윈도우 10 다이렉트X 12 그래픽 성능 테스트…"CPU 코어 개수 많을수록 좋다"

PCWorld
윈도우 10과 다이렉트X 12가 탑재된 새 게임 PC를 구매하거나 조립할 계획이 있다면, 가능한 ‘진짜’ CPU 코어가 많고 클럭 속도가 높은 PC를 먼저 선택하라.

이것이 실제 게임 엔진을 사용한 다이렉트X 12 테스트 끝에 내린 결론이다. 옥사이드 게임(Oxide Games)이 새로 출시한 '애쉬스 오브 싱귤러리티(Ashes of the Singularity)’ 다이렉트X 12 프리-베타 벤치마크 결과, CPU 코어가 많아야 DX12 성능이 크게 향상된다는 사실을 발견했다. 또, 클럭 속도도 중요하다.

‘애쉬스 오브 싱귤래러티’의 경우 i7-4770K CPU의 모든 코어를 다 사용하고 있음을 알 수 있다.

지난 3월 3D마크 윈도우 10 프리뷰를 이용한 테스트 결과를 입증 해준다. 다소 배치되는 부분도 있지만, 테스트 결과 하이퍼 스레딩을 포함한 코어 수가 다이렉트X 12의 성능 향상에 가장 큰 영향을 미치는 요소임이 드러났다. 클럭 속도가 미치는 영향은 이보다 비중이 약간 적다.

3D마크는 모의 벤치마크일 뿐, 진짜 게임이 아니다. 그러나 스타독(Stardock)과 옥사이드가 출시를 앞둔 '애쉬스 오브 싱귤래러티(Ashes of the Singularity)'는 내년에 출시될 게임이므로 좀 더 '현실적'인 테스트라 할 수 있다.

테스트 방법
지난 테스트에서도 기준 사양으로 사용했던 코어 i7-4770k, 16GB DDR3/1333을 가지고 테스트를 실시했다. 그러나 그래픽 카드는 앞서 사용한 지포스 타이탄(Titan) X 대신, 개발사 옥사이드와 엔비디아가 추천한 엔비디아 지포스 GTX 980 Ti 카드를 이용했다.

’애쉬스 오브 싱귤래러티’는 다이렉트X11과 다이렉트X12 간 초당 프레임률 격차가 크다. 테스트하는 시스템에 따라 성능 증가분은 변화할 수 있다.

‘애쉬스 오브 싱귤래러티’ 벤치마크는 강력함과 유연함이 특징이고 사용자가 특정 시나리오에 맞출 수 있도록 만들어져 있다. 코어 하나에 의지하지 않고, 로드를 분산시킨다. 옥사이드에 따르면, 상황에 따라 각 개별 코어가 부각되는 것을 방지하기 위해서이다. 테스트 로드 방법에 따라 GPU의 DX12 성능 또는 CPU의 DX12 성능을 테스트할 수 있게 맞춤화가 가능하다.

'애쉬스 오브 싱귤래러티' 테스트에서 다이렉트X 12의 성능이 다이렉트X 11의 성능보다 월등하게 높았다. 앞서 언급한 비디오 카드와 사양, 설정을 동일하게 적용해 테스트한 결과, 다이렉트X 12가 약 30% 빠른 것으로 조사됐다. 다른 테스트 결과에 따르면 PC 사양에 따라 성능 격차가 더 벌어질 수도 있다고 판단된다.

엔비디아가 식스 코어 인텔 코어 i7-5820K, 기본 클럭과 낮은 클럭, 타이탄 X 환경에서 테스트 한 결과도 다이렉트X 12에서 성능이 크게 개선됐음을 보여준다.

엔비디아가 제공한 결과 또한 6개 코어, 낮은 클럭 속도 환경에서 다이렉트X 11의 코어 활용 능력이 성능을 저하시킨다는 것을 보여준다.

