어떠한 이미지를 디스플레이 장치로 출력하는 필수 하드웨어 ‘그래픽카드’. 컴퓨터를 구성하는 기본적인 부품이지만 높은 품질의 이미지를 구현하고 싶다면 고가의 제품이 필요할 때도 있다. 이렇게 컴퓨터의 성능을 좌우하는 그래픽카드, 과연 어떻게 선택해야 할까? 합리적이고 지혜로운 소비생활을 위해 우리가 꼭 알아두어야 할 것은 무엇인지 유의할 점은 없는지 세세히 준비해봤다. <다나와 주>

* 본 강좌는 KPC컴퍼니㈜에서 제공하였습니다

** KPC 강좌 - 제 5 편 : GPU Boost(부스트) 기능이 뭐지? **

예전까지는 GPU의 클럭(보통 '코어 클럭' 또는 '베이스 클럭' 이라 칭함)은 3D 작동 시 제품의 사양에 표기된 수치로만 작동하였으나, 현 세대의 NVIDIA 지포스 GTX 600 시리즈(Kepler 아키텍처)와 AMD 라데온 HD 7000 시리즈(GCN 아키텍처)에서는 GPU Boost 라는 기능이 추가 되었습니다.

GPU Boost는 GPU에 주어지는 부하에 따라 지능적으로 모니터링하여 더 높은 성능을 제공하기 위해 클럭의 속도를 높여주는 것이라 정의할 수 있습니다.

아래는 NVIDIA 공식 사이트에서 GPU Boost에 대한 설명 문구입니다.

** 지금까지 GPU는 물론 더 빠른 속도를 낼 수 있는 방법도 있지만 3D 게임을 플레이할 때 클럭 속도가 고정된 상태에서 구동되었습니다. 하지만 GPU Boost는 그래픽 작업 부하를 지능적으로 모니터링하여 필요할 때마다 클럭 속도를 높여주어 GPU가 항상 최대 성능을 유지하여 프레임 속도를 최고점까지 높여줍니다.

현재 GPU Boost는 NVIDIA와 AMD 모두 구현되어 있는 기술로서 현 세대 전제품에 적용되어 있지는 않습니다.

NVIDIA는 지포스 GTX 660 을 포함한 상위 전제품에 적용되어 있고, AMD는 라데온 HD 7870(Tahiti LE) 을 포함한 상위 극히 일부 제품에 적용되어 있습니다.

반대로 지포스 GTX 650 Ti 제품군을 포함한 하위 전제품 및 라데온 HD 7870(not Tahiti LE) 제품군을 포함한 하위 전제품에는 GPU Boost가 적용되어 있지 않습니다. 

그런데, 이 GPU Boost는 GPU의 클럭을 더 높여주는 기능이지만 NVIDIA와 AMD는 구현하는 방식이 조금 다릅니다.

우선 제품 사양에 표기된 GPU Boost 클럭에 대한 기준점을 살펴보면

- NVIDIA : 제품의 사양에 표기된 GPU Boost 클럭은 최소로 보장하는 수치(최소 xxxMhz 를 보장한다)
- AMD : 제품의 사양에 표기된 GPU Boost 클럭은 최대로 보장하는 수치(최대 xxxMhz 를 보장한다)입니다.

단순히 위와 같은 설명만으로는 이해하시기가 힘들 것입니다.

예를 직접 보여드려야 이해하시기 쉽겠죠? ^^

아래부터는 GPU Boost에 대한 NVIDIA와 AMD의 비교입니다.

주로 많이 사용하시는 Furmark, 3DMark 11, New 3DMark 를 이용하여 테스트 하도록 하겠습니다.

이와 함께 모니터링 프로그램으로 GPU-Z, Afterburner를 이용하겠습니다.

테스트에 사용된 제품은

[SPARKLE 지포스 GTX 660 OC D5 2GB 듀얼팬]
[SPARKLE Calibre 지포스 GTX 660 D5 2GB 백플]
[PowerColor 라데온 HD 7870 MYST Edition D5 2GB]
[PowerColor 라데온 HD 7950 D5 3GB] - 원래 GPU Boost를 지원하지 않는 제품이지만 Boost BIOS 적용하여 테스트(베이스 850Mhz / Boost 925Mhz)입니다.

