용해 눈속임해 왔습니다. 레이트레이싱은 매우 높은 시스템 성능을 요구해왔고, 비교적 최근까지도 실시간 렌더링에는 상당한 제약이 뒤따랐기 때문입니다. 하지만 NVIDIA에서 RT 코어를 탑재하면서부터는 얘기가 달라졌습니다. 레이트레이싱 처리를 위한 전용 RT 코어가 탑재되면서 레이트레이싱 성능을 비약적으로 상승시킬 수 있었고, 후발주자로 따라온 AMD 역시 레이트레이싱을 앞으로 게임 산업을 이끌어갈 중요 기술로 받아들이고 RA(Ray Accelerator) 코어를 탑재하기 시작했습니다.
조금 더 현실에 가까운 그래픽을 표현하고자 그래픽카드 제조사들이 고군분투하는 가운데, 게이머 입장에서는 사양을 깎아 먹는 주원인으로 여겨 이를 잘 활용하지 않는 경우도 어렵지 않게 볼 수 있습니다. 하지만 앞으로 레이트레이싱 처리를 위한 성능은 더욱더 가속화될 테고, 머지않은 시점에서는 진정한 의미로 누구나 레이트레이싱 옵션을 활성화해서 조금 더 현실적인 그래픽으로 게임을 즐길 수 있는 날이 오지 않을까 합니다. 레이트레이싱 테스트 분야에서는 3DMark Port Royal 테스트와 레이트레이싱 지원 게임 성능을 함께 측정해보았습니다.
레이트레이싱 & RTX 소개 칼럼 보러 가기
언리얼 레이트레이싱 테크 데모 영상
RTX 40 발표와 함께 공개된 신기술인 DLSS 3는 DLSS 2에 모션 보간을 이용한 프레임 생성을 더해 훨씬 더 높은 프레임레이트를 제공합니다. 프레임 생성은 GPU에서 연속한 두 프레임의 연관성을 분석하여 수행하기에 CPU 병목을 극복하는 효과도 노리고 있습니다.
결과적으로 DLSS 3는 (성능 모드 기준) 게임이 실제로 렌더링한 픽셀인 Traditional Render의 8배를 보여주기에 그만큼 막대한 프레임레이트 상승을 기대할 수 있습니다. 설명을 쉽게 하기 위해 단순화하여 예를 들자면 4K 해상도 DLSS 3 성능 모드로 180 FPS가 나온다면 게임 자체는 FHD 90 FPS로 구동하고 있는 셈입니다.
우선 각각의 1920x1080 프레임을 가로세로 각각 2배로 확대합니다. 이건 DLSS 2 성능 모드는 물론 경쟁사의 FSR 성능 모드도 결과물의 품질 차이를 제외하면 같습니다만, DLSS 3는 보간으로 생성한 프레임을 하나 더 보여줍니다. 결국 '각 화면 4배 확대' x '프레임 보간으로 2배' = 8배라는 얘기입니다.
실제로는 각 단계에서 추가적인 처리가 필요하기에 프레임레이트가 8배가 되지는 않습니다. 4K 해상도의 DLSS 2 성능 모드가 FHD 해상도보다는 대체로 낮은 성능이 나오는 것처럼 말이죠. 그래도 픽셀 수 기준 8배라는 수치는 프레임레이트가 고픈 상황에서 큰 도움이 될 수 있습니다.
특히 Topaz Video Enhance AI는 딥 러닝 인공지능을 이용한 고품질 영상 확대 및 보간으로 입지를 다지고 있는 프로그램이라 퀘이사존에도 사용하시는 분들의 글이 올라오기도 합니다. 이런 프로그램으로 오랜 시간을 거쳐 영상 보간을 적용한 결과보다 DLSS 3가 훨씬 더 좋은 화질을 보입니다. 단순히 화질을 희생해서 프레임레이트를 올리는 기술과는 거리가 있다 할 수 있겠습니다. 아마도 영상의 화면만을 분석해서 보간해야 하는 영상 보간과 달리 게임 엔진의 지오메트리 정보 등을 사용하기에 생기는 차이로 보입니다.
물론 어떠한 보간도 완벽할 순 없기에 게임을 즐기기에 충분한 화질을 보장할 수 있을지는 실제 게임 플레이에서 검증할 필요가 있습니다. 게임이나 플레이어 개인의 차이에 따라서 만족도가 달라질 가능성도 있습니다.
* 사이버펑크 2077에 한정해서 DLSS 3 테스트를 진행해보았습니다. 사이버펑크 2077에서는 DLSS Frame Generation 기능을 켜고 끄는 걸로 간단히 DLSS 3 성능을 연출할 수 있는데, 해당 기능은 지포스 RTX 40 시리즈에서만 사용이 가능합니다.
