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Radeon 7000(VE) |
166 |
138(SDRAM) |
Radeon 7500LE |
250 |
400(DDR200) |
Radeon 8500 |
250 |
500(DDR250) |
Radeon 9000 |
240 |
400(DDR200) |
Radeon 9000pro |
275 |
550(DDR275) |
Radeon 9700pro |
325 |
620(DDR310) |
가장 하위모델인 7000(VE)을 제외하고는 모두 DDR메모리를 채용했다 이들은 클럭만 틀린 것이 아니라 GPU코어 아키텍쳐 자체가 틀리기 때문에 내력에서 상당한 차이를 보인다 외적인 면만 보자면 9000이 8500보다 모델표기도 높고 코어 또한 8500보다 높은 RV250이기 때문에 상위버젼으로 보일 수 있으나 실제는 그렇지 않다 라데온 9000시리즈는 7500의 후계모델로 중저가 시장을 공략하기 위해 만들어진 것이다 실제 라데온8500의 후기 모델은 라데온 9700이다
RV300이 현존(9월17일자) 최고의 그래픽 코어라는 것에 부정하는 유저는 없을 것이다 RV300은 다이렉트9.0과 AGP8X를 지원하고 256Bit의 메모리 인터페이스를 가지고 있다 하지만 최적화 되어 있다는 다이렉트 9.0과 지원 어플리케이션을 아직 만나볼 수는 없는 상황이다 좀더 시기가 지나야 9700pro의 풀파워를 만날 수 있을 것이다 |
코어들의 모습
라데온 GPU들의 모습이다 같은 종류의 코어를 사용하더라도 모델이 다르면 코어의 모습이 틀린 것을 알 수 있다
쿨링은, 중저가 모델인 7000,7500,9000에는 방열판만 붙어있고 8500,9000PRO,9700pro는 쿨러가 부착되어져 있다 7000의 경우 발열이 약하지만 7500이나 9000의 경우 방열판만으로 쿨링한다는 것이 무리가 있어 보인다 꼭 다운이나 오동작이 없더라도 성능적인 면에서 과열은 좋은 것이 아니다 열과 성능과의 관계는 뒷부분에서 논하기로 하자
메모리
앞에서도 말했듯이 7000모델을 제외하고는 DDR메모리를 사용한다 그래픽 카드는 메모리와 GPU가 다이렉트로 연결 되어져 있어 메모리의 대역폭을 최대한 사용할 수 있는 상황이다 이럴 경우 SDRAM은 DDR SDRAM에 비해서 상당히 불리해지게 된다 하지만 7000모델은 멀티미디어 용도를 겨냥 했기 때문에 힘낭비를 줄여 원가 절감을 한 것으로 생각할 수 있다 (모든 7000(VE)모델이 SDRAM은 아니다 DDR을 사용하는 것도 있다)
입수된 라데온7000~9700pro에 사용된 메모리들의 데이터 쉬트를 뒤져 보면 9700pro모델을 제외하고 전부 3.3V를 사용한다 "SDRAM은 그렇다 하더라도 DDR RAM은 2.5V가 정식아니냐??" 하는 분들도 계시겠지만 꼭 그런 것은 아니다 메모리도 CPU와 같이 형태나 용도에 따라 다양한 전압을 사용한다 8500중 최상의 모델이나 9700pro는 Tiny BGA방식의 2.5V~2.8V의 DDR메모리를 사용한다
VGA에서 3.3V메모리 전압은 AGP에 공급되는 3.3V의 전압을 별도의 전원부설계없이 사용할 수 있기 때문에 원가를 절감할 수 있고 고클럭을 DDR메모리를 구현하는데 유리하게 작용할 수 있다는 장점을 가지고 있다
