2020.11.30

엔비디아 다이내믹 부스트 집중 탐구 "CPU 유휴 전력 활용해 성능 향상"

Gordon Mah Ung | PCWorld
게이밍 노트북 컴퓨터의 미래가 가장 발열이 많은 두 부품의 전력 관리 효율(Thermal Budgets) 에 달려 있다. 제한된 효율을 잘 관리하는 것이 핵심이며 이 두 부품은 물론 CPU와 GPU다. AMD는 스마트시프트, 인텔은 다이내믹 파워 쉐어라는 기능을 보유했다. 두 종류 모두 각각의 하드웨어만 독점 지원하는 방향으로 설계되어 있다. 이제 엔비디아가 노트북 컴퓨터의 유휴 전력 효율을 이용하는 다이내믹 부스트라는 기능을 들고 여기에 합류했다.

가령 노트북 전력 효율이 CPU가 35와트, GPU가 80와트로 총 115와트라고 가정할 때 'CPU가 사용하지 않는 전력으로 게임 성능을 높일 수 있지 않을까?' AMD 스마트시프트와 인텔 다이내믹 파워 쉐어에 대한 엔비디아의 대답 이면에는 이런 아이디어가 있다.

엔비디아는 작동 방식에 대해 자세히 설명하지는 않고, 지금 당장은 다이렉트X 게이밍만 지원하고 있다. 엔비디아가 특정 로드에서 GPU의 파워를 동적으로 높이고, CPU 성능은 프레임 레이트 성능에 악영향을 주지 않는 수준으로 동적으로 제어하는 알고리즘을 만들었다고 추측할 수 있다.
 
ⓒ NVIDIA

처음에는 올해 초 발표된 지포스 RTX 2070 슈퍼 및 지포스 RTX 2080 슈퍼에만 이 기능이 도입될 것으로 여겨졌다. 그러나 엔비디아는 PCWorld에 모든 튜링 기반 노트북 컴퓨터에서 이 기능을 지원할 수 있다고 밝혔다. 구현은 노트북 컴퓨터 제조업체에 달려있다. 또 히트 파이프를 공유하도록 노트북 컴퓨터가 설계되어 있어야 한다. 전용 히트 파이프를 채택하면, 공유를 시도할 지점이 없기 때문이다. 

PCWorld는 최근 인텔 코어 i7-10750H와 지포스 RTX 2080 슈퍼가 장착된 에이서 프레데터 트리톤(Acer Predator Triton) 500에서 이 기능이 얼마나 잘 작동하는지 확인할 기회를 가졌다. 이 기능은 기본값으로 활성화되어 있는데, 물론 엔비디아 제어판에서 켜거나 끌 수 있다. 글로벌 설정도 가능하고, 애플리케이션별로 켜거나 끌 수도 있다.
 
ⓒ IDG

다이내믹 부스트 기능을 시험해보기 위해 노트북을 기본 쿨링 프로필 상태로 가동했다. 가끔 벤치마크 결과가 조금 이상하게 나오는 경우가 있어 지싱크는 껐다. 또 노트북 컴퓨터가 전용 GPU만 사용하도록 설정했다. 이 노트북 컴퓨터는 공유 히트 파이프, 18mm 두께가 특징이다. 덕분에 공유 부스트 기술의 전형이 될 수 있다.
 
13 6코어 코어 i7-10750H와 엔비디아 지포스 RTX 2080 슈퍼 맥스 Q를 탑재한 에이서 프리데터 트리톤 500로 다이내믹 부스트 기능을 테스트했다. ⓒ ACER
 

다이내믹 부스트 게이밍의 결과

다이내믹 부스트 기능을 테스트하기 위해 프레데터 트리톤 500에서 여러 게임을 실행시키고, 몇 차례 모의 그래픽 테스트를 실시했다. 대체적으로 성능이 5~9% 증가하는 것을 확인했다. 엔비디아가 앞서 주장한 다이내믹 부스트의 성능 향상 효과에 부합하는 수치이다. 녹색으로 표시된 성능 변화(백분율) 수치는 PCWorld가 생각하기에 중요한 성능 향상 효과이다. 노란색은 ‘오차 범위’, 붉은색은 성능 감소를 의미한다. 그렇다, 감소가 맞다. 그러나 이유는 조금 나중에 설명하겠다.

