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풀 스펙 GA104, 엔비디아 지포스 RTX 3070 Ti

2021.06.10. 09:55:07
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엔비디아에게 플래그쉽은 경쟁이 아닌 자신과의 싸움였다. 아무리 AMD가 쫓아와 봤자 이미 한발 앞서 나간 엔비디아를 따라잡기란 쉬운 일이 아니었고 실제 그 차이는 좁혀지지 않았다.

하지만, RDNA2와 더 미세화 공정을 앞세운 RX 6000 시리즈가 하이엔드 시장 공략에 나서면서 엔비디아도 그냥 지켜볼 순  없었는데 그렇게 탄생하게 된 것이 이번에 출시된 Ti 시리즈 들이다.

엔비디아가 준비한 Ti 시리즈 중 지포스 RTX 3080 Ti는 이미 판매를 시작해 좋은 평가를 받고 있다. 사실 상 RTX 3090에 해당되는 성능을 갖췄으니 당연한 결과다.

이제 남은 것은 하이엔드 시장에 투입될 지포스 RTX 3070 Ti 뿐인데 내일 정식 판매에 앞서 게이머들이 궁금해 할 모든 것을 이야기해 볼까 한다. 599달러로 발표된 지포스 RTX 3070 Ti가 얼마 만큼의 성능 향상을 가져 왔고 경쟁 제품을 압도할 수 있을지 지금부터 알아보자.

 

풀 스펙 GA104, 엔비디아 지포스 RTX 3070 Ti

지포스 RTX 3070 Ti의 성능을 알아보기에 앞서 이 제품이 어떻게 만들어 졌는지를 소개해야 한다.

이 제품은 앞서 설명했듯이 AMD의 RX 6000 시리즈를 견제하기 위한 제품이다. 그 중에서도 지포스 RTX 3070과 3080 사이를 파고든 RX 6800이 주요 타겟이다. 주 타겟이 정해졌으니 그에 맞춰 성능이나 기능을 조합하는 건 문제가 아니었다.

RX 6800 보다 성능이 월등한 제품도 있으니 엔비디아에겐 너무나 쉬운일 처럼 보였는데 여기에는 한가지 큰 문제가 있었다.

엔비디아가 생산하는 GPU 중에서 RX 6800을 견제할 만한 제품이 마땅치 않았다. RTX 3070에 사용한 GA104 계열은 이미 풀 스펙에 가까웠다. RTX A4000으로 확인된 풀 스펙 버전으로는 RX 6800과의 경쟁에서 승리를 장담할 수 없었다.

그렇다고 RTX 3080에 사용한 GA102를 가져다 쓰면 칩 단가에 회로나 부품 단가가 급격히 증가하기 때문에 고민이 깊을 수 밖에 없었는데 결국 엔비디아는 GA104 풀 스펙 버전을 선택했고 그렇게 제품화 된 것이 이번에 출시되는 지포스 RTX 3070 Ti다.

앞서 말했듯이 지포스 RTX 3070 Ti는 GA104의 풀 스펙 버전이다. 쿼드로 RTX A4000과 사실 상 같은 버전이지만 GDDR6가 아닌 GDDR6X로 업그레이드 하면서 메모리 대역폭을 크게 향상시켰다.

덕분에 GA104로 제공할 수 있는 최고 성능을 실현한 것이 지포스 RTX 3070 Ti라고 보면 된다. 물론, RTX 3070의 GA104-300과 스펙 차이가 크지 않기에 48개와 46개의 GPU 클러스터 차이 만큼에 메모리 대역폭 증가로 얻어진 플러스 알파 수준의 성능만 기대할 수 있을 뿐이어서 성능 면에서 아쉬움이 남을 수 밖에 없다.

GA104와 GA102 사이를 메워 줄 다른 GPU가 있었다면야 더 나은 사양이 제공 됐을지도 모르지만 지금으로썬 GA104가 최선이니 엔비디아 입장에서도 어쩔 수 없는 선택이다. 

 

지포스 RTX 3070 Ti FE, 전력 보강 및 품질 업그레이드

지포스 RTX 3070 Ti의 TDP는 290W다. 220W 였던 지포스 RTX 3070 보다 70W나 늘어났는데 GPU 사양만 보면 좀 과한 느낌도 없지 않지만 GDDR6X 메모리의 전력 소모를 감안하면 납득이 어렵진 않을 것이다.

