3D 게임에서 제대로 성능이 나오지 않는다면 크게 몇 가지로 원인을 분석할 수 있다. 직접적인 원인은 CPU와 그래픽카드의 성능이 떨어지는 것이고, 부가적으로는 메모리의 용량과 하드디스크의 성능을 들 수 있다. 메모리의 용량과 하드디스크의 성능은 영향을 미치기는 하지만 느려지는 것이 바로 느껴질 정도는 아니다.

그렇다면 가장 직접적인 원인은 CPU와 그래픽카드인데, 이것은 금전적인 문제로 얼마든지 해결할 수 있다. 하지만 둘 다 바꿀 수 없고 하나만 바꿀 수 있다면 과연 무엇을 선택해야 할까? 경제원칙에 따라 최소 비용으로 최대의 효과를 내려면 과연 무엇을 선택해야 할까?

모든 CPU와 그래픽카드를 써 볼 수 있다면 그 결과를 쉽게 알 수 있겠지만 실제로는 그렇지 못하다. 경향게임스에서는 이런 궁금증을 해결하고자 최신 CPU와 그래픽카드로 그 성능을 테스트해보았다.

CPU와 그래픽카드는 그 역할부터 달라
CPU는 원래 PC의 모든 데이터를 처리했다. 그렇기 때문에 CPU의 성능이 곧 PC의 성능이었다. 하지만 CPU는 덧셈 기능만 가지고 있기 때문에 곱셈 위주의 멀티미디어 처리에서는 당연히 느려질 수밖에 없었다. 보조 프로세서를 장착하는 등 변화를 시도해 봤지만 3D 그래픽을 모두 처리할 정도는 되지 않아 3D 그래픽 처리는 그래픽카드에 맡길 수밖에 없었다.

최근 그래픽카드의 칩셋을 또 하나의 CPU인 GPU(Graphics Processing Unit)라 불린다. CPU는 전체적인 처리를 담당한다면 GPU는 그래픽 관련된 처리를 대부분 전담한다. 물론 아직까지 CPU가 담당하는 부분은 일부 있긴 하지만 GPU의 성능이 곧 3D 그래픽에서의 성능이며, 그래픽카드의 메모리에 따라 표현할 수 있는 해상도와 효과가 달라진다.

3D 함수의 종류도 많아지면서 이를 모아 하나의 API(Application Programming Interface)로 제공되기 시작했는데 마이크로소프트의 다이렉트X와 실리콘그라픽스(SGI)의 오픈GL이 대표적이다. 최근에는 대부분의 게임이 다이렉트X를 지원하고 있어, GPU의 성능은 다이렉트X에서의 성능으로 표현되기도 한다. 앞으로의 성능테스트는 다이렉트X의 최신 버전인 다이렉트X 9.0c 기반의 벤치마크 프로그램인 3D마크2005로 진행할 것이다.

테스트 환경 설정은 이렇게
테스트는 수평 혹은 수직으로 진행해야 그 결과를 쉽게 알 수 있다. 특정 클럭의 CPU를 기준으로 테스트 결과표를 만들 것이며, 반대로 특정 그래픽카드를 기준으로 테스트 결과표를 만들 것이다.

테스트에 사용될 CPU는 가장 많이 쓰이는 펜티엄4 600 시리즈로 진행할 것이며, 그래픽카드는 지포스 6600과 6600GT 시리즈로 진행할 것이다. CPU는 클럭별로 630에서 670까지 모두 5종으로 테스트 할 것이며, 그래픽카드도 레퍼런스 디자인의 기본 제품에서 튜닝된 변종 제품까지 모두 5종으로 테스트 할 것이다. 성능과 가격에 따라 수직적인 비교와 수평적인 비교로 그 결과를 쉽게 알아볼 수 있을 것이다.