엔비디아는 낮은 클럭의 멀티 코어 칩에서는 다이렉트X 12 성능이 다이렉트X 11보다 최대 82%가 높다고 발표했다. 이유가 무엇일까? 클럭 속도가 낮을 경우, 다이렉트X 11은 i7-5820K의 코어를 더 많이 사용하지 못해 성능이 저하된다. 기본적으로 싱글 스레드이기 때문이다. 반면 다이렉트X 12는 낮은 클럭에서 로드를 여러 코어로 분산시켜 성능을 크게 높이는 특징을 갖고 있다.

필자가 실시한 테스트 결과도 마찬가지였다. 하지만 CPU의 영향이 조금 더 큰 것으로 조사됐다.

필자는 스타독 및 옥사이드와 대화를 나눈 후, 그래픽 기본 값을 낮게 설정해 GPU에 병목이 발생하지 않도록 만든 헤비 배치 로드 상태에서의 벤치마크가 최상의 벤치마크가 될 것으로 판단했다. GPU 테스트가 아닌, 앞서 3D마크 테스트와 유사한 방법으로 코어 수가 DX12 게임 성능에 미치는 영향을 파악하는데 목적이 있었기 때문이다.

모든 CPU 코어에서 CPU의 기본 클럭 속도를 3.5GHz~3.9GHz에서 설정하고 하이퍼 스레딩을 활성화시킨 상태에서 벤치마크를 실시했다. 또 BIOS 설정으로 코어 수를 줄이고, 하이버 스레딩을 끄고, 클럭 속도를 1.7GHz로 낮춘 상태에서도 테스트를 했다.

옥사이드의 베타 다이렉트X 12 초기 테스트 역시 클럭 속도 이상으로 코어 수가 중요하다는 사실을 확인했다.
 



코어 수와 성능은 정비례 관계...클럭 속도도 중요
‘애쉬스 오브 싱귤래러티’ 벤치마크 결과는 여러 측면에서 5개월 전 테스트 결과를 다시 한 번 확인시켜줬다. 다이렉트X 12는 CPU 코어가 많을 수록 더 높은 성능을 발휘한다. 그러나 3월 DX12 프리뷰 테스트와 차이점도 있다. 클럭 속도 또한 ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’ 게임 성능에 도움을 주는 것으로 조사됐기 때문이다. 쿼드 코어 1.7GHz 대신 쿼드 코어 3.9GH를 사용하면 초당 프레임률이 36fps에서 51fps로 향상된다.

이것은 엄청난 차이다.

지난 3월 3D마크 다이렉트X 12 기능 테스트와 대조해보자. 듀얼 코어 펜티엄 G3258과 하이퍼 스레딩 비활성화, 4.9GHz 오버클럭 상태를 시뮬레이션 했다. 3D마크에서는 듀얼 코어 3.5GHz 코어 i3-4330, 하이퍼-스레딩 활성화로 시뮬레이션 했을 때 조금 더 빠른 속도가 나왔었다. 모의 3D마크 벤치마크에서는 하이퍼 스레딩이 성능에 큰 영향을 가져오는 것으로 조사됐다.

사진5 3D마크를 사용한 다이렉트X 12 초기 테스트는 CPU 코어수와 하이퍼 스레딩이 높은 클럭 속도보다 훨씬 중요하다는 결론을 보여준다

AMD에게는 희소식

‘애쉬스 오브 싱귤래러티’ 벤치마크의 경우 3D마크 기능 테스트 때보다 클럭 속도가 더 큰 영향을 미쳤다. 반면 하이퍼 스레딩이 성능에 미친 영향은 크지 않았다. 옥사이드 개발자의 추정에 따르면, 하이퍼 스레딩이 새 게임 엔진에서 큰 영향력을 발휘하지 못하는 이유는 인텔 CPU의 공유 L1 캐시 설계 때문이다.

하이퍼 스레딩 영향력을 발휘하지 못하는 상태에서는 높은 클럭 속도가 큰 '보너스' 역할을 한다. AMD의 저렴한 칩이 다이렉트X 12를 위한 CPU 시장에서 '다크호스'가 될 수 있다는 의미다. 물론 이번에 실시한 단 한 차례의 벤치마크 테스트가 다이렉트X 12의 특성을 전반적으로 반영한다고 가정했을 때의 이야기다.

