RX 5000 시리즈로 알아본 인텔 vs. AMD 보급형 CPU 게이밍 성능은?

PCIe 4.0 그리고 메모리 클록에서 열세인 인텔... 여전히 게이밍은 인텔일까?

퀘이사존벤치
81 8297 2020.06.02 23:46





인텔 vs. AMD 보급형 CPU 게이밍 성능은?

feat. XFX RX 5700 XT/RX 5600 XT/RX 5500 XT



안녕하세요. 퀘이사존벤치입니다.


오늘은 좀 특별한 벤치마크를 준비했습니다. 하드웨어 커뮤니티나 매체에서 자주 볼 수 있었던 고성능/하이엔드 제품군에 속하는 값비싼 제품이 아닌!! 보급형 플랫폼에 시선을 옮긴 테스트 자료입니다. 즉 i9-10900K/R9 3900X와 같은 고성능 CPU에 RTX 2080 Ti/RTX 2080 SUPER 등 우리가 흔히 봐왔던 조합이 아니라는 것이죠. 주인공은 바로 XFX 라데온 RX 5000 시리즈 3종(RX 5700 XT/RX 5600 XT/RX 5500 XT)으로 보급형 인텔 CPU 플랫폼과 AMD CPU 플랫폼에서 각기 게이밍 성능이 어떤 양상으로 나타나는지 알아보도록 하겠습니다. 이러한 접근법은 다양한 각도에서 플랫폼별 성능 특성을 파악하는 데 도움이 될 수 있는데요. 크게 아래와 같은 이유를 꼽을 수 있습니다.


1. AMD 라데온 RX 5000 시리즈 그래픽카드는 PCIe 4.0을 지원한다.

2. AMD 라이젠 3000 시리즈 플랫폼은 PCIe 4.0을 지원한다.

3. 인텔 CPU는 10세대에 이른 현재까지도 PCIe 4.0이 아닌 PCIe 3.0에 머무르고 있다.

4. 인텔 플랫폼은 하위 칩세트를 사용한 보급형 마더보드에서 메모리 클록에 대한 제한이 크다.


이런 특성을 감안해볼 때 대다수의 유저들이 실제로 구매하고 사용하는 보급형 플랫폼에서 PCIe4.0을 지원하는 라데온 그래픽카드는 어떤 성능적 차이로 귀결될지 개인적으로도 참 궁금한 부분이었습니다. 그동안 CPU 성능 테스트에는 주로 AMD 라데온이 아닌 NVIDIA 지포스 그래픽카드가 주로 사용되었기 때문이기도 하죠. 물론 현재의 라데온 그래픽카드 성능으로는 PCIe3.0 -> PCIe4.0 인터페이스 향상으로 인한 실질적 체감 성능 향상은 없다고 봐도 좋지만(과거 퀘이사존 벤치마크에서 확인 가능), 그렇다고 성능 차이가 전혀 없는 것은 아닙니다. 덧붙여 보급형 플랫폼에서는 인텔의 경우 메모리 클록에 제한이 커 상대적으로 메모리 대역폭 확보도 어렵다는 특징이 있죠. 자 이제 테스트 콘셉트를 말씀드렸으니 대조군 플랫폼을 어떻게 구성하였는지 말씀드릴 차례입니다.






테스트 시스템에서 눈여겨봐야 할 부분은 바로 CPU입니다. 보급형 게이밍 시스템을 꾸미고자 할 때 고려해볼 수 있는 대표적인 CPU 4종을 선정해보았습니다. 인텔의 경우 얼마 전에 출시된 6코어 12스레드 기반의 i5-10400, 그리고 6코어 6스레드의 i5-9400F이고요. AMD는 인텔 CPU의 가격을 고려하여 6코어 12스레드 기반의 라이젠 5 3600X와 4코어 8스레드의 라이젠 3 3300X입니다.