다이내믹 부스트가 가장 잘 작동할 때를 보여주는 신세틱 테스트(Synthetic Tests) 결과부터 보자. 3D마크의 포트 로열은 GPU가 특히 집약적인 레이트레이싱 벤치마크이다. 여기에서 다이내믹 부스트로 인해 성능이 9.4% 향상됐다.
 
엔비디아 다이내믹 부스트 기능은 그래픽과 게임 부하가 높은 상황에서 가장 효과가 크다. ⓒ IDG

3D마크 타임 스파이의 경우, 그래픽 성능은 7.9% 향상되었지만, 피직스(Physics)는 조금 감소했다. 이유가 무엇일까? 3D마크는 3D 게이밍 성능을 측정하기 위해 만들어진 벤치마크이며, 테스트가 그래픽과 피직스 테스트로 분류된다. 각 테스트에서 당연히 CPU를 사용한다. 그러나 점수는 그래픽 부분에서는 CPU 성능을 무시하지만, 피직스 테스트에서 더 높은 점수가 책정되도록 구성된다. 

타임 스파이는 포트 로열만큼 가혹하지는 않지만, 그래도 꽤 무거운 그래픽 테스트이다. 3D마크 스카이 드라이버는 다르다. 스카이 드라이버는 타임 스파이처럼 그래픽 테스트 겸 피직스 테스트이다. 그러나 타임 스파이와 다르게, 통합 그래픽을 탑재한 노트북 컴퓨터의 게임 성능을 확인할 수 있도록 되어있다. 이 그래픽 테스트에서 성능이 8.5% 향상되었지만, 피직스 테스트 점수는 6.6% 하락했다.

엔비디아는 PCWorld가 실시한 테스트 결과를 재현할 수 없다고 말했지만, 다이내믹 부스트의 CPU 제어가 스카이 드라이버의 피직스 테스트 점수 하락에 영향을 미친 것으로 추측된다.
 

로드가 클 수록 다이내믹 부스트 더 잘 작동해

실제 게임은 합성 테스트와 다르다. 바뀔 수도 있는 미지의 요소들이 CPU와 GPU 동작에 영향을 미친다. 그렇지만 3D마크와 유사한 패턴을 확인했다. GPU 성능에 크게 영향을 받는 게임에서 성능 향상 효과가 가장 큰 것으로 판단된다.

예를 들어, 완전히 ‘패스 트레이싱(Path tracing)’ 된 ‘퀘이크 II’ RTX에서 다이내믹 부스트를 활성화했을 때 성능이 9.4% 향상됐다. 다이렉트X 레이트레이싱이 활성화된 ‘메트로 엑소더스’는 8% 성능이 향상됐다. ‘스트레인지 브리게이드’는 7.4%였고, ‘섀도우 오브 더 툼 레이더’ 같은 게임들은 5%에 불과했다.

다시 말하지만, 엔비디아는 다이내믹 부스트의 작동 원리를 공개하지 않았다. 그러나 결과에 따르면, 게임이 GPU 성능과 CPU 성능에 의존하는 정도와 관련이 있는 것으로 판단된다. 둘이 꽤 균형 잡힌 게임들도 있다. ‘파 크라이 뉴 던’과 ‘라이즈 오브 더 툼 레이더’ 같은 게임들이 여기에 해당된다. 

테스트에서는 동일한 게임을 최대 이미지 품질과 최저 이미지 품질로 설정했다. 결과는 대부분 일치했다.