PowerColor 라데온 HD 7950 D5 3GB 제품의 Boost 바이오스는 아래 링크에서 받으실 수 있습니다. (아래 링크 바이오스는 반드시 해당 제품을 사용하시는 분들만 받으셔야 합니다. 타 제품 사용하시는 분들은 업데이트 하지 말아 주시기 바랍니다.)

[PowerColor 라데온 HD 7950 D5 3GB] Boost 바이오스 받기

[PowerColor 라데온 HD 7950 PCS+ D5 3GB] Boost 바이오스 받기

보여드리는 예를 모두 보신 후 강좌 마지막 부분의 결론을 보시면 이해하시기 쉬울 것입니다.

1. New 3DMark

New 3DMark는 Futuremark 사에서 꾸준히 개발하고 내놓은 3DMark 벤치마크 프로그램 시리즈 중 가장 최근에 발표한 것입니다.

그래픽 카드의 성능을 판단하는 하나의 기준으로 삼고 있을 정도로 널리 사용되는 프로그램입니다.

위 이미지는 [SPARKLE Calibre 지포스 GTX 660 D5 2GB 백플] 제품으로 New 3DMark의 Fire Strike(DX11) 을 구동한 결과입니다. 그래픽 스코어(GS)가 4917점이며 GPU 클럭을 보시면 3D 부하가 걸릴 때마다 항상 1150Mhz로 작동하고, 스펙상의 GPU Boost 클럭인 1124Mhz 보다 더 높게 작동하는 것을 확인하실 수 있습니다.

위 이미지는 [SPARKLE 지포스 GTX 660 OC D5 2GB 듀얼팬] 제품으로 New 3DMark의 Fire Strike(DX11) 을 구동한 결과입니다. 그래픽 스코어(GS)가 4723점이며 GPU 클럭을 보시면 최초 1097Mhz에서 작동을 시작하여 3D 부하가 걸릴 때마다 항상 1097Mh 로 작동하고, 스펙상의 GPU Boost 클럭인 1072Mhz 보다 더 높게 작동합니다.

위 이미지는 [PowerColor 라데온 HD 7950 D5 3GB] 제품으로 New 3DMark의 Fire Strike(DX11) 을 구동한 결과입니다. 그래픽 스코어(GS)가 6403점이며 GPU 클럭을 보시면 베이스 클럭인 850Mhz와 GPU Boost 클럭인 925Mhz 사이에서 유동적으로 변화하면서 작동하고 있습니다.

 
New 3DMark의 사례로 NVIDIA의 그래픽 카드는 스펙상에 표기된 Boost 클럭 보다 최소한 동일하거나 더 높은 클럭으로 작동한다는 것을 확인할 수 있는 반면, AMD 그래픽 카드는 최고 클럭이 스펙상에 표기된 Boost 클럭과 베이스 클럭 사이에서 아주 다이나믹하게 변화하는 것을 확인할 수 있습니다.

2. 3DMark 11

3DMark 11은 Futuremark 사에서 꾸준히 개발하고 내놓은 벤치마크 프로그램 시리즈 중 하나입니다.

그래픽 카드의 성능을 판단하는 하나의 기준으로 삼고 있을 정도로 널리 사용되는 프로그램입니다.

위 이미지는 [SPARKLE Calibre 지포스 GTX 660 D5 2GB 백플] 제품으로 3DMark 11 을 구동한 결과입니다. 그래픽 스코어(GS)가 6972점이며 GPU 클럭을 보시면 3D 부하가 걸릴 때마다 항상 1150Mhz로 작동하고, 스펙상의 GPU Boost 클럭인 1124Mhz 보다 더 높게 작동하는 것을 확인하실 수 있습니다.

위 이미지는 [SPARKLE 지포스 GTX 660 OC D5 2GB 듀얼팬] 제품으로 3DMark 11 을 구동한 결과입니다. 그래픽 스코어(GS)가 6688점이며 GPU 클럭을 보시면 최초 1097Mhz에서 작동을 시작하여 3D 부하가 걸릴 때마다 항상 1097Mhz로 작동하고, 스펙상의 GPU Boost 클럭인 1072Mhz 보다 더 높게 작동합니다.