* FE: Founders Edition | Ref.: Reference
게임 그래프 0.1%, 1% Low Framerate란?(눌러서 펼치기)
일반적인 FPS 측정 툴은 1초라는 시간 간격을 두고 FPS 수치를 기록합니다. 이는 우리가 흔히 FPS 레이트로 보는 수치가 FPS, 즉 초당 프레임 수(Frame per Second)이기 때문입니다. 다만 FPS 수치로 프레임을 기록할 경우 FPS 수치가 간헐적으로 떨어지는 끊김 현상, 스터터링(Stuttering)을 제대로 체크해내지 못하는 경우가 많습니다. 게임에서 FPS 수치는 60 FPS 이상을 가리키고 있지만, 낮게 느껴지는 현상이 여기에서 기인합니다. 이런 순간적인 FPS 드롭을 감지해내기 위해서는 PresentMon 계열 툴을 이용하는 경우가 많은데요. NVIDIA에서 새롭게 제공하는 FrameView나 AMD에서 제공하는 OCAT 역시 PresentMon 계열 FPS 측정 도구입니다. PresentMon과 같이 FPS 타임을 기록할 수 있는 툴을 이용하면 벤치마크를 진행하는 동안 생성되는 모든 FPS를 기록할 수 있으며, 이렇게 측정된 원시 값(RAW Data)을 활용해 조금 더 원론적인 의미의 FPS 수치를 다양하게 계산할 수 있습니다.
0.1%나 1% 같은 수치는 이렇게 측정해낸 모든 FPS 수치를 백분위로 환산했을 때 하위 0.1% 및 1%에 해당하는 수치를 기록한 값입니다. 0.1% Low Framerate는 게임을 즐기면서 체감할 수 있는 FPS 드롭 수치, 1% Low Framerate는 일반적인 FPS 측정 툴이 잡아내는 최소 FPS 수치라고 이해한다면 그래프를 읽는 데 도움이 되지 않을까 합니다.
* 둠 이터널(UHD, ULTRA 옵션)을 위 장면에서 10분간 구동한 후 최댓값입니다.
* 둠 이터널(UHD, ULTRA 옵션)을 10분간 구동한 후 GPU-Z에 표기된 평균, 최대 RPM을 기준으로 쿨링팬을 설정하고 소음계를 그래픽카드에서 20 cm 이격 시켜 측정했습니다.
* Board Power Draw는 GPU-Z에서 표시되는 그래픽카드 소비전력입니다.
* 적외선 열화상 카메라는 인간의 눈에는 보이지 않는 적외선을 감지하여 대상 물체의 열 분포를 보여주는 카메라입니다. 같은 비접촉 방식인 열화상 온도계가 한 점의 온도만을 측정할 수 있지만, 열화상 카메라는 대상 물체 전체 온도를 동시에 측정하여 온도의 높고 낮음을 한눈에 파악할 수 있습니다.
▲ 사진을 누르면 확대해서 볼 수 있습니다.
▲ Audio Precision APx517B 분석기(좌) / Earthworks Audio M30 마이크(우)
고주파음 측정도 해보았습니다. 흔히 고주파음이라고 부르는 '찌르르'하는 소리들은 대부분 전원부 초크Choke 내에 들어 있는 코일이 떨리면서 발생하는 코일 떨림음입니다. 하지만, 소음 원인이 반드시 코일에만 있다고 보기가 어렵고, 그래픽카드 샘플마다 차이도 큰 편이기에 사실 명확한 명칭을 규정하기에는 난해함이 있습니다. 또한, 분야마다 고주파 범위는 차이가 있으나 보통 위 그래프 범위보다 훨씬 주파수 대역이 높습니다. 그러나 PC 하드웨어서는 위에서 언급한 코일 떨림음을 비롯해 전반적인 전기적인 노이즈를 '고주파'로 통칭하고 있어 본 테스트에서도 쉬운 이해를 위해 흔히 사용하는 표현인 고주파음을 그대로 채택해 사용하도록 하겠습니다. 고주파음 발생 조건 특성상 높은 프레임 레이트에서 3D 연산이 이루어질 때 주로 발생하는데요. 이런 상황 연출을 위해 배틀그라운드 대기실에서 측정했습니다.