최대 이미지 품질로 설정한 스트레인지 브리게이드의 성능 향상 정도는 약 7.4%였지만, GPU를 더 적게 사용하는 최저 그래픽을 설정한 상태에서의 성능 향상 정도는 4.2%에 그쳤다.

섀도우 오브 더 툼 레이더의 경우, DXR을 사용하는 가장 높은 설정에서 성능 향상은 5.1%였다. 그러나 가장 낮은 설정에서는 다이내믹 부스트를 활성화시킨 성능과 그렇지 않은 성능이 거의 같았다.

메트로 엑소더스도 마찬가지 패턴을 갖고 있다. 그러나 이는 8% 성능 향상과 5% 성능 감소로 차이가 큰 소수 사례 중 하나다. 레이트레이싱이 적용된 전역 조명과 50fps 범위의 프레임 레이트로 GPU 로드가 아주 많게 설정을 하고, 가장 낮은 품질로 프레임 레이트가 160~170fps 범위가 되도록 설정해 테스트했다. 엔비디아 관계자는 이 1개 성능 감소 사례에 대해 조사하고 있다고 말했다. 그러나 GPU가 병목이 아닌 경우, 때때로 제대로 작동하지 않을 수도 있는 CPU 부스트 클럭에 의지를 해야 한다.

크게 중요하지는 않다. 1개 게임에서만 이런 결과가 나왔기 때문이다. 또한, 모든 고급 기능을 끈 상태에서 게임을 즐길 사람은 극소수라고 생각한다. 앞서 말했듯, 심지어 높은 프레임 레이트에서 게임을 할 게임도 성능을 잃지 않았다. CPU에 많이 의지하는 ‘카운터 스트라이크: 글로벌 오퍼레이션’은 ‘오차 범위’ 이내였고, GPU 클럭 속도를 높였을 때 성능 향상이 없었다. 강조하고 싶은 결과는 ‘레드 데드 리뎀션 II’다. 다이내믹 부스트를 활성화했을 때 14% 성능이 향상됐다.

이런 테스트 결과는 사실이지만, 엔비디아는 두 자리 수 성능 향상을 주장한 적이 없다. 14%의 성능 향상은 기본값으로 설정된 벌칸 API 대신 다이렉트X12 API를 사용한 것이 이유이지 않을까 생각된다. 그렇지만 대부분의 경우에는 이 정도로 큰 성능 향상을 기대하지 말기 바란다.

성능 향상이 높은 것부터 순서대로 정렬했다. 로드가 그래픽을 많이 사용할 수록 더 많이 성능이 향상된다는 것을 쉽게 알 수 있다.
 
성능 증가가 높은 결과 순으로 정렬하면 다이내믹 부스트가 보통  그래픽 부담이 큰 설정에서 성능을 발휘하고, 부하가 적으면 개선 폭이 낮다는 점을 알 수 있다. ⓒ IDG
 

다이내믹 부스트 작동 방식

엔비디아는 다이내믹 부스트가 GPU 전력 효율을 15% 더 높인다고 주장했다. 거의 사실인 것으로 판단된다. PCWorld는 HWInfo를 사용, 실제 이렇게 작동하는지 여부를 확인하기 위해 테스트 실행 동안 GPU와 CPU의 동작을 기록했다. 아래는 3D마크 타임 스파이를 실행했을 때, 그래픽 칩이 소비하는 전력의 양이다. 첫 번째 봉우리는 테스트의 그래픽 부분, 두 번째 봉우리는 피직스다. 다이내믹 부스트를 켰을 때 프레디터 트리톤 500에 탑재된 지포스 RTX 2080 슈퍼 맥스-Q가 사용하는 전력은 파란색, 껐을 때는 녹색을 의미한다.
 
지포스 RTX 2080에서 다이내믹 부스트를 사용할 경우 전력이 80와트에서 95와트가량 소비된다. ⓒ IDG

3D 마크를 실행했을 때 CPU 전력을 보면, 그래픽 부분 테스트를 할 때 파란색으로 표시된 CPU 전력 소비량이 20 중반에서 10에 가까운 수치로 낮아진 것을 알 수 있다. PB는 피직스 테스트 동안에도 감소한다.
 