또한, 메모리 클록 설정에서 좀 더 세분화된 구성을 적용하였는데요. 인텔은 동일 메모리 대역폭에서의 성능 차이를 알아보기 위해 AMD 라이젠 플랫폼과 동일한 3200 MHz 그리고 i5-9400F를 의식하여 보급형 마더보드에서의 실질적 구성으로 볼 수 있는 2666 MHz를 모두 적용하여 테스트를 진행하였습니다. 메모리 클록은 수치가 높으면 높을수록 더 높은 메모리 대역폭을 확보할 수 있기 때문에 최종적인 성능에 작지 않은 영향을 끼치게 됩니다. 이런 측면에서 좀 더 유연한 정책을 가진 라이젠 플랫폼이 소비자 입장에서는 더 높은 점수를 줄 수 있겠습니다.


다음은 각 플랫폼에 장착될 3종의 라데온 그래픽카드입니다. 퀘이사존 공식 후원사인 엑슬비젼코리아에서 XFX 라데온 RX 5000 시리즈 3종을 협찬해 주셨습니다. 참고로 라데온 RX 5000 시리즈는 PCIe 4.0 인터페이스를 지원합니다. 반면 NVIDIA 지포스의 경우 PCIe 3.0에 머무르고 있죠. 물론, 최근 NVIDIA의 CEO 젠슨 황(Jensen Huang)이 직접 발표한 차세대 아키텍처 암페어(Ampere) GPU의 경우 PCIe 4.0을 사용하는 것으로 알려져 차세대 지포스 3000 시리즈 역시 PCIe 4.0을 사용할 가능성이 높습니다.




▲ XFX 라데온 RX 5700 XT THICC II ULTRA D6 8GB





▲ XFX 라데온 RX 5600 XT THICC II PRO D6 6GB





▲ XFX 라데온 RX 5500 XT DD D6 8GB





※ 퀘이사존 후원사 특별 협찬




모니터: 인터픽셀 IPQ2731





메모리: G.SKILL TRIDENT Z ROYAL DDR4-3,200 CL14 16GB x2(서린씨앤아이)





SSD: Apacer PANTHER AS340 960GB(서린씨앤아이)




  

CPU 플랫폼은 총 6종의 대조군으로 테스트가 진행되지만, 그래픽카드가 3개이므로 x3을 하면 18종이 됩니다. 사실, CPU 전쟁에서 AMD의 라이젠 CPU는 가격 대비 스레드 수와 함께 상대적으로 좋은 가성비 그리고 괄목할만한 게임 성능 향상으로 이제는 완전히 대세가 되었습니다. 그러나 고가 CPU 라인업에서만큼은 인텔 CPU가 멀티스레드 성능에서는 밀려도 게이밍 성능이 더 높은 것이 사실입니다.


하지만 이러한 인텔 CPU의 특성이 최신 라데온 그래픽카드와 조합한 보급형 CPU에서도 동일 양상으로 나타날까요? 테스트 결과를 면밀히 살펴봐야겠지만, 분명 고급형 플랫폼과는 분명히 그 결이 다르게 나타날 것입니다. 서두에서 밝힌 바와 같이 네가지 요소가 성능 발휘에 있어 무시할 수 없는 요소이기 때문이죠.


성능 확인을 위한 게임 테스트는 3DMark Fire Strike와 게임 5종을 준비하였습니다. 플랫폼별 성능 특성을 파악하는 것이 주목적이기 때문에 해상도는 FHD(1920x1080)로 한정하였습니다. 또한 3DMark Fire Strike의 경우 매 테스트 시 도출되는 점수의 오차 범위가 비교적 폭넓고 각 플랫폼의 결괏값에 대한 신뢰성을 강조하고자 3회 테스트 후 평균값을 기록하였으니 참고해 주시기 바랍니다.




1. 3DMark Fire Strike 1.1






(1) XFX RX 5700 XT THICC II ULTRA 8GB






(2) XFX RX 5600 XT THICC II PRO 6GB





(3) XFX RX 5500 XT DD 8GB




※ 테스트 결과 해석

CPU 본연의 성능, 메모리 클록, PCIe 인터페이스 버전 등 각 플랫폼의 변인은 여러 가지가 존재하지만, 결과적으로 RX 5500 XT/RX 5600 XT는 유의미한 성능 차이가 없다고 볼 수 있습니다. 그만큼 그래픽카드의 성능을 최대한 발휘함에 있어 시스템 자원이 충분하다는 뜻이기도 하죠. 그러나 가장 높은 성능을 가진 RX 5700 XT가 출동하면 다소 변화가 생깁니다. 특히 인텔 CPU에서 메모리 클록별 성능 차가 작지만 분명히 드러나게 됩니다. 2666 MHz 조합에서는 3200 MHz 대비 그래픽 점수가 소폭 낮게 측정되었습니다.