표기된 메모리 속도와 실제 동작클럭을 비교해 보면 보장하는 여유 클럭이 얼마나 남았는지 알 수 있다 똑같이 4나모 메모리를 사용한 라데온 8500과 9000을 비교해 보자면 8500은 단1MHz의 여유도 없이 타이트한 메모리를 사용했고 9000의 경우 무려 50MHz라는 여유 클럭을 갖고 있다 VGA를 고를 때는 이런 식으로 메모리 속도와 실제 동작 클럭을 비교해보면 이익을 얻을 수도 있다 메모리 속도는 메모리 칩 맨끝에 씌여진 숫자를 통해 알 수 있는데, 위 사진을 이해해 보면 7000은 7나노의 메모리를 사용한다는 것을 알 수 있다 메모리 속도는 아래 도표를 참고하기 바란다
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각각 삼성과 하이닉스 웹사이트에 있는 메모리 속도 도표이다 하이닉스는 3.3ns이상의 메모리와 클럭에 따른 CL설정을 표기하지 않았다 메모리 성능은 동작 주파수(클럭)도 중요하지만 반응속도도 상당히 중요하다 삼성의 메모리 도표를 참조해 보면 클럭이 상승할수록 CAS-Latency가 커지는 것을 알 수 있을 것이다(하이닉스도 표시는 없지만 비슷할 것이다) CAS-Latency는 메모리 응답속도로 수치가 낯을수록 빠르다 하지만 빠른 응답 속도에서는 메모리 클럭을 높이기 힘들다 때문에 VGA메모리는 클럭 비율로 볼 때 시스템 메모리보다 느리다고 할 수 있다
VGA Overclocking 어떻게 해야하나?
VGA 오버클럭에는 튜닝한 바이오스를 사용하는 것과 트윅 유틸리티를 사용하는 방법이 있다 바이오스 튜닝은 바이오스 에디터 프로그램으로 바이오스를 튜닝하고 DOS부팅후 FLASH프로그램을 이용해 업데이트를 해야한다 Windows ME 이상을 사용하는 유저라면 별도의 부팅체계없이 시도하기 힘든 방법이다 위험 하기도 하도 상당히 번거로운 작업이다
좀더 실용적인 트윅 유틸리티를 이용한 오버클럭에 대해 알아보자
대표적으로 Power Strip이란 유틸리티가 있다 Power Strip은 계속적으로 업데이트되며 라데온 뿐만 아니라 현존하는 대부분의 3D그래픽 카드의 코어/메모리 클럭을 비롯한 세세한 곳까지 설정을 변경할 수 있다 그 외 ATI VGA에서만 사용할 수 있는 3D Tweak이란 유틸리티도 라데온 오버클럭에 많이 쓰인다
트윅 유틸은 동일한 방식으로 툴바를 이용하여 코어/메모리의 다운 클럭과 오버클럭이 가능하다
실전 오버클럭
오버클럭에 반드시 수반되는 것은 쿨링이다 클럭이 상승하게 되면 전압을 올리지 않더라도 발열이 증가하고 보장온도를 넘지 않은 범위에서도 오동작을 보일 수 있다 테스트는 기본 쿨링 환경과 쿨러/방열판을 추가한 후 오버클럭하는 방법 두가지를 해보도록 하겠다 사용될 트윅 프로그램은 Power strip 3.20 버젼으로 선정되었고 오버 클럭 후 성공 여부의 테스트는 대표적인 VGA/System 벤치 프로그램인 3DMark2001을 사용 하기로 했다
시험환경
CPU |
Pentium-4 1600MHz@2133MHz |
Mainboard |
ASUS P4S333-C |
Memory |
Kingmax DDR333(266MHz,2-2-2) |
HDD |
W/D 40G 7200RPM |
O/S |
Windows 2000 Pro |
Direct X |
8.1 한글 버젼 |
CPU만을 오버클럭한채 모든 설정은 디폴트 값으로 드라이버 또한 박스에 들어있는 기본 드라이버를 사용하였다 모든 것이 기본 설정임을 알아두자
첫 번째 테스트는 전혀 쿨링 환경을 추가하지 않은 상태에서의 오버클럭이다 GPU/RAM 클럭을 연속적으로 10MHz씩 상승시키면서 에러 발생점을 찾아 오동작시 미세 조절 하는 방식을 취하였다 아래 값들은 텍스쳐의 손상없이 정상으로 3DMark를 통과했을 때의 값이다 VGA를 과다하게 오버클럭하면 다운되거나 텍스쳐가 깨지는 현상이 발생한다