대신, 늘어난 TDP에 맞게 부품이나 회로를 업그레이드해야 했기에 엔비디아가 직접 생산한 지포스 RTX 3070 Ti FE는 외형적인 부분 뿐만 아니라 내부 부품에서도 많은 변화가 확인됐다.

일단, 외형에서 지포스 RTX 3070 Ti FE는 지포스 RTX 3070 FE 보다 커졌다. PCB 방향으로 불어 넣는 듀얼 팬 구조였던 지포스 RTX 3070와 다르게 팬 위치를 반대로 한 RTX 3080 구조를 가져왔고 크기도 훨씬 커졌다.

그렇다고 RTX 3080의 쿨러와 회로 설계를 그대로 가져온 건 아닌데 RTX 3070 Ti에 맞게 따로 만들 다 보니 RTX 3080 보다는 체구가 조금 작게 만들어졌다.

쿨러를 제외한 내부 PCB도 지포스 RTX 3070 FE 보다 업그레이드 됐는데 전원부 페이즈가 증가한 것은 기본이고 코일류가 RTX 3080 이상에 사용한 것과 동일하게 적용됐다. 하지만, 입출력 버퍼 및 필터링에 사용되는 캐퍼시터는 캔 타입을 유지해 탄탈류만 사용하는 RTX 3080과는 차이가 있었다.

사진에는 보이지 않지만 메모리는 마이크론의 GDDR6X 19Gbps 메모리가 사용 됐으며 파워 커넥터는 PCIe 8핀 커넥터 2개가 필요하다. 지포스 RTX 3070 Ti FE 자체는 엔비디아의 12핀 파워 커넥터를 사용하지만 일반 PCIe 파워 커넥터를 연결하기 위한 변환 케이블이 기본으로 제공된다.

참고로, 지포스 RTX 3070 FE는 12핀 중 6핀만 사용하기 때문에 PCIe 8핀 커넥터 한개만 연결하면 됐었다. 

 

테스트 시스템 및 게임 별 셋팅

지포스 RTX 3070 Ti의 테스트 시스템은 지포스 RTX 3080 Ti와 동일하다.

인텔의 코어 i7-11700KF에 2개의 삼성 16GB DDR4 3200 메모리를 CL16-18-18-38로 설정 했고 메인보드로 ASUS의 ROG Maximus III Hero를 사용 중이다. 스토리지는 OS용 SSD와 게임이 설치된 SSD를 분리해 사용했다.

케이스는 커세어 680X RGB고 CPU 쿨러는 커세어 H115i RGB PRO XT를 사용했다. 쿨러의 팬 속도와 케이스 팬 속도는 그래픽카드 온도 측정에 영향을 주지 않기 위해 고정값(라디에이터 팬 1500 RPM과 케이스 팬 최대 속도)을 사용했다.

드라이버는 지포스 RTX 3070 Ti 공개 전 리뷰어에게 제공된 466.61 버전을 사용했으며 AMD 라데온 RX 6800에는 21.5.2 버전을 사용했다. 비교 데이터에 사용된 RTX 3080 FE는 466.54 버전을 사용한 것이다.

게임 별 그래픽 설정은 지포스 RTX 3080 Ti 기사와 동일하게 Ultra 등급 이상을 사용했다. 구체적으로는 watch dogs legion가 극도로 높음, wolfenstein youngblood가 초 울트라, Control이 높음, call of duty black ops cold war가 Max Quality, Cyberpunk 2077이 울트라, Horizon zero dawn이 최고품질을 사용했다.

레이트레이싱(RT) 옵션들은 기본 그래픽 옵션에 준하는 설정이 사용 됐으며 DLSS는 모두 밸런스 모드를 사용해 테스트 했다.

 

성능 테스트 결과 - 3DMARK

지포스 RTX 3070 Ti로 테스트한 3DMARK 결과는 위 차트와 같다.

각각의 항목들을 지포스 RTX 3070와 비교하면 대체로 8~9%대 점수 상승이 확인 됐다. 6가지 테스트 항목 모두를 종합해 평균을 내면 8.8%가 증가한 것으로 나타났다.