다이내믹 부스트를 켰을 때의 전력 소모량은 초록색, 껐을 때의 전력 소모량은 파란색이다. IDG

게임이 실행될 때 GPU 전력도 확인하고 싶었다. 그래서 레이트레이싱 기능을 활성화해 메트로 엑소더스를 실행하면서 이를 기록했다. 3D마크와 거의 일치하는 것을 확인할 수 있다. 메트로에서 기본 제공되는 벤치마크의 3개 테스트를 실행하는 동안 GPU에 15와트의 전력이 더 주어졌다.
 
초록색: 다이내믹 부스트 활성화 / 파란색: 다이내믹 부스트 비활성화 ⓒ IDG

CPU의 경우, 다이내믹 부스트를 활성화했을 때 CPU는 20와트 미만의 전력 효율로 가동된다. 다이내믹 부스트를 끄면, CPU는 전력 효율에서 약 45%를 사용할 것이다.
 
메트로 엑소더스 플레이 중 다이내믹 부스트를 켜자 CPU의 전력 소모량이 45와트에서 20와트로 줄었다. ⓒ IDG

20와트 미만으로 제한했을 때 CPU 클럭 속도 감소 정도를 보기 위해 다이내믹 부스트를 활성화 및 비활성화해보았다. 아래에서 3개 벤치마크 테스트 실행 동안 CPU 클럭 속도가 100MHz를 넘지 않는 것을 확인할 수 있다.
 
다이내믹 부스트를 켰을 때 CPU 클럭 속도가 조금 더 느려진다. ⓒ IDG

앞서 가장 그래픽을 많이 사용하는 설정에서, 그리고 가장 적게 사용하는 설정에서 게임을 작동했을 때 어떤 일이 일어나는지 설명했다. ‘메트로’를 대상으로 테스트한 결과 모든 기능을 켠 상태에서 실행했을 때와 비교하면, 낮은 설정에서는 CPU가 더 많은 작업을 처리하게 된다. 클럭 속도는 아주 유사하다. 그러나 2번째와 3번째 실행을 나타내는 2번째와 3번째 봉우리의 클럭 속도가 더 낮은 것을 볼 수 있다. 클럭 속도는 대체적으로 2GHz이다. 게임이 GPU를 많이 이용할 때보다 600MHz~700MHz 더 높다.
 
메트로 엑소더스에서 설정을 낮추자 CPU 클럭 속도가 높아지는 것을 확인했다. ⓒ IDG


결론

엔비디아는 앞으로 AMD와 인텔 2강 구도에서 지분을 확보하기 위해 경쟁을 하게 될 것이다. 두 업체 모두 엔비디아에게 공개하지 않을 독자적인 전력 공유 기술을 제공하고 있다. AMD의 스마트시프트는 한 자리 수의 성능 향상을 약속하고 있다. PCWorld는 직접 실시한 일부 테스트에서 이를 확인했다. 현재 스마트시프트 리뷰를 준비 중이다.

RDNA2에 기반한 AMD는 모바일 중급 부문에서 엔비디아와 경쟁할 것이다. 반면, 인텔은 1세대 CPU와 Xe 맥스 GPU의 다이내믹 파워 쉐어 기술로 엔트리급에서 엔비디아와 경쟁할 공산이 크다. 