오버클럭이 실패했다면 증상으로 원인을 대강 짐작해 볼 수 있는데 갑자기 화면이 정지하는 경우 GPU가 클럭을 버티지 못하는 것으로 의심할 수 있고 화면에 점들이 깨지거나 불완전한 화면이 나타난다면 메모리를 의심해 볼 수 있다 메모리도 심각하면 다운이 가능하다 오버 클럭후 GPU가 버티지 못한다면 바로 테스트가 정지 되어 버린다 그러나 메모리의 경우는 심각하지 않다면 손상된 화면으로 계속 진행하게 되는데 이런 현상을 방치한다면 클럭은 높아졌다 하더라도 성능은 오히려 저하되는 경우가 발생 한다 원인은 데이터 전송의 신뢰도가 급격히 떨어지기 때문이다 VGA뿐만 아니라 CPU도 마찬가지이다
Defert Overclocking
7000(VE)
GPU/Ram=166/138 Score 1301 |
193/150 Score 1450 |
<기본쿨링 : 방열판 >
7나노의 메모리를 사용하였기 때문에 메모리 클럭의 상승폭은 상당히 적다
7500LE
250/166 Score 2847 |
281/215 Score 2891 |
<기본쿨링 : 방열판 >
상당한 클럭 상승이 있었음에도 성능은 크게 향상되지 않았다 오차범위로도 생각해 볼 수 있는 차이이다 라데온 7500시리즈는 최소 270MHz의 클럭을 보장한다
8500
250/250 Score 8537 |
MAX 281/274 Score 9069 |
<기본쿨링 : 라데온 정품(?) 쿨러>
고급 모델 답게 성능/클럭 비율이 우수하다 또한 오버 클럭에 확실한 반응(?)을 보여준다
9000
250/200 Score 6419 |
MAX 270/240 Score 6422 |
<기본쿨링 : 방열판>
클럭이 올라 갔음에도 점수는 거의 변하지 않았다 또한 4나노(250MHz)의 메모리 임에도 240까지만 안정적 동작을 하였다 VGA의 바이오스에 설정된 메모리 반응 타이밍을 의심해 볼 수 있다 보장 클럭의 여유가 많아 보다 나은 성능을 위해 반응 속도와 당겨 맞춘 것일 수도 있다 발열이 꽤있음에도 불구하고 방열판만 있는 것이 안스럽다
9000 PRO
275/275 Score 7120 |
MAX 310/306 Score 7745 |
<기본쿨링 : 라데온 정품 쿨러>
같은 RV250코어를 사용하는 라데온 9000과 9000PRO의 성능 차이는 생각보다 크게 나타났다 GPU 클럭 상승 범위 또한 9000에 비해 상당히 높은 것을 볼 수 있다
9700PRO
325/310 Score 11829 |
MAX 371/337 Score 12092 |
<기본 쿨링 : 라데온 정품쿨러>
역시 높은 점수를 기록했다 특히 Nature에서 Geforce-4 TI 4600도 80프레임을 넘지 못하는 것과 비교해 기본에서 최대 150프레임이 넘는 수치를 보여주어 경악하게 만들었다 하지만 케이스 오픈 상태에서도 GPU와 RAM의 상당한 발열은 우려가 되는 부분이다
라데온들은 클럭 변화에 각자 개성있는 반응들을 보여주었다 3DMark는 VGA에 비례적인 성능을 알아보기에는 부적합한 벤치마크 프로그램이라 생각한다 여기서 라데온 7000과 7500은 Nature와 Pixel Shader을 하드웨어적으로 지원하지 못하기 때문에 테스트 항목을 Skip해 버린다 모든 테스트를 수행하는 다른 라데온들에 비해 점수차가 더 심하게 벌어진다
2차전! 쿨링의 강화
기본 쿨링장치는 모두 벗고 새옷으로 갈아입자 입수된 6개의 라데온은 9700pro를 제외 하곤 양면 테입과 에폭시 본드로 쿨링 장치를 고정하고 있다 이런 장착은 접착면과 히트싱크의 열전도율이 많이 떨어진다