측정을 위해서 가장 우선시한 건 외부 소음입니다. 고주파음은 매우 시끄러운 상황에서는 소리가 묻혀서 잘 들리지 않는 경향도 있고, 게임을 즐기거나 작업을 하는 모든 상황에서 일정하게 발생하지도 않습니다. 따라서 변인 통제를 위해 외부 소음 요인을 최대한 없애는 노선을 택했고, 방음 부스에서 CPU 쿨러 및 그래픽카드 쿨러의 팬을 모두 멈춘 상태로 음향기기 칼럼에서 활용하는 Audio Precision APx517B 분석기에 Earthworks Audio M30 마이크를 연결하여 전기적 노이즈를 주파수 대역별로 분석했습니다. 결과 그래프에서는 가청 주파수 내에서 '고주파'로 인식하는 4k~20kHz 대역의 그래프를 중점적으로 확인하시면 됩니다. 체감 기준선인 17.5 dBSPL 이상이면 그래픽카드에 귀를 가까이 가져다 댈 경우 느껴지며, 20 dBSPL 정도까지는 조금만 멀어지면 잘 느껴지지 않습니다.
비교 대상인 라데온 RX 7900 XTX는 높은 부하가 걸렸을 때 일반적인 사용자라면 누구나 인식할 수 있을 정도로 고주파음이 발생했습니다. 테스트실 어디에서나 들릴 정도이며, 측정 결과에서도 25 dBSPL이 넘는 부분이 다수 존재합니다. 5 kHz와 10 kHz 대역에서는 각각 30 dBSPL과 32.5 dBSPL에 가까운 소리가 측정되기도 했습니다.
측정 결과를 보면 4 kHz~20 kHz 대역 기준선인 17.5 dBSPL을 넘는 영역대를 확인할 수 있습니다. 22.5 dBSPL이 넘는 부분도 몇 곳이 확인되고, 4 kHz 대역에서 최고치인 25.0 dBSPL를 넘어 고주파음을 들을 수 있습니다. 유휴 상태에서는 별다른 소음이 느껴지지 않았습니다.(2023년 1월 5일 측정된 고주파음 결괏값에 문제가 있어, 2023년 2월 28일 재측정한 데이터로 업데이트 되었습니다. 혼란을 드려 죄송합니다.)
※ 테스트에 사용한 샘플과 시스템 구성에 따라 차이가 있을 수 있으며, 체감 기준 역시 사용자마다 다를 수 있습니다.
RTX 40 시리즈는 두꺼운 히트싱크와 쿨링팬 3개를 적용하고 있습니다. 여기에 전원부도 더 튼실하게 구성하고 있죠. 이러한 기조는 RTX 4070 Ti도 같습니다. Gaming OC는 100 mm 쿨링팬 3개와 베이퍼 체임버를 적용하여 효과적인 쿨링이 가능하도록 설계했습니다. RTX 4080와 비교하면 쿨링팬 지름은 10 mm가 줄어들었고, 히트싱크 크기도 작아지며 제품 두께도 18 mm 얇아졌습니다. PCI 슬롯 기준으로 보면 3슬롯 이하입니다. 추가로 그래픽카드 안정성을 위해 ANTI-SAG 브래킷(지지대)도 제공합니다.
쿨링설루션에 변화가 있지만, 밸런스를 잘 맞춘 모습인데요. SILENT MODE에서는 68.3℃, OC MODE에서는 64.3℃로 70℃ 이하 온도를 확인할 수 있습니다. 소음은 38.7 dBA(SILENT MODE), 45.8 dBA(OC MODE)로 차이가 나타났는데요. 쿨링팬 속도에만 차이가 있기에, 저소음에 포커스를 맞춘 SILENT MODE 사용을 추천합니다.
고성능 그래프카드를 선택하는 이유는 많지만, 그중 하나는 바로 게임 성능입니다. 높은 프레임 그리고 성능 유지가 매우 중요한데요. 이전 세대 끝판왕이었던 RTX 3090 Ti FE와 게임 5종 평균 성능을 비교해봤습니다. QHD 해상도에서는 SILENT MODE에서 1.6%, OC MODE에서 1.9% 높은 성능이 확인되었습니다. 다만, UHD 해상도에서는 6.5%, 6.3% 낮은 성능이 측정되었습니다. 아무래도 192-bit 메모리 버스에 영향이 크다고 볼 수 있는데요. 종합적으로 QHD 모니터 사용자에게 알맞은 제품이라 할 수 있습니다. 기존 RTX 4090, 4080과 마찬가지로 3+1, 최대 4년 AS 서비스 정책도 동일하게 지원합니다.
이상, QM달려였습니다.
· QHD 해상도 모니터로 게임을 즐긴다
· 트리플 쿨링팬과 베이퍼 체임버 구조를 선호한다
· 그래픽카드는 역시 세워서 장착해야한다
· 3+1, 최대 4년 AS 서비스를 받고 싶다
· 2슬롯이 넘는 그래픽카드는 부담스럽다
· RGB LED 발광부가 많으면 좋겠다
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GIGABYTE 지포스 GeForce RTX 4070 Ti 그래픽카드 GPU VGA
GIGABYTE 지포스 RTX 4070 Ti Gaming OC 피씨디렉트
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