위 이미지는 [PowerColor 라데온 HD 7870 MYST Edition D5 2GB] 제품으로 3DMark 11 을 구동한 결과입니다. 그래픽 스코어(GS)가 7800점이며 GPU 클럭을 보시면 베이스 클럭인 925Mhz와 GPU Boost 클럭인 975Mhz 사이에서 유동적으로 변화하면서 작동하는 것을 보실 수 있습니다.

위 이미지는 [PowerColor 라데온 HD 7950 D5 3GB] 제품으로 3DMark 11 을 구동한 결과입니다. 그래픽 스코어(GS)가 7998점이며 GPU 클럭을 보시면 베이스 클럭인 850Mhz와 GPU Boost 클럭인 925Mhz 사이에서 유동적으로 변화하면서 작동하고 있습니다.

3DMark 11의 사례로 보면 NVIDIA의 그래픽 카드는 스펙상에 표기된 Boost 클럭 보다 최소한 동일하거나 더 높은 클럭으로 작동한다는 것을 확인할 수 있는 반면, AMD 그래픽 카드는 최고 클럭이 스펙상에 표기된 Boost 클럭과 베이스 클럭 사이에서 아주 다이나믹하게 변화하는 것을 확인할 수 있습니다.

3. Heaven Benchmark DX11

Heaven Benchmark는 DX11 시대에 접어들면서 테셀레이션 등과 같은 DX11 에서의 새로운 기술에 대한 그래픽 카드의 성능을 측정하는 프로그램입니다.

아래 테스트 이미지는 1280 x 720 해상도로 설정하여 테스트한 결과입니다.

위 이미지는 [SPARKLE Calibre 지포스 GTX 660 D5 2GB 백플] 제품으로 구동중인 화면을 캡처한 것입니다. 3DMark 11 과 같이 스펙상의 GPU Boost 클럭인 1124Mhz 보다 더 높은 1150Mhz로 작동하는 것을 보실 수 있습니다.

위 이미지는 [SPARKLE 지포스 GTX 660 OC D5 2GB 듀얼팬] 제품으로 구동중인 화면을 캡처한 것입니다. 3DMark 11 과 같이 스펙상의 GPU Boost 클럭인 1072Mhz 보다 더 높은 1097Mhz로 작동하는 것을 보실 수 있습니다.

위 이미지는 [PowerColor 라데온 HD 7870 MYST Edition D5 2GB] 제품으로 구동중인 화면을 캡처한 것입니다. 3DMark 11 과 같이 Boost 클럭인 975Mhz와 베이스 클럭인 925Mhz 사이에서 유동적으로 변화하면서 작동하고 있습니다.

위 이미지는 [PowerColor 라데온 HD 7950 D5 3GB] 제품으로 구동중인 화면을 캡처한 것입니다. 3DMark 11 과 같이 Boost 클럭인 925Mhz와 베이스 클럭인 850Mhz 사이에서 유동적으로 변화하면서 작동하고 있습니다.

Heaven Benchmark DX11의 사례도 New 3DMark, 3DMark 11과 마찬가지로 NVIDIA 그래픽 카드는 최소한 스펙에 표기된 Boost 클럭 보다 같거나 높게 작동하며, AMD 그래픽 카드는 스펙에 표기된 Boost 클럭과 베이스 클럭 사이에서 유동적으로 변화하면서 작동합니다.

3개의 프로그램을 이용하여 각 제품들에 대한 작동 클럭을 확인해 보았습니다. 더 다양한 프로그램이나 게임을 테스트하여 보여드리고 싶었지만 여건상의 한계가 있네요.

테스트 결과

- NVIDIA 그래픽 카드는 스펙으로 표기된 Boost 클럭보다 최소한 같거나 보통(거의) 더 높은 클럭으로 작동한다.

- AMD 그래픽 카드는 스펙으로 표기된 Boost 클럭과 베이스 클럭 사이에서 클럭이 유동적으로 변한다.

입니다.

자! 여기서 한 가지 더 보여드리겠습니다.