지각한 라데온 9700은 여기에도 참여하지 못했다 솔찍히 라데온 9700PRO를 제외 했으면 한참 일찍 전에 기사를 내보냈을 것이다 짜집기 기사가 되버려 죄송스러울 뿐이다 ^^;
램방열판과 잘만3100 쿨러로 무장하였다 접착은 써멀테입과 열전도 그리스를 적당히 이용하였다 두 개의 90mm팬과 한 개의 60mm델타팬(8000RPM)을 12V모드로 사용하였다 상당한 소음과 쿨링에 소비되는 금전을 생각한다면 비실용적인 방법이지만 어디까지나 테스트이기 때문에 목적 수행이 우선이다 나머지 몫은 이보다 더한 환경을 구축할 유저에게 남긴다
VGA에 온도가 하락하면 오버클럭 범위의 상승 이외에 성능상 어떤 변화가 생기는지 주의 깊게 봐주기 바란다 아래를 보면 알겠지만 오버클럭에 수반되는 온도 측정은 생략하였다 VGA의 코어에 직접 접근할 수 없는 구조로 정확한 온도를 측정하기가 애매하다
7000
166/138 score 1512 |
195/150 score 1776 |
MAX 215/163 score 1828 |
온도에 따른 성능 변화가 예상보다 훨씬 심했다 기본 클럭에서 무려 16.2%나 점수가 향상 되었고 위와 같은 클럭으로 설정시 22.4%나 향상 되었다 물론 오버 클럭 범위도 향상 되었다 쿨링의 중요성이 다시 한번 부각 되는 순간이다
7500LE
250/166 score 2924 |
281/215 score 2967 |
286/220 score 2972 |
7500LE 모델은 성능 향상의 폭이 크지 않았다 기본 클럭은 약 2.7%향상 되었으며 위와 같은 클럭으로 오버시 약2.5%증가한 것을 알 수 있다
8500
250/250 score 8493 |
281/274 score 9023 |
MAX 292/283 score 9207 |
8500의 경우는 예외이다 오히려 0.05%의 하락이 있었다 그러나 결과적으로 오버클럭 범위의 향상과 함께 점수는 높아졌다 오차라 생각할 수도 있는 값이다
9000
250/200 score 6373 |
270/240 score 6422 |
290/252 score 6431 |
변화는 있었지만 상당히 미약하다
9000PRO
275/275 score 7186 |
310/306 score 7877 |
320/310 score 7967 |
쿨링 강화로 인한 약간의 성능 향상이 있다
9700PRO
325/310 score 11815 |
371/337 score 12125 |
405/364 score 12333 |
동작 클럭은 상당히 높아졌지만 약간의 성능 향상폭이 그리 크지 않다 하지만 테스트 항목중 Nature에서는 평균 100프레임 이상, 최대 170프레임을 능가해 눈에 띄는 향상을 보여주었다
분석
쿨링 환경의 변화에 따른 성능 변화는 다양하게 나타났다 PC는 다운만 안되면 된다는 의견을 반박하게 되었다 차이가 발생한 원인은 칩셋마다 다른 기본 쿨링환경과 코어 내부의 구조로 단정해 볼 수 있다 온도에 따른 성능 변화는 쉽게 해설할 수 있다 문제는 데이터 전송의 신뢰도 감소라고 할 수 있는데 GPU,CPU를 비롯한 전자기 반도체들은 다양한 원재료로 구성되어져 있고 굉장히 세밀 하다는 것은 누구나 알고 있을 것이다 기본적으로 물체마다 열에 따른 팽창/수축의 계수가 다르고 프로세서칩의 기본 구성인 트랜지스터 또한 열에 따라 값이 변하게된다 어느 부품이나 마찬가지이다 이것들과 연개되어 복합적인 이유가 있겠지만 기본적인 두가지를 생각해 본다면 데이터 전송의 신뢰도와 연관되어 충분히 이해할 수 있으리라 본다 이 때문에 제조사들은 효율적인 퍼포먼스를 낼 수 있는 최적의 온도를 정하고 있다
반대로 온도를 내리게 된다면?