그럼에도 다이내믹 부스트는 전반적으로 꽤 인상적인 기술이다. 대부분은 소프트웨어에 기반을 둔 기술을 사용했고 AMD나 인텔처럼 CPU를 제어할 열쇠를 갖고 있지 않음에도 불구하고 상당한 성능 향상을 달성했다. 그러나 12개월 후에 스마트 전력 공유 기술이 어떤 모습을 하고 있을지는 지켜볼 일이다. editor@itworld.co.kr 


2020.11.30

엔비디아 다이내믹 부스트 집중 탐구 "CPU 유휴 전력 활용해 성능 향상"

Gordon Mah Ung | PCWorld
게이밍 노트북 컴퓨터의 미래가 가장 발열이 많은 두 부품의 전력 관리 효율(Thermal Budgets) 에 달려 있다. 제한된 효율을 잘 관리하는 것이 핵심이며 이 두 부품은 물론 CPU와 GPU다. AMD는 스마트시프트, 인텔은 다이내믹 파워 쉐어라는 기능을 보유했다. 두 종류 모두 각각의 하드웨어만 독점 지원하는 방향으로 설계되어 있다. 이제 엔비디아가 노트북 컴퓨터의 유휴 전력 효율을 이용하는 다이내믹 부스트라는 기능을 들고 여기에 합류했다.

가령 노트북 전력 효율이 CPU가 35와트, GPU가 80와트로 총 115와트라고 가정할 때 'CPU가 사용하지 않는 전력으로 게임 성능을 높일 수 있지 않을까?' AMD 스마트시프트와 인텔 다이내믹 파워 쉐어에 대한 엔비디아의 대답 이면에는 이런 아이디어가 있다.

엔비디아는 작동 방식에 대해 자세히 설명하지는 않고, 지금 당장은 다이렉트X 게이밍만 지원하고 있다. 엔비디아가 특정 로드에서 GPU의 파워를 동적으로 높이고, CPU 성능은 프레임 레이트 성능에 악영향을 주지 않는 수준으로 동적으로 제어하는 알고리즘을 만들었다고 추측할 수 있다.
 
ⓒ NVIDIA

처음에는 올해 초 발표된 지포스 RTX 2070 슈퍼 및 지포스 RTX 2080 슈퍼에만 이 기능이 도입될 것으로 여겨졌다. 그러나 엔비디아는 PCWorld에 모든 튜링 기반 노트북 컴퓨터에서 이 기능을 지원할 수 있다고 밝혔다. 구현은 노트북 컴퓨터 제조업체에 달려있다. 또 히트 파이프를 공유하도록 노트북 컴퓨터가 설계되어 있어야 한다. 전용 히트 파이프를 채택하면, 공유를 시도할 지점이 없기 때문이다. 

PCWorld는 최근 인텔 코어 i7-10750H와 지포스 RTX 2080 슈퍼가 장착된 에이서 프레데터 트리톤(Acer Predator Triton) 500에서 이 기능이 얼마나 잘 작동하는지 확인할 기회를 가졌다. 이 기능은 기본값으로 활성화되어 있는데, 물론 엔비디아 제어판에서 켜거나 끌 수 있다. 글로벌 설정도 가능하고, 애플리케이션별로 켜거나 끌 수도 있다.
 
ⓒ IDG

다이내믹 부스트 기능을 시험해보기 위해 노트북을 기본 쿨링 프로필 상태로 가동했다. 가끔 벤치마크 결과가 조금 이상하게 나오는 경우가 있어 지싱크는 껐다. 또 노트북 컴퓨터가 전용 GPU만 사용하도록 설정했다. 이 노트북 컴퓨터는 공유 히트 파이프, 18mm 두께가 특징이다. 덕분에 공유 부스트 기술의 전형이 될 수 있다.
 
13 6코어 코어 i7-10750H와 엔비디아 지포스 RTX 2080 슈퍼 맥스 Q를 탑재한 에이서 프리데터 트리톤 500로 다이내믹 부스트 기능을 테스트했다. ⓒ ACER
 

다이내믹 부스트 게이밍의 결과

다이내믹 부스트 기능을 테스트하기 위해 프레데터 트리톤 500에서 여러 게임을 실행시키고, 몇 차례 모의 그래픽 테스트를 실시했다. 대체적으로 성능이 5~9% 증가하는 것을 확인했다. 엔비디아가 앞서 주장한 다이내믹 부스트의 성능 향상 효과에 부합하는 수치이다. 녹색으로 표시된 성능 변화(백분율) 수치는 PCWorld가 생각하기에 중요한 성능 향상 효과이다. 노란색은 ‘오차 범위’, 붉은색은 성능 감소를 의미한다. 그렇다, 감소가 맞다. 그러나 이유는 조금 나중에 설명하겠다.

