레드 데드 리뎀션 2 인텔/AMD 35종 CPU 벤치마크

QM벤치
75 12885 2019.11.19 01:29

 


레드 데드 리뎀션 2로 살펴보는 35종 CPU 벤치마크

 

안녕하세요. 퀘이사존벤치입니다.


얼마전 퀘이사존에서는 레드 데드 리뎀션 2(Red Dead Redemption 2, 이하 레데리 2) 54종 그래픽카드 벤치마크를 통해 4종 그래픽 옵션과 3종 해상도에서의 성능을 살펴본 바 있습니다. 현재 가장 강력한 성능의 콘솔기기인 Xbox One X(이하 XB1X) 동급 옵션 적용 시에는 그나마 납득할 만한 성능을 보여줬지만, 최상급 옵션 적용 시에는 상당히 높은 GPU 성능을 요구한다는 것을 알 수 있었죠. 그 뒤를 이어 오늘 이 시간에는 인텔/AMD 35종 CPU를 동원하여 레데리 2가 요구하는 CPU 성능은 어느 정도인지 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 레데리 2의 게임에 대한 간략한 소개는 전에 등록된 칼럼을 참고해주시고, 바로 본론으로 들어가겠습니다.


※ 참고: 레드 데드 리뎀션 2 54종 그래픽카드 벤치마크 바로가기





벤치마크 테스트 시스템 사양


 



퀘이사존 벤치마크 시스템 사양입니다. 그래픽카드 벤치마크 당시와 달라진 요소라면, 윈도우 10 업데이트가 이루어져 18363.476 빌드 환경이라는 것과 레데리 2 버전이 1207.60에서 1207.69로 업데이트되었다는 점입니다. CPU 플랫폼의 경우 i5-9500F/i5-9400F는 세그먼트를 고려하여 B365 마더보드와 DDR4-2666 MHz 메모리로 꾸며졌으며, 나머지 스카이레이크 이후 인텔 CPU와 라이젠 CPU는 모두 DDR4-3200 MHz로 통일하였습니다. 그 외 구형 CPU 플랫폼은 소위 국민오버로 통했던 DDR3-2133 MHz를 적용하였습니다.




▲ 좌: 삼성전자 DDR4-2666 MHz, 우: G.SKILL DDR3-1666@2133 MHz


그래픽카드의 경우 순수 CPU 성능 격차를 최대한 드러낼 수 있도록 하이엔드 그래픽카드인 RTX 2080 Ti를 장착하였습니다. 해당 환경에서 2종(최상급/XB1X 옵션) 옵션과 3종(FHD/QHD/UHD) 해상도에서 테스트가 진행되며, 평균 FPS는 물론 FrameView 툴을 구동하여 1% Low/0.1 Low 프레임레이트 값도 얻어내었습니다.





※ 퀘이사존 후원사 특별 협찬



모니터: 인터픽셀 IPQ2731



메모리: G.SKILL TRIDENT Z NEO DDR4-3,200 CL14 8GB x4(서린씨앤아이)



SSD: Apacer PANTHER AS340 960GB(서린씨앤아이)



 

 

3종 해상도 및 2종 옵션 테스트




 

해상도는 게이머들이 가장 많이 사용하는 FHD(1920x1080) 해상도를 기본으로 파워유저나 고사양 게이머들이 선호하는 QHD(2560x1440), 4K/UHD(3840x2160) 해상도 역시 테스트에 포함하였습니다.