실제 옥사이드의 개발자는 내부 테스트 결과, AMD APU와 CPU가 경쟁력을 갖고 있는 것으로 조사됐다고 설명했다. 인텔보다 코어가 더 많은 칩을 더 저렴한 가격에 구입할 수 있기 때문이다. AMD는 인텔과 달리 공유 L1 캐시 설계를 채택하지 않았다.

더 저렴한 가격에 더 많은 코어를 제공하는 AMD
 

AMD가 코어 당 가격이 더 저렴한 제품을 내놓는다는 것은 잘 알려진 사실이다. 그러나 과거에는 인텔의 CPU 효율성이 높았기 때문에 주목받지 못했다.

AMD의 코어당 가격을 살펴보면 더욱 실감이 난다. 코어가 8개인(일부 리소스를 공유) AMD FX-8350의 가격은 165달러다. 인텔의 쿼드 코어(코어 4개) CPU보다 저렴하다. 인텔의 쿼드 코어 칩 가운데 가장 저렴한 3.2GHz 코어 i5-4460의 가격이 180달러다. 이 하스웰 쿼드 코어 CPU에는 하이퍼 스레딩 활성화 기능이 없다. 또 오버클록도 불가능하다.

옥사이드 개발자는 내부에서 ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’를 벤치마크 테스트 한 결과, 8 코어 AMD CPU가 고가인 코어 i7-4770K와 충분히 견줄만한 성능을 발휘했다고 전했다.

그러나 AMD가 갑작스레 게임 CPU 시장의 강자로 부상할 수 있다는 의미는 아니다. 게임 개발사인옥사이드 및 스타독에 ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’에 가장 적합한 CPU를 추천해달라고 묻자 인텔의 8코어짜리 '괴물'인 코어 i7-5960X를 추천했다.

AMD CPU 사업 부문에는 좋은 소식이다. AMD는 오랜 기간 인텔 CPU에 크게 뒤쳐진 상태였기 때문이다. 솔직히 말해, 인텔 CPU는 AMD가 아닌 같은 인텔 계열의 제품들만 경쟁 상대가 될 정도로 뛰어난 성능을 자랑한다. AMD CPU는 코어 수에 앞선 상태에서도 인텔의 동급 제품과의 경쟁에서 패했다.

일반 사용자는 지금 당장 ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’로 DX12 성능을 테스트할 수 없다. 게임 출시일이 내년이기 때문이다. 그러나 조금 빨리 테스트를 할 수 있는 방법이 있기는 하다. 옥사이드 및 스타독에 따르면, 조기에 게임을 시험해보고 싶은 사람들은 1-2주 내에 공개될 '파운더스 에디션(Founder's Edition)'을 구입하면 된다. 가격은 50달러다.

뜨거운 논란

이 모든 벤치마크 결과는 처음으로 실제 게임을 이용한 다이렉트X 12 테스트라는 훌륭한 첫걸음으로 보인다. 옥사이드는 언론이 테스트를 하게 허용한 이유가 새 윈도우 10 전용 API에서 마침내 지원되기 시작한 멀티코어 CPU 게임을 기념하기 위해서라고 말했다.

그러나 엔비디아는 테스트 결과를 중시하지 않고 있는 것으로 판단된다. 또 성능 평가 도구로 가치가 없다고 말한다.

엔비디아는 새 테스트 결과를 벤치마크로 사용하는 것에 대해 "우리는 ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’ 테스트 결과가 다이렉트 12의 전반적인 게임 성능을 보여주는 지표라고 생각하지 않는다"고 발표했다.

엔비디아는 프리베타 벤치마크에는 MSAA 성능에 영향을 미치는 버그가 있어 신뢰할 수 없다고 설명했다. 엔비디아의 브라이언 버크는 PC월드와의 인터뷰에서 "다이렉트X 12의 진정한 성능을 보여주는 더 나은 사례가 등장할 것으로 믿고 있다"고 말했다.

꽤 공격적인 발언을 한 것이다.
 

엔비디아는 그래픽 테스트에서 MSAA 기능에 버그가 존재했기 때문에 벤치마크 결과를 신뢰할 수 없다고 밝혔다.