다이내믹 부스트가 가장 잘 작동할 때를 보여주는 신세틱 테스트(Synthetic Tests) 결과부터 보자. 3D마크의 포트 로열은 GPU가 특히 집약적인 레이트레이싱 벤치마크이다. 여기에서 다이내믹 부스트로 인해 성능이 9.4% 향상됐다.
 
엔비디아 다이내믹 부스트 기능은 그래픽과 게임 부하가 높은 상황에서 가장 효과가 크다. ⓒ IDG

3D마크 타임 스파이의 경우, 그래픽 성능은 7.9% 향상되었지만, 피직스(Physics)는 조금 감소했다. 이유가 무엇일까? 3D마크는 3D 게이밍 성능을 측정하기 위해 만들어진 벤치마크이며, 테스트가 그래픽과 피직스 테스트로 분류된다. 각 테스트에서 당연히 CPU를 사용한다. 그러나 점수는 그래픽 부분에서는 CPU 성능을 무시하지만, 피직스 테스트에서 더 높은 점수가 책정되도록 구성된다. 

타임 스파이는 포트 로열만큼 가혹하지는 않지만, 그래도 꽤 무거운 그래픽 테스트이다. 3D마크 스카이 드라이버는 다르다. 스카이 드라이버는 타임 스파이처럼 그래픽 테스트 겸 피직스 테스트이다. 그러나 타임 스파이와 다르게, 통합 그래픽을 탑재한 노트북 컴퓨터의 게임 성능을 확인할 수 있도록 되어있다. 이 그래픽 테스트에서 성능이 8.5% 향상되었지만, 피직스 테스트 점수는 6.6% 하락했다.

엔비디아는 PCWorld가 실시한 테스트 결과를 재현할 수 없다고 말했지만, 다이내믹 부스트의 CPU 제어가 스카이 드라이버의 피직스 테스트 점수 하락에 영향을 미친 것으로 추측된다.
 

로드가 클 수록 다이내믹 부스트 더 잘 작동해

실제 게임은 합성 테스트와 다르다. 바뀔 수도 있는 미지의 요소들이 CPU와 GPU 동작에 영향을 미친다. 그렇지만 3D마크와 유사한 패턴을 확인했다. GPU 성능에 크게 영향을 받는 게임에서 성능 향상 효과가 가장 큰 것으로 판단된다.

예를 들어, 완전히 ‘패스 트레이싱(Path tracing)’ 된 ‘퀘이크 II’ RTX에서 다이내믹 부스트를 활성화했을 때 성능이 9.4% 향상됐다. 다이렉트X 레이트레이싱이 활성화된 ‘메트로 엑소더스’는 8% 성능이 향상됐다. ‘스트레인지 브리게이드’는 7.4%였고, ‘섀도우 오브 더 툼 레이더’ 같은 게임들은 5%에 불과했다.

다시 말하지만, 엔비디아는 다이내믹 부스트의 작동 원리를 공개하지 않았다. 그러나 결과에 따르면, 게임이 GPU 성능과 CPU 성능에 의존하는 정도와 관련이 있는 것으로 판단된다. 둘이 꽤 균형 잡힌 게임들도 있다. ‘파 크라이 뉴 던’과 ‘라이즈 오브 더 툼 레이더’ 같은 게임들이 여기에 해당된다. 

테스트에서는 동일한 게임을 최대 이미지 품질과 최저 이미지 품질로 설정했다. 결과는 대부분 일치했다.