* 해상도와 그래픽카드 메모리와의 관계

일반적으로 그래픽카드에 탑재된 메모리 용량이 클수록 3D 게임 화면을 그리기 위한 데이터를 많이 저장할 수 있습니다. 바꿔 말하면, 메모리 용량 자체는 그래픽카드의 근본적인 렌더링 성능(3D 게임 화면을 그려내는 속도)을 결정짓는 핵심 요소는 아닙니다. 하지만 만약 3D 게임 설정이 고해상도 환경일수록, AA 옵션과 후처리 효과, 텍스처 등의 옵션을 고급으로 적용할수록, 메모리에 담겨야 하는 데이터량이 많아지는데 이런 상황에서 메모리 용량이 충분하지 않다면 급격한 성능 저하로 이어질 수 있습니다. 이때 비로소 메모리 용량이 중요한 변수로 작용하게 되는 것이죠. 과거에는 1920x1080 해상도 환경에서 2GB 수준으로도 큰 부족함이 없었지만, 최신 게임들은 점점 더 고용량의 VRAM을 요구하는 상황입니다. 따라서 최신 고사양 게임을 즐기는 사용자라면 최소 4GB VRAM의 그래픽카드를 추천합니다.(2019년 현재 일부 게임의 경우 FHD 해상도라 하더라도 풀옵션 기준에서 6GB 이상의 VRAM이 요구되기도 합니다.)



 

▲ 레드 데드 리뎀션 2 벤치마크의 4종 그래픽 옵션 설정


레데리 2 CPU 벤치크의 경우 위 표에서 최상급 옵션과 XB1X 옵션만 적용하여 테스트를 진행하였습니다. 최상급 옵션에서는 아무래도 GPU 부하가 더 커질 수밖에 없기 때문에 CPU 별 성능 격차가 줄어들 것이며, XB1X 옵션에서는 상대적으로 GPU 부하가 줄어들어 CPU 별 성능 격차는 커질 것입니다. 마찬가지로 해상도 역시 고해상도로 갈수록 CPU 별 성능 격차는 줄어듭니다.



※ CPU와 GPU의 관계


이와 같은 일이 왜 벌어질까요? 그 이유는 3D 게임의 실시간 렌더링 작업에 있어 그래픽카드의 GPU가 가장 큰 역할을 하는 것은 맞지만, GPU 역시 CPU의 명령을 받는 입장이므로 만약 CPU 성능이 GPU의 렌더링 성능을 뒷받침해줄 만한 조건이 되지 못하면 결국 CPU 병목 현상이 발생하기 때문입니다.


따라서 저사양 게임+저해상도+저옵션 등의 극단적인 조건에서는 GPU 능력만 고려하면 수백~수천 FPS를 내어줄 수 있겠지만, CPU가 처리할 수 있는 능력이 한계점에 봉착하여 고성능 CPU를 장착해도 병목 현상이 사라지긴 어려울 것입니다. 비슷한 맥락으로 일부 해외 매체에서는 CPU 성능 벤치마크를 1280x720 해상도 환경에서 진행하기도 합니다. 극단적인 상황을 연출하여 CPU 별 게이밍 성능 차이가 잘 드러날 수 있도록 하기 위함이죠. 따라서 본 벤치마크에서 CPU 별 성능 차이를 가장 잘 알아볼 수 있는 조건은 FHD+XB1X 옵션이 될 것입니다. 이를 염두에 두고 결과를 확인해보시기 바랍니다.



※ 그래프의 0.1% Low Framerate와 1% Low Framerate?


일반적인 프레임 측정 툴은 1초라는 시간 간격을 두고 프레임 수치를 기록합니다. 이는 우리가 흔히 프레임레이트로 보는 수치가 FPS, 즉 초당 프레임 수(Frames per Second)이기 때문입니다. 다만 FPS 수치로 프레임을 기록할 경우 프레임 수치가 간헐적으로 떨어지는 끊김 현상, 스터터링(Stuttering)을 제대로 체크해내지 못하는 경우가 많습니다. 게임에서 프레임 수치는 60 FPS 이상을 가리키고 있지만, 체감상으로는 훨씬 낮게 느껴지는 현상이 여기에서 기인합니다. 이런 순간적인 프레임 드롭을 감지해내기 위해서는 PresentMon 계열 툴을 이용하는 경우가 많은데요. NVIDIA에서 새롭게 제공하는 FrameView나 AMD에서 제공하는 OCAT 역시 PresentMon 계열 프레임 측정 도구입니다. PresentMon과 같이 프레임타임을 기록할 수 있는 툴을 이용하면 벤치마크를 진행하는 동안 생성되는 모든 프레임을 기록하는 것이 가능하며, 이렇게 측정된 원시값(RAW Data)을 조금 더 원론적인 의미의 프레임 수치를 다양하게 계산할 수 있습니다.