2. 보더랜드 3






(1) XFX RX 5700 XT THICC II ULTRA 8GB






(2) XFX RX 5600 XT THICC II PRO 6GB






(3) XFX RX 5500 XT DD 8GB




※ 테스트 결과 해석

보더랜드 3 역시 3DMark Fire Strike와 마찬가지로 RX 5600 XT까지는 성능 차이가 거의 없습니다. 그러나 RX 5700 XT 장착 시에는 각 플랫폼별 성능 차이가 드러납니다. 사실 CPU 별 성능 차이보다는 인텔 CPU 안에서의 메모리 클록에 따른 성능 차이가 더 크게 나타나기도 하고요. 특히 9세대 코어 프로세서인 i5-9400F는 현실적인 가성비 시스템으로 접근하면 마더보드 칩세트(B365/B360 등)로 인한 메모리 클록 제한으로 인해 2666 MHz의 성능이 가지는 의미가 큽니다. RX 5700 XT 수준의 그래픽카드를 사용한다면, 더 높은 메모리 클록을 적용 시 게임 성능 향상도 확실하기 때문에 더 아쉽게 느껴집니다.




3. 콜 오브 듀티: 모던 워페어






(1) XFX RX 5700 XT THICC II ULTRA 8GB






(2) XFX RX 5600 XT THICC II PRO 6GB






(3) XFX RX 5500 XT DD 8GB




※ 테스트 결과 해석

콜 오브 듀티: 모던 워페어의 경우 보더랜드 3와 달리 RX 5700 XT에서도 플랫폼별 성능 차이가 거의 발생하지 않습니다. DX12 API의 효율적인 멀티 스레드 분배 능력도 어느 정도 영향이 있을 수 있겠습니다. 그러나 본 테스트는 어디까지나 RX 5700 XT 그래픽카드까지의 결과를 보여주고 있기 때문에 이보다 훨씬 더 높은 성능을 가진 그래픽카드를 장착하면 얼마든지 다른 양상의 결과를 보여줄 가능성도 배제할 수는 없습니다.




4. 둠 이터널






(1) XFX RX 5700 XT THICC II ULTRA 8GB






(2) XFX RX 5600 XT THICC II PRO 6GB






(3) XFX RX 5500 XT DD 8GB




※ 테스트 결과 해석

둠 이터널은 콜 오브 듀티: 모던 워페어와 마찬가지로 본 테스트에서 CPU/메모리 클록에 따른 성능 차이가 가장 작은 게임 중 하나입니다. 대조군 그래픽카드 중 가장 성능이 좋은 RX 5700 XT 장착 상황에서도 플랫폼별 성능 차이가 거의 없다는 것이 이를 방증하죠. 이러한 결과는 CPU 드로콜(drawcall) 병목이 거의 발생하지 않는다는 뜻이며, 결과적으로 그래픽카드 본연의 성능이 잘 발휘될 수 있다는 뜻이기도 합니다. Vulkan API의 장점인 멀티 스레드 활용의 효율성도 밑받침이 되었을 것입니다.




5. 배틀그라운드






(1) XFX RX 5700 XT THICC II ULTRA 8GB






(2) XFX RX 5600 XT THICC II PRO 6GB






(3) XFX RX 5500 XT DD 8GB




※ 테스트 결과 해석

단골 벤치마크 게임인 배틀그라운드의 테스트 결과입니다. 국민 옵션을 적용한 상태이기 때문에 성능 차이를 논하기 전, 절대적인 FPS 자체가 상당히 높게 나타납니다. 또한 CPU 성능 그리고 메모리 클록에 의한 성능 향상이 상당히 높게 나타나기도 하죠. RX 5500 XT에서는 유의미한 차이를 발견하기 어렵지만, RX 5600 XT 이상의 그래픽카드에서는 상당히 뚜렷한 성능 차이를 확인할 수 있습니다.