경쟁 제품인 라데온 RX 6800과 비교하면 결과는 좋지 않다. 지포스 RTX 시리즈가 월등한 성능을 자랑하는 포트로얄 같은 레이트레이싱 항목에서만 15.5%라는 높은 차이를 나타냈을 뿐 타임스파이 익스트림을 제외한 모든 항목에서 낮은 점수가 기록됐다.

어차피 요즘 게임들은 타임 스파이 점수가 중요하니 크게 실망할 필요는 없지만 그래도 GA104라는 한계가 아쉬울 수 밖에 없는 결과다. 

 

성능 테스트 결과 - 2K QHD / 4K UHD 게임 플레이

예상대로 3DMARK 파스 계열 같은 실망스런 결과는 나타나지 않았다. 하지만, 주된 목표인 라데온 RX 6800을 완전히 저격하는 건 실패한 것으로 확인됐다.

프레임 차이가 매우 근소하기 때문에 사실 상 동급 성능이라 말하는 것이 맞겠지만 목표를 저격한다는 의미에 부합되는 성능은 아니었다. 2K QHD를 기준으로 컨트롤에서만 2.1% 앞섰을뿐 나머지 게임에선 더 높은 프레임을 보여주지 못했다. 4K UHD에선 그나마 울펜슈타인 영블러드와 호라이즌 제로 던이 플러스로 돌아섰지만 동급 성능이란 걸 부정할 수준은 아니었다.

지포스 RTX 3070와 비교 시 대체로 10% 사이를 오가는 결과들이 확인됐고 적게는 6%대, 많게는 16.7%까지 프레임이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 대체적으로 프레임 증가폭은 2K QHD 보다 4K UHD가 더 높은 편이었으며 각각의 평균은 2K QHD가 8.5%, 4K UHD가 10.6%로 나타났다.

 

성능 테스트 결과 - 레이트레이싱 및 DLSS

구조적으로 RDNA2가 약한 레이트레이싱은 지포스 RTX 3070 Ti의 압승였다. 적게는 20%에서 많게는 2배 이상 프레임이 높은 게임도 있었다. 여기에 더해 DLSS로 하락한 프레임을 복구하는 건 기본이고 더 높은 프레임을 실현하는 것도 가능하니 이 부분에선 라데온 RX 6800을 압도했다 해도 과언이 아닐 것이다.

물론, AMD도 FSR을 곧 공개할 예정이니 DLSS만 좋다할 수도 없지만 FSR이 드라이버 레벨에서 제공되는 기능이 아닌 이상 DLSS 만큼의 파급력을 갖긴 어려울 것으로 예상된다.

AMD가 GPUOpen으로 공개해 봤자 채택율이 낮을게 불 보듯 뻔하고 에픽에서도 자체 개발한 업스케일 기술을 언리얼 엔진이 탑재한다고 발표했으니 딥러닝이 아닌 업스케일 기술 쪽에선 굳이 FSR을 도입할 이유가 없어졌다.

어쨌거나 깡성능을 제외한 나머지 분야에서 지포스 RTX 3070 Ti는 라데온 RX 6800을 저격하기에 충분했다. 

 

소비전력 및 발열 테스트

TDP 차이는 실제 소비전력 차이로 나타난다.

3DMARK 스트레스 테스트 기준 가장 높았던 시스템 소비전력을 측정해 본 결과 지포스 RTX 3070 Ti는 432W를 기록했고 지포스 RTX 3070은 377W를 기록했다. 스펙 상 정해진 TDP와는 차이가 조금 적지만 어쨌거나 그 만큼 전력 소모가 늘어난 건 사실이다.

경쟁 제품인 라데온 RX 6800은 스펙상의 TDP 250W 보다 조금 높게 측정됐다. 290W인 지포스 RTX 3070 Ti가 432W 였으니 스펙상 250W인 라데온 RX 6800은 400W를 넘지 않아야 하는데 보시다시피 416W다.

어차피 양사의 TDP 기준이 다르고 이와 관련해 논쟁도 있던 만큼 이번 결과가 틀리지는 않았을 것으로 본다.