■ 테스트에 사용된 CPU는?
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펜티엄4 630 | 640 | 650 | 660 | 670
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코드명 | Prescott
클럭 | 3.0GHz | 3.2GHz | 3.4GHz | 3.6GHz | 3.8GHz
공정 | 90nm
L1캐시 | 16KB
L2캐시 | 2MB
FSB | 800MHz
규격 | LGA 775
특징 | EIST, EM64 지원
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펜티엄4 600 시리즈는 3.0∼3.8GHz(630∼670)로 동작하는 펜티엄4로 2MB의 대용량 L2 캐시메모리 지원으로 최고의 성능을 낼 수 있는 것은 물론 인텔의 전력관리 기술인 EIST 지원한다. 차세대 운영체제인 64비트 OS도 쓸 수 있도록 인텔의 64비트 메모리 확장기술(EM64T)도 지원한다. 800MHz의 FSB로 동작하며, 가장 빠른 메모리인 DDR2와 찰떡궁합이다. 펜티엄4 600 시리즈는 일부 전원부가 약한 915칩셋 메인보드를 제외한다면 대부분의 915칩셋에서 잘 동작한다. 보다 최신 기술을 지원하는 945칩셋 메인보드를 쓰면 보다 더 뛰어난 성능을 기대 할 수 있다.

펜티엄4 600 시리즈는 EIST 전력관기 기술이 있어 소비전력 관리나 온도 제어에 보다 유연하다. 웹서핑 같은 단순한 작업에서는 보다 낮은 클럭으로 동작하며, 3D 게임과 같은 작업에서는 최고의 성능을 제공할 수 있다. 펜티엄4 600 시리즈는 LGA 775 규격으로 선보이기 때문에 구형 메인보드를 쓴다면 메인보드도 업그레이드해야 한다.

■ 테스트에 사용된 그래픽카드는?
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제품사양
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GPU | Wow | WoW SE | 바라던 | 단단한 | 잘만든
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픽셀 파이프라인 | 8개
버텍스 파이프라인 | 3개
칩셋클럭 | 300MHz | 410MHz | 400MHz | 500MHz | 500MHz
메모리 | 128Mb
메모리클럭 | 550MHz | 900MHz | 1120MHz | 1000MHz | 1120MHz
램댁 | 400MHz
인터페이스 | PCI-E 16X
출력단자 | DVI / D-SUB
TV출력 | 콤포넌트, S-Video, 콤포지트
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● Wow(지포스 6600) / WoW SE(지포스 6600GE) / 바라던(지포스 6600GE) / 단단한(지포스 6600GT) / 잘만든(지포스 6600GT)
테스트에 사용된 그래픽카드는 지포스 6600과 지포스 6600GT의 모든 라인업을 갖추고 있는 시그마컴의 그래픽카드로 진행했다. 성능이 튜닝된 이른바 변종 제품까지 모두 테스트에 사용되어 제품 사양에 따른 성능차이를 분명히 알 수 있을 것이다. 지포스 6600과 지포스 6600GT 시리즈는 8개의 픽셀파이프라인과 3개의 버텍스 파이프라인으로 가격대비 성능이 가장 뛰어나 지포스 6000 시리즈 가운데 가장 인기 있다. AGP버전과 PCI-E 버전 모두 지원하지만 최근에는 메인보드에 맞춰 PCI-E 버전으로 출시되고 있다. 지포스 6600 시리즈와 지포스 6600GT 시리즈는 크게 그래픽칩셋의 클럭과 메모리의 타입과 클럭으로 분류된다. 지포스 6600은 DDR 메모리를, 지포스 6600GE와 지포스 6600GT는 DDR 메모리보다 빠른 GDDR3를 쓴다는 차이점이 있다.

테스트 결과는 과연?
■ CPU에 따른 그래픽카드 성능테스트
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3D마크 2005 (1024×768)
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펜티엄4 630 | 640 | 650 | 660 | 670
지포스 6600GT 잘만든 | 3659 | 3684 | 3706 | 3715 | 3716
지포스 6600GT 단단한 | 3555 | 3574 | 3594 | 3608 | 3612
지포스 6600GE 바라던 | 3078 | 3117 | 3131 | 3134 | 3137
지포스 6600GE WoW SE | 2958 | 2974 | 2988 | 2993 | 3009
지포스 6600 WoW | 2063 | 2077 | 2078 | 2080 | 2082
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먼저 CPU에 따라 그래픽카드의 성능을 알아보았다. 제품의 사양에 따라 성능차이는 분명했다. 그래픽카드를 업그레이드하면 그만큼 3D 성능이 좋아진다는 의미로 해석해도 된다. 지포스 6600GT가 가장 뛰어난 성능을 보여주며, 다음으로 지포스 6600GE가 그 뒤를 따른다. 지포스 6600GT 단단한과 지포스 6600GE 바라던의 차이는 그래픽칩셋 클럭과 메모리 클럭의 차이다. 지포스 6600GE 단단한은 그래픽 칩셋의 클럭이 100MHz가 높은 반면, 지포스 6600GE 바라던은 메모리 클럭이 120MHz가 높다. 비슷한 성능을 보여 줄 것이라 기대했지만 역시 그래픽칩셋 클럭이 성능에 더 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있는 테스트였다.