0.1%나 1% 같은 수치는 이렇게 측정해낸 모든 프레임 수치를 백분위로 환산했을 때 하위 0.1% 및 1%에 해당하는 수치를 기록한 것입니다. 모든 경우에 적용될 수는 없겠으나 일반적으로 0.1% Low Framerate는 게임을 즐기면서 체감할 수 있는 프레임 드롭 수치, 1% Low Framerate는 일반적인 프레임 측정 툴이 잡아내는 최소 FPS 수치라고 이해한다면 그래프를 읽는 데 도움이 될 것입니다.








※ 아래 내용부터는 벤치마크 결과로 이어집니다.






 

1. FHD(1920x1080) 2종 옵션 성능

렌더링 픽셀 수: 1920 x 1080 = 약 207만








 

2. QHD(2560x1440) 2종 옵션 성능

렌더링 픽셀 수: 2560 x 1440 = 약 369만








 

3. 4K/UHD(3840x2160) 2종 옵션 성능

렌더링 픽셀 수: 3840 x 2160 = 약 829만













레드 데드 리뎀션 2로 살펴보는 35종 CPU 벤치마크

테스트 결과 정리

 


먼저 FHD 환경에서의 테스트 결과입니다. 전반적인 양상을 짚어보면, 인텔 6C/12T 구성의 i7-8700K, 8C/8T 구성의 i7-9700K, 그리고 8C/16T의 i9-9900K가 가장 높은 성능을 보여줍니다. 그러나 4C/8T의 i7 CPU들과 큰 차이는 아닙니다. 다만 4C/4T로 구성된 i5 CPU들은 눈에 띄게 성능 저하가 발생하며, 특히 0.1% Low 프레임레이트에서 크게 낮은 성능을 기록하고 있습니다. 실제 테스트 과정에서 스터터링(Stuttering) 현상이 체감될 정도이며 순간적으로 멈칫하는 현상을 목격하기도 하였습니다.


반면 AMD의 경우 기본적인 스레드 구성이 풍부하기 때문에 테스트에 동원된 CPU 중 스터터링 현상이 체감되는 CPU는 단 1개도 존재하지 않았습니다. 최소 6C/6T 구성이기 때문이죠. 또한 과거 암울했던 게이밍 성능을 보여줬던 8C/8T로 구성된 FX-9590과 FX-8350의 상대적 위치가 상승했다는 것도 눈 여겨볼 부분입니다. 적어도 4C/4T 구성의 i5 CPU보다는 좋은 성능을 보여주죠. 이는 과거와 달리 최신 게임에서의 멀티스레드 지원이 강화된 결과로 판단됩니다.


최신 3세대 라이젠 프로세서의 경우 평균 FPS 수치가 약 120~130 FPS 수준인데, 이는 4C/8T 구성의 스카이레이크 CPU와 견줄만합니다. 그 이상급의 스레드를 가진 인텔 CPU에는 살짝 밀리는 모습이죠. 다음은 QHD 환경으로 넘어가 보겠습니다. 아마 FHD 환경보다는 성능 격차가 줄어들 것으로 예상됩니다.