위 이미지는 [SPARKLE Calibre 지포스 GTX 660 D5 2GB 백플] 제품으로 Heaven Benchmark DX11을 실행중인 화면입니다. 임의적으로 쿨링팬을 작동하지 않게 하여 GPU의 온도를 100도까지 상승하게 만들었습니다.

보이시나요? 1150Mhz로 작동하다가 80도 부근에서 1136Mhz로 하락하더니 90도 부근에서 1059Mhz로 하락...95도를 넘어가면서 클럭이 급락하였습니다. 팬을 다시 작동시켜 GPU의 온도가 낮아지면서 다시 1150Mhz로 작동합니다.

위 이미지는 [SPARKLE 지포스 GTX 660 OC D5 2GB 듀얼팬] 제품으로 Heaven Benchmark DX11을 실행중인 화면입니다. 역시 임의적으로 쿨링팬을 작동하지 않게 하여 GPU의 온도를 100도까지 상승하게 만들었습니다.

1097Mhz로 작동하다가 80도 부근에서 1072Mhz로 하락하더니 95도를 넘어가면서 클럭이 급락하였습니다. 팬을 다시 작동시켜 GPU의 온도가 낮아지면서 다시 1097Mhz로 작동합니다.

위 이미지는 [PowerColor 라데온 HD 7950 D5 3GB] 제품으로 Heaven Benchmark DX11을 실행중인 화면입니다. 역시 임의적으로 쿨링팬의 rpm을 낮추어 GPU의 온도를 95도까지 상승하게 만들었습니다.

NVIDIA 제품과는 달리 온도가 높아져도 클럭이 떨어지지 않고 Boost 클럭과 베이스 클럭 사이에서 클럭이 변하면서 작동합니다.

이것은 NVIDIA와 AMD가 GPU Boost 클럭의 작동 방식을 서로 다르게 설정한 것으로 풀이됩니다.

- NVIDIA는 가능한 높은 클럭으로 계속 작동하도록 하고, GPU의 온도에 따라 클럭이 낮아지도록

- AMD는 GPU의 로딩 상태와 클럭에 따른 프레임 유지율을 계산하여 유동적으로 작동하도록 하고, GPU의 온도에 따른 성능 저하는 없도록

따라서 NVIDIA 그래픽 카드 중 GPU Boost 지원 제품은 가능하면 쿨링 솔루션이 뛰어난 제품을 선택하는 것이 성능상 더 큰 잇점을 가질 수 있으며(물론 동일 제품이라도 수율에 따라 동작 클럭은 다를 수 있음), AMD 그래픽 카드 중 GPU Boost 지원 제품(극히 드물어요)은 동작 클럭이 온도와는 관계가 없기 때문에 전원부와 기판 품질 및 가격 경쟁력이 뛰어난 제품을 우선적으로 선택하시면 될 것 같습니다.

최근 퍼포먼스급에서 각광 받고 있는 Tahiti LE 칩셋이 탑재된 HD 7870 제품에서 'Boost 클럭이 항상 유지가 안된다.' 라는 문의가 많습니다.

이는 지금까지 AMD 그래픽 카드에서 GPU Boost 지원 제품이 거의 없었고, 상대적으로 NVIDIA 그래픽 카드는 GPU Boost 지원 제품이 아주 많기 때문에 발생하는 것 같습니다.

물론 AMD 그래픽 카드도 사용자가 임의적으로 GPU에 공급해주는 전력량을 증가시켜 항상 Boost 클럭으로 유지시킬 수는 있지만, 이는 AMD 뿐만아니라 그래픽 카드 제조사에서도 권장하지 않는 사항입니다.

아래 이미지는 Catalyst Control Center 에서 AMD OverDrive 설정 시 가장 처음에 나오는 사용권 계약서입니다.

이번 강좌를 계기로 NVIDIA와 AMD의 GPU Boost 작동 원리를 이해하시는 계기가 되었으면 좋겠습니다.

감사합니다.

** 본 강좌를 개인 블로그 또는 사이트 등에 포스팅 하실 경우 출처만 제대로 밝혀주시면 법적으로 문제가 없음을 밝힙니다.

글/ 케이피씨 컴퍼니 주식회사

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