지포스 RTX 3070 Ti는 GA104 중 풀 스펙 버전을 사용한다. TDP도 70W나 늘어났으니 그 만큼 발열이 증가할 수 밖에 없다. 그래서 지포스 RTX 3070 보다 큰 히트싱크가 사용 됐고 GPU 온도가 더 낮지 않을까? 라고 기대하는 사람들도 생겨났다.

그러나 아쉽게도 지포스 RTX 3070 Ti의 GPU 온도는 더 낮아지지 않았다.

오히려 지포스 RTX 3070 보다 온도가 높아졌다. 히트싱크가 커지면 열이 내리는 건 당연하지만 GA104 풀 스펙 버전의 발열 증가에 GDDR6X의 발열까지 더해지다 보니 그런 부분이 상쇄되다 못해 온도 상승으로 이어진 것으로 판단된다.

대신, 팬 속도를 기존 모델과 비슷한 수준으로 유지한 덕에 소음은 증가하지 않았다. 온도를 조금 희생한 대신 소음을 최대한 억제한 셋팅이 지포스 RTX 3070 Ti에 적용된 것으로 판단된다.

 

오버클럭 및 LHR 작동 유무

지포스 RTX 3070 Ti는 이미 풀 스펙이다. GA104로 더 이상 할 수 있는게 없다. 대신, GPU 속도를 높이면 어느 정도의 성능 향상을 경험할 수 있기에 오버클럭에 기대하는 이들도 있을 것이다.

하지만, 오버클럭은 쿠다 코어나 유닛 수가 많을 수록 효과가 크기 때문에 지포스 RTX 3080 Ti 만큼의 효과는 기대하기 어려운게 사실이다.

지포스 RTX 3070 Ti에 엔비디아가 제공하는 자동 오버클럭을 적용하면 부스트 클럭 기준으로 62MHz 정도의 속도 상승을 경험하게 되는데 그런 설정 하에서 얻을 수 있는 성능 향상은 3DMARK 파이어 스트라이크 기준 35,928점 타임 스파이 기준 15,057점이 전부였다.

이 점수를 오버클럭 하지 않은 지포스 RTX 3070 Ti와 비교하면 파이어 스트라이크는 약 3.2%, 타임 스파이는 약 4.4%가 오른 것으로 나타나지만 실제 점수 차이는 크지 않아 기대할 수 있는 프레임 상승 효과가 그렇게 높지가 않다.

지포스 RTX 3070 Ti에도 엔비디아가 그래픽카드 시장 정상화를 위해 도입한 채굴 제한 기술(LHR)이 적용됐다.

지포스 RTX 3070 Ti의 이더리움 채굴 성능은 시작 기준 69 MH/s 수준이지만 계산이 반복되면 37.9 MH/s까지 낮아지고 계속해서 그 수준이 유지된다. 채굴장이나 채굴 업자 입장에선 달갑지 않겠지만 LHR이 적용된 이상 채굴은 기대하지 않는 것이 좋다.

 

아쉽다... 그래도 목적 달성은 가능할 듯

지금까지 알아 본 지포스 RTX 3070 Ti은 한계가 명확한 제품이다. GA104로 선택 가능한 최종 버전이나 그 한계로 인해 자신들이 목표로 한 라데온 RX 6800을 완벽하게 저격하진 못했다.

레이트레이싱과 DLSS 같은 더 나은 게임 환경까지 생각하면 라데온 RX 6800을 대신할 자격이 충분하지만 여전히 깡 성능만 판단하는 게이머들이 많기에 이번 결과가 아쉬울 수 밖에 없다.

시대를 앞서 나간 기술 뿐만 아니라 모든 면에서 부족함이 없게 준비해 왔던 엔비디아에게 조금은 실망할 수도 있을 텐데 그래도 현실적인 선택은 지포스 RTX 3070 Ti가 더 나은 건 사실이라서 라데온 RX 6800를 견제하겠다는 목표 달성은 어렵지 않을 것으로 판단된다.

라데온 RX 6800도 괜찮은 깡 성능에 16GB 메모리라는 이점이 있으나 2K QHD에 적합한 성능을 제공하는 그래픽카드에서 16GB는 오버 스펙일 뿐이라서 게이머에겐 장점이 되지 못한다. 4K 이상의 고화질 원본 영상을 편집하는 일이라면 모를까 QHD 해상도에는 게임은 8GB만 있어도 충분하다.



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