6. 레인보우 식스 시즈






(1) XFX RX 5700 XT THICC II ULTRA 8GB






(2) XFX RX 5600 XT THICC II PRO 6GB






(3) XFX RX 5500 XT DD 8GB




※ 테스트 결과 해석

레인보우 식스 시즈는 출시된 지 벌써 5년 가까이 된 게임이지만, 지속적인 업데이트와 콘텐츠로 여전히 현역 게임으로 인기를 구가하고 있습니다. 게다가 최적화도 훌륭하여 메인스트림급 그래픽카드에서도 얼마든지 100 FPS 이상의 성능을 기대할 수 있기도 하고요. 하지만 이렇게 GPU 연산 능력에 대한 요구 수준이 낮아 수백 FPS를 뿜어내는 환경에서는 플랫폼별 성능 차이가 크게 나타나게 됩니다. 바로 드로콜(drawcall) 병목 현상이 심해지기 때문이죠.


게임에서 요구하는 그래픽 수준 대비 GPU 능력이 여유로운 상황이라면, 수백을 넘어 수천 FPS도 뽑아낼 수 있겠지만 현실적으로는 그에 상응하는 CPU의 지시/명력 능력(drawcall)이 뒷받침되어야 합니다. 즉 GPU 입장에서 CPU가 일을 시켜주길 기다리는 상황이 발생할 수 있다는 것이죠. 레인보우 식스 시즈가 바로 대표적인 예입니다. RX 5700 XT 장착 시 CPU/메모리 클록별 성능 차이가 두드러지며 이러한 양상은 하이엔드 그래픽카드를 장착했다면 더욱 심해질 것입니다.





▲ 전체 테스트 결과 DB(클릭 시 원본 크기로 감상 가능)




벤치마크 결과 정리 요약


라데온 RX 5000 시리즈 그래픽카드를 사용한다면, 보급형 CPU 플랫폼에서 절대적인 성능과 가성비 모두 라이젠 CPU 플랫폼이 인텔보다 우세하다고 볼 수 있다.


CPU 플랫폼별 게임 성능 차이의 정도는 게임 타이틀마다 다르고, 또 해상도와 옵션에 따라서 얼마든지 달라질 수 있다. 이는 CPU 드로콜 병목현상이 심화되는 조건이어야 한다는 전제조건이 필요하기 때문.(동일 게임이라도 옵션을 낮추고 해상도를 낮출수록 이러한 경향은 심화된다)


테스트에 활용된 게임 중에서는 배틀그라운드와 레인보우 식스 시즈에서 CPU 플랫폼별 성능 차이가 비교적 두드러지게 나타났다. 반면 Vulkan API 기반의 둠 이터널은 플랫폼별 성능 차이가 매우 적어 보급형 CPU라 하더라도 GPU 본연의 성능을 만끽할 수 있다.


메모리 클록의 중요성은 최근 라이젠 CPU에서 강조된 경향이 크나, 인텔 CPU 역시 메모리 클록에 따른 성능 차이가 결코 작지 않다. 게임에 따라서는 충분히 유의미한 차이를 가지므로, 인텔 9세대 코어 프로세서와 대응하는 하위 칩세트/보급형 마더보드의 메모리 클록 제한은 상당히 아쉬운 특성이자 불리한 특성.


PCIe 4.0 인터페이스 사용으로 인한 성능 이점은 현재까지 적용된 그래픽카드 한정, 아직까지는 미묘한 차이만을 가져온다. 차후 RDNA2 아키텍처 기반의 빅나비(Big Navi) GPU 라데온 그래픽카드나 NVIDIA 차세대 지포스 그래픽카드에서 조금씩 의미가 커질 것으로 예상된다.


현실적인 의미에서 언제나 그렇듯 순수 게임 용도의 PC를 구성하고자 한다면 대규모 캐릭터들이 등장하는 MMORPG를 제외하고, 대부분의 게임에서는 적당한 CPU에 고성능 그래픽카드를 장착하는 것이 최상의 조합이다. 특히 멀티플레이가 아닌 싱글 캠페인 위주의 게임 취향을 가진 사용자라면 더더욱 CPU보다는 그래픽카드에 투자하는 것이 현명하다.






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