최대 이미지 품질로 설정한 스트레인지 브리게이드의 성능 향상 정도는 약 7.4%였지만, GPU를 더 적게 사용하는 최저 그래픽을 설정한 상태에서의 성능 향상 정도는 4.2%에 그쳤다.

섀도우 오브 더 툼 레이더의 경우, DXR을 사용하는 가장 높은 설정에서 성능 향상은 5.1%였다. 그러나 가장 낮은 설정에서는 다이내믹 부스트를 활성화시킨 성능과 그렇지 않은 성능이 거의 같았다.

메트로 엑소더스도 마찬가지 패턴을 갖고 있다. 그러나 이는 8% 성능 향상과 5% 성능 감소로 차이가 큰 소수 사례 중 하나다. 레이트레이싱이 적용된 전역 조명과 50fps 범위의 프레임 레이트로 GPU 로드가 아주 많게 설정을 하고, 가장 낮은 품질로 프레임 레이트가 160~170fps 범위가 되도록 설정해 테스트했다. 엔비디아 관계자는 이 1개 성능 감소 사례에 대해 조사하고 있다고 말했다. 그러나 GPU가 병목이 아닌 경우, 때때로 제대로 작동하지 않을 수도 있는 CPU 부스트 클럭에 의지를 해야 한다.

크게 중요하지는 않다. 1개 게임에서만 이런 결과가 나왔기 때문이다. 또한, 모든 고급 기능을 끈 상태에서 게임을 즐길 사람은 극소수라고 생각한다. 앞서 말했듯, 심지어 높은 프레임 레이트에서 게임을 할 게임도 성능을 잃지 않았다. CPU에 많이 의지하는 ‘카운터 스트라이크: 글로벌 오퍼레이션’은 ‘오차 범위’ 이내였고, GPU 클럭 속도를 높였을 때 성능 향상이 없었다. 강조하고 싶은 결과는 ‘레드 데드 리뎀션 II’다. 다이내믹 부스트를 활성화했을 때 14% 성능이 향상됐다.

이런 테스트 결과는 사실이지만, 엔비디아는 두 자리 수 성능 향상을 주장한 적이 없다. 14%의 성능 향상은 기본값으로 설정된 벌칸 API 대신 다이렉트X12 API를 사용한 것이 이유이지 않을까 생각된다. 그렇지만 대부분의 경우에는 이 정도로 큰 성능 향상을 기대하지 말기 바란다.

성능 향상이 높은 것부터 순서대로 정렬했다. 로드가 그래픽을 많이 사용할 수록 더 많이 성능이 향상된다는 것을 쉽게 알 수 있다.
 
성능 증가가 높은 결과 순으로 정렬하면 다이내믹 부스트가 보통  그래픽 부담이 큰 설정에서 성능을 발휘하고, 부하가 적으면 개선 폭이 낮다는 점을 알 수 있다. ⓒ IDG
 

다이내믹 부스트 작동 방식

엔비디아는 다이내믹 부스트가 GPU 전력 효율을 15% 더 높인다고 주장했다. 거의 사실인 것으로 판단된다. PCWorld는 HWInfo를 사용, 실제 이렇게 작동하는지 여부를 확인하기 위해 테스트 실행 동안 GPU와 CPU의 동작을 기록했다. 아래는 3D마크 타임 스파이를 실행했을 때, 그래픽 칩이 소비하는 전력의 양이다. 첫 번째 봉우리는 테스트의 그래픽 부분, 두 번째 봉우리는 피직스다. 다이내믹 부스트를 켰을 때 프레디터 트리톤 500에 탑재된 지포스 RTX 2080 슈퍼 맥스-Q가 사용하는 전력은 파란색, 껐을 때는 녹색을 의미한다.
 
지포스 RTX 2080에서 다이내믹 부스트를 사용할 경우 전력이 80와트에서 95와트가량 소비된다. ⓒ IDG

3D 마크를 실행했을 때 CPU 전력을 보면, 그래픽 부분 테스트를 할 때 파란색으로 표시된 CPU 전력 소비량이 20 중반에서 10에 가까운 수치로 낮아진 것을 알 수 있다. PB는 피직스 테스트 동안에도 감소한다.
 