또 다이렉트X 11에서 엔비디아 제품이 AMD 라데온 그래픽 카드의 성능을 앞섰던 사례가 다이렉트X 12에서도 되풀이 될 것이라고 강조했다.

엔비디아는 "게이머와 언론 모두 지포스 DX11 드라이버가 라데온 보다 월등하다는 사실을 알고 있다. 엔비디아는 마이크로소프트와 수년 동안 다이렉트X 12 기술을 협력, 지원했다. 심지어는 마이크로소프트가 시범 공개한 다이렉트X 12 데모에 필요한 기술을 제공하기도 했다. DX12 드라이버, DX12 지원 아키텍처에 큰 자신감을 갖고 있으며, DX12 게임이 출시되기 시작하면 DX11 출시와 동일한 현상이 발생할 것"이라고 강조했다.

한편, 옥사이드 또한 블로그를 통해 엔비디아의 주장을 공식적으로 반박했다. 옥사이드는 MSAA에는 버그가 없으며, ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’는 다이렉트X 12 벤치마크에 유효한 게임이라고 강조했다.

옥사이드의 댄 베이커는 블로그에서 "엔비디아의 주장이 잘못됐다고 자신 있게 말할 수 있다. 엔비디아, 마이크로소프트, AMD, 인텔이 모두 게임 코드를 검토했다. ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’는 마이크로소프트가 잘못된 코드를 확인하기 위해 개발해 제공하고 있는 D3D12 검증 시스템을 통과한 게임이다. IHV들은 1년 넘게 우리가 개발한 소스 코드를 조사할 수 있었다. 엔비디아와 AMD 모두 매일 최신 변경 사항을 컴파일링하고, 수개월 동안 자신들의 시험실에서 애플리케이션을 구동했다. 기본적으로 DX11과 DX12의 MSAA 경로에는 차이가 없다. 애플리케이션에 버그가 있다는 주장은 잘못됐다"고 말했다.

논란의 이유

행간을 읽기 힘들 경우를 위해 보충 설명을 하자면, 선제공격을 한 것은 엔비디아다. 테스트 결과 라데온이 지포스 카드의 성능을 앞선 것으로 밝혀졌다고 생각하는 사람들을 대상으로, 엔비디아의 드라이버가 아니라 벤치마크 테스트에 문제가 있다고 설득하려는 시도를 한 것이다. 다이렉트X 12는 첨단 신기술이다. 엔비디아는 신기술의 출발점에서 AMD의 드라이버가 우수하다는 인식이 확산되는 것을 경계하는 것이다.

그러나 하드웨어에 상관 없이, 다이렉트X 12는 PC 게이머들에게는 큰 즐거움을 선사할 것이다.

옥사이드는 하드웨어 업체와 게이머 모두 호들갑을 떨 이유가 없다고 강조했다. 다이렉트 X 12는 새로운 API이기 때문에 모든 것이 유동적이다.

베이커는 블로그에서 "드라이버가 불완전하다고 걱정할 필요가 없다. 다이렉트 X 12는 신기술이다. 개발자와 그래픽 카드 벤더들이 신기술에 맞게 최적화하는데 시간이 필요하다. DX11이 처음 나왔을 때를 기억해야 한다"고 주장했다. 그는 "당시 제대로 작동하는 부분이 없었다. DX9보다 느렸으며 버그도 많았고, 갖가지 문제가 있었다. 기존 기술보다 나아지기까지는 몇 년이 소요됐다. 그런데 다이렉트X 12는 출발점보다 DX11보다 우수한 성능을 입증해 보이고 있다. 하드웨어에 상관 없이, 다이렉트X 12는 PC 게이머들에게 큰 즐거움을 선사할 것"이라고 덧붙였다.

필자 또한 베이커의 주장에 일리가 있다는 점을 강조하고 싶다. 다이렉트 X는 하드웨어 업체에게 낯선 기술이다. ‘애쉬스 오브 싱귤래러티’를 비롯해 앞으로 나올 다이렉트X 12 게임에 가장 적합한 하드웨어가 무엇인지 판단하기까지 짧게는 몇 개월, 길게는 몇 년이 소요될 수 있다. editor@itworld.co.kr