QHD 환경입니다. 전반적인 양상은 FHD 환경과 동일하지만, GPU 부담이 커지면서, 각 CPU 성능 격차도 줄어들었습니다. 그러나 4C/4T 구성의 i5 CPU의 처참한 0.1% Low 프레임레이트값은 여전합니다. 이는 애초에 레데리 2에서 요구하는 멀티스레드 구성 자체가 4C/4T로는 부족하다는 것을 뜻합니다. 따라서 해상도를 더 높여 CPU 영향력을 최소화해도 해소되지 않을 것입니다. 쾌적하게 즐기기 위해서는 적어도 6C/6T 또는 4C/8T 구성이 필요하다는 뜻이겠죠.




최고의 화질을 보여주는 4K/UHD 환경입니다. 대부분의 CPU에서 평균 70 FPS가 채 되지 않을 정도로 GPU가 최선을 다할 수밖에 없는 조건입니다. 실제로 대부분의 CPU가 대동소이한 평균 FPS 수치를 보여주고 있기 때문에 어떤 CPU를 사용하든 성능 차이는 크지 않습니다. 단 4C/4T 구성의 i5 CPU를 제외하고 말이죠. 평균 FPS는 크게 차이 나지 않지만 0.1% Low 프레임레이트가 여전히 바닥을 기고 있으며, 실제로도 지속적인 스터터링 현상을 유발하였습니다. 한 가지 재밌는 사실은 실질적인 의미는 거의 없으나 GPU 병목 현상 상황에서도 상급 인텔 CPU가 미세하게나마 AMD 라이젠 CPU를 앞서고 있다는 것입니다. 마지막으로 4K/UHD에 최상급 옵션을 적용했을 때의 결과를 보도록 하겠습니다.




보다시피 극단적인 GPU 병목 현상이 발생하는 조건입니다. 평균 50 FPS가 채 되지 않는 상황이죠. 샌디브리지 i5-2500K부터 i9-9900K 그리고 FX-8350부터 라이젠 9 3900X까지 평균 FPS 기준에서는 성능 차이가 거의 없습니다. 4C/4T 구성의 i5 CPU 0.1% Low 프레임레이트값은 더 이상 설명할 필요 없겠죠? 이렇듯 CPU 성능 차이는 상황에 따라 조건에 따라 달리 나타나게 됩니다.


해상도별 성능을 알아보았으니 번외 편으로 스레드 구성별 그리고 CPU 세대별 성능 양상은 어떻게 나타나는지 살펴보도록 하겠습니다. 해당 자료를 통해 레데리 2에서 요구하는 CPU 성능과 특징을 알 수 있을 것입니다.





인텔/AMD CPU 스레드 구성에 따른 성능은?



사실, 순수하게 스레드 구성에 따른 CPU 성능을 알아보기 위해서는 단일 CPU를 가지고 스레드 구성을 달리하면서 테스트를 해야 정확한 결론을 얻을 수 있겠으나, 본 칼럼에서는 좀 더 체감되는 비교를 위해 실제 제품으로 출시된 서로 다른 스레드 구성의 대표 CPU 모델을 통해 확인해보도록 하겠습니다.


먼저 인텔입니다. 4C/4T 구성에서부터 8C/16T로 올라갈수록 성능도 꾸준히 향상됩니다. 그러나 클록 주파수와 캐시 메모리 용량이 다르기 때문에 6C/12T 이상의 스레드 구성이라면 성능 향상은 거의 없다고 볼 수 있습니다. 성능 향상의 곡선은 4C/8T 또는 6C/6T를 기점으로 둔화되는 양상이고요. 반면 동일한 4C/4T 구성의 i5-6600K와 i5-2500K의 경우 성능 차이가 크게 나타나는 데 이는 두 CPU 간의 출시 시점이 워낙 간격이 크고 그동안 꾸준히 발전해온 아키텍처와 IPC 영향으로 해석할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 4C/4T라는 태생적 한계로 인해 0.1% Low 프레임레이트 값은 동일하게 처참한 모양새입니다. AMD 역시 인텔과 마찬가지로 6C/12T 이상이라면 성능 향상은 거의 없습니다. 6C/6T 기반의 라이젠 5 3500X 정도만 되어도 레데리 2를 구동하기에는 충분하다고 볼 수 있겠죠.