■ 그래픽카드에 따른 CPU 성능 테스트
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3D마크 2005 (1024×768)
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Wow | WoW SE | 바라던 | 단단한 | 잘만든
펜티엄4 630 | 2063 | 2958 | 3078 | 3555 | 3659
펜티엄4 640 | 2077 | 2974 | 3117 | 3574 | 3684
펜티엄4 650 | 2078 | 2988 | 3131 | 3594 | 3706
펜티엄4 660 | 2080 | 2993 | 3134 | 3608 | 3715
펜티엄4 670 | 2082 | 2996 | 3137 | 3612 | 3716
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위의 테스트 결과를 그래픽카드에 따른 CPU의 성능으로 바꾸어 배열해보았다. 재미있는 결과가 나왔다. 그래픽카드는 상위기종으로 갈수록 그 성능차이는 분명했는데. 의외로 펜티엄4 600 시리즈에서는 그 성능차이가 미미했다. 펜티엄4 600 시리즈 가운데 제일 낮은 클럭으로 동작하는 630(3GHz)과 가장 높은 클럭으로 동작하는 펜티엄4 670(3.8GHz)에서의 성능이 5% 미만인 것을 감안한다면 3GHz 이상의 높은 클럭의 CPU는 3D 그래픽의 성능에 큰 도움이 되지 않는다는 것을 알 수 있다.

그렇다면 왜 CPU의 성능차이에 큰 영향을 받지 않는 것일까? 앞에서도 잠시 이야기했지만 3D 처리는 그래픽카드가 대부분 전담한다는 이야기다. 예전에는 CPU와 그래픽카드가 동시에 처리했지만 지금은 그만큼 CPU가 처리하는 비중이 줄어든 것이라 할 수 있다.

3D 게임을 위해서라면 그래픽카드를 업그레이드해야
3D마크 2005의 테스트 결과가 곧 3D 게임의 성능이라고는 말할 수 없지만 CPU와 그래픽카드 사이의 역할은 분명히 알 수 있다. 물론 테스트에 사용된 CPU가 최소 3GHz이기 때문에 그 이상의 클럭에서 성능차이를 논한다는 그 자체가 큰 의미가 없을 수 있지만, 결론적으로는 CPU가 3GHz 정도 된다면 CPU는 3D 그래픽의 성능에 큰 영향을 주지 못한다는 것이다. 바꾸어 말한다면 CPU가 일정 성능 이상 낼 수 있다면 그래픽카드의 성능에 따라 3D 게임의 성능이 좌우된다고 할 수 있다.

지금까지의 테스트로 3D 게임을 위해 PC를 업그레이드해야 한다면, CPU보다는 그래픽카드에 투자를 하는 것이 더 많은 성능향상을 기대할 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 하지만 이것은 단순히 벤치마크 결과로 얻을 수 있는 결과이기 때문에 100% 옳다고 말할 수 는 없다. 온라인 게임과 같이 네트워크란 요소가 더해진다면 보다 빠른 클럭의 CPU는 분명히 그 가치를 인정받을 수 있다.

그래픽카드와 CPU, 어떤 것을 업그레이드 해야할지는 역시 사용자의 몫이다. 물론 둘 다 동시에 업그레이드를 한다면 좋겠지만 그렇지 못하다면 그래픽카드에 투자를 하는 게 눈에 보이는 성능 향상을 느낄 수 있을 것이다.