다이내믹 부스트를 켰을 때의 전력 소모량은 초록색, 껐을 때의 전력 소모량은 파란색이다. IDG

게임이 실행될 때 GPU 전력도 확인하고 싶었다. 그래서 레이트레이싱 기능을 활성화해 메트로 엑소더스를 실행하면서 이를 기록했다. 3D마크와 거의 일치하는 것을 확인할 수 있다. 메트로에서 기본 제공되는 벤치마크의 3개 테스트를 실행하는 동안 GPU에 15와트의 전력이 더 주어졌다.
 
초록색: 다이내믹 부스트 활성화 / 파란색: 다이내믹 부스트 비활성화 ⓒ IDG

CPU의 경우, 다이내믹 부스트를 활성화했을 때 CPU는 20와트 미만의 전력 효율로 가동된다. 다이내믹 부스트를 끄면, CPU는 전력 효율에서 약 45%를 사용할 것이다.
 
메트로 엑소더스 플레이 중 다이내믹 부스트를 켜자 CPU의 전력 소모량이 45와트에서 20와트로 줄었다. ⓒ IDG

20와트 미만으로 제한했을 때 CPU 클럭 속도 감소 정도를 보기 위해 다이내믹 부스트를 활성화 및 비활성화해보았다. 아래에서 3개 벤치마크 테스트 실행 동안 CPU 클럭 속도가 100MHz를 넘지 않는 것을 확인할 수 있다.
 
다이내믹 부스트를 켰을 때 CPU 클럭 속도가 조금 더 느려진다. ⓒ IDG

앞서 가장 그래픽을 많이 사용하는 설정에서, 그리고 가장 적게 사용하는 설정에서 게임을 작동했을 때 어떤 일이 일어나는지 설명했다. ‘메트로’를 대상으로 테스트한 결과 모든 기능을 켠 상태에서 실행했을 때와 비교하면, 낮은 설정에서는 CPU가 더 많은 작업을 처리하게 된다. 클럭 속도는 아주 유사하다. 그러나 2번째와 3번째 실행을 나타내는 2번째와 3번째 봉우리의 클럭 속도가 더 낮은 것을 볼 수 있다. 클럭 속도는 대체적으로 2GHz이다. 게임이 GPU를 많이 이용할 때보다 600MHz~700MHz 더 높다.
 
메트로 엑소더스에서 설정을 낮추자 CPU 클럭 속도가 높아지는 것을 확인했다. ⓒ IDG


결론

엔비디아는 앞으로 AMD와 인텔 2강 구도에서 지분을 확보하기 위해 경쟁을 하게 될 것이다. 두 업체 모두 엔비디아에게 공개하지 않을 독자적인 전력 공유 기술을 제공하고 있다. AMD의 스마트시프트는 한 자리 수의 성능 향상을 약속하고 있다. PCWorld는 직접 실시한 일부 테스트에서 이를 확인했다. 현재 스마트시프트 리뷰를 준비 중이다.

RDNA2에 기반한 AMD는 모바일 중급 부문에서 엔비디아와 경쟁할 것이다. 반면, 인텔은 1세대 CPU와 Xe 맥스 GPU의 다이내믹 파워 쉐어 기술로 엔트리급에서 엔비디아와 경쟁할 공산이 크다. 

그럼에도 다이내믹 부스트는 전반적으로 꽤 인상적인 기술이다. 대부분은 소프트웨어에 기반을 둔 기술을 사용했고 AMD나 인텔처럼 CPU를 제어할 열쇠를 갖고 있지 않음에도 불구하고 상당한 성능 향상을 달성했다. 그러나 12개월 후에 스마트 전력 공유 기술이 어떤 모습을 하고 있을지는 지켜볼 일이다. editor@itworld.co.kr 


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