인텔/AMD CPU 세대별 성능



세대별 CPU 성능의 관점에서 테스트 결과를 살펴보도록 하겠습니다. 먼저 인텔의 경우 i7-7700K까지는 아키텍처 개선과 클록 상승으로 성능 향상을 지속하다가 i7-8700K를 기점으로 스레드 구성을 늘리는 방향을 더했습니다. 사실 이러한 변화는 AMD 라이젠이 만들었다고 해도 과언이 아니죠. 아주 오랜 기간 동안 i7 CPU = 4C/8T라는 공식을 AMD 라이젠의 등장으로 깨졌다는 점에서 인텔이 얄밉기도 하고, 한 편으로는 AMD 라이젠에게 고마운 마음이 드는 대목입니다. 어쨌든, 근본적인 성능 향상을 이루어내기 위해서는 아키텍처의 변화가 필수이기 때문에 현재의 인텔은 한계가 보이기도 합니다.


다음은 AMD입니다. FX-9590과 FX-8350의 과거 암울했던 게이밍 성능은 현재의 기준에서 다소 완화되었습니다. 스레드 지원 환경이 좋아졌기 때문이죠. 그리고 2017년 라이젠의 출시로 큰 폭의 성능 향상이 발생했으며 2018년 2세대 라이젠을 거쳐 2019년 현재 3세대 라이젠까지 지속적인 아키텍처 개선과 성능 향상을 이루어내고 있습니다. 인텔과의 게이밍 성능 격차가 과거에 비해 정말 많이 좁혀진 상황으로 풀이할 수 있습니다.





※ 벤치마크 결과 정리 요약본





※ 참고: 이하 내용은 레드 데드 리뎀션 2에 국한된 분석입니다.


 현재 레드 데드 리뎀션 2를 쾌적하게 즐기기 위해서는 최소 4C/8T 또는 6C/6T 구성의 CPU가 필요하다.


 CPU 제조사 별로 최상급의 성능을 내어주는 경계는 인텔 i7-8700K 이상, AMD 라이젠 5 3600 이상이다.


4C/4T 구성의 인텔 i5 CPU는 평균 FPS와 별개로 0.1% Low 프레임레이트 값이 매우 낮게 나타나며, 실제로 스터터링 현상이 체감된다. 또한, 옵션을 낮추어도 해소되기는 어렵다. 패치를 통해 개선되길 기대하거나 CPU 업그레이드만이 확실한 해결책.


 당연한 얘기지만 해상도가 낮을수록, 그래픽 품질이 낮을수록 CPU 종류별 성능 격차가 커지며, 이때 최상의 성능을 보여주는 것은 인텔 i9-9900K, i7-9700K, i7-8700K 정도를 꼽을 수 있다.


 GPU 병목 현상이 극대화되는 조건, 즉 4K 해상도와 최상급 옵션이 적용된 상황에서는 인텔 4C/4T CPU를 제외하고, 대부분의 CPU가 대동소이한 성능을 내어준다.


 최상급 옵션이 적용된 환경에서 실질적 의미는 거의 없으나 인텔 CPU 또는 2133 메모리와 조합된 구형 인텔 CPU가 아주 미세하게라도 높은 성능을 내어주는 현상이 나타나는 데, 이는 CPU 아키텍처 및 메모리 레이턴시가 원인일 수 있다.


 레드 데드 리뎀션 2 한정, 고주사율 모니터 사용자가 아니라면, 6C/6T 또는 4C/8T 이상의 조건을 만족하는 선에서 굳이 비싼 CPU를 구입할 필요는 별로 없다.


 AMD FX-9590/FX-8350이 모든 4C/4T 기반의 i5 인텔 CPU보다 좋은 체감 성능을 내어준다.













 

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