오버클러커들이 특수한 방법을 이용하여 극한 오버를 할 경우 평상시보다 상당히 클럭이 상승하는 것을 볼 수 있다
온도가 내려 가게 되면 보통 캐리어라 칭하는 유동 전자의 움직임이 둔해지거나 멈추기 때문에 간섭등의 감소로 트랜지스터를 비롯한 내부 회로(전선도 저항에 속한다)의 저항치가 줄어들게 되는데 (이때 부가적인 잇점으로 사용 전력 또한 줄어들게 된다) 이런 현상은 저항값이 ' 0 ' 이 되는 절대 온도 '-273도'까지 계속되며 절대 온도에 도달하면 초 저 전력에서도 칩의 최대 주파수를 발휘할 수 있게된다 그러나 절대 온도까지 내릴 기술은 아직 없다 이론상 만으로 가능할뿐인데 실제 초저온에선 아예 동작을 하지 못할 수 도 있다
하지만 무조건 온도를 내려 클럭을 높힌다고 성능이 비례적으로 증가하는 것은 아니다 과열일 때와 마찬가지로 정밀하게 제작해논 값에 변화가 생기기 때문에 기준치를 벗어나면서 어느 정도의 손실이 따르게 된다 단,클럭 상승에 따른 성능 변화와 비교해 훨씬 적기 때문에 느끼지 못하는 것이다 최대의 성능이 아닌 최대의 효율을 따져보자면 (클럭,온도,전력)의 절묘한 삼박자가 아닐까 하다
오버클럭 통계
기본클럭에서 쿨링환경을 변경해서 오버클럭한 최대치의 변화를 정리해보자 클럭의 변화량과 변화에 따른 성능변화를 보기 쉽게 정리한다
모델 |
클럭 변화 수치(GPU/RAM) |
클럭 상승률/점수 상승률 |
7000 |
166 : 138 = 215 :163 |
24 % / 40.5 % |
7500LE |
250 : 166 = 286 : 220 |
21 %/ 4.3 % |
8500 |
250 : 250 = 292 : 283 |
15 %/ 7.8 % |
9000 |
250 : 200 = 290 : 252 |
20.4 %/ 1 % |
9000pro |
275 : 275 = 320 : 310 |
14.5 %/ 12 % |
9700pro |
325 : 310 = 405 : 364 |
21.1 %/ 4.2 % |
최고의 오버클럭 왕은 우습지만 라데온 7000(VE)이 차지 하였다 그러나 실제 3DMark 점수를 끌어 올리기는 VGA오버 클럭보단 CPU나 메모리쪽을 오버클럭하는 것이 훨씬 높은 점수를 끌어낼 수 있다 이런 점에서는 고급 VGA가 유리하다
쿨링 강화에 따른 성능 변화
같은 클럭이라도 쿨링 강화에 따른 퍼포먼스의 차이를 정리하자
모델 |
성능 향상 % |
7000 |
16~22 %(약) |
7500LE |
2.5~2.7 %(약) |
8500 |
0 % 미만 |
9000 |
1% 미만 |
9000pro |
1~2 %(약) |
97000pro |
0.5% 미만 |
일부는 어떻게 보면 오차라고도 할 수 있는 값들이지만 공통 적으로 상승되었기 때문에 우연이라고 보기는 어렵다
마치며
라데온 카드들의 오버클럭에 대해 알아보았다 어케 하다보니 라데온 오버클럭과 열이란 주제로 바뀐것 같다
아~~산만하다 둘중 필요한 반찬을 골라 드시기 바란다 둘다 먹어도 좋다^^;
이번 테스트를 통하여 대략적인 오버/성능 차이를 비교할 수 있었다 또한 클럭이 전부가 아니라는 사실을 여지없이 보여 주었다
물론 여기에 나온 결과 값들은 상황에 따라 얼마든지 변할 수 있다 또한 테스트를 하면서 같은 라데온 임에도 모델마다 2D에서의 상당한 화질 차이를 느낄 수 있었다 가장 우수해 보였던 것은 9700과8500이다 아무래도 고가 모델이기 때문에 그래픽 코어를 비롯해 필터부분의 처리에도 많은 신경을 쓴 것 같다 실제 라데온 8500의 경우 칩을 외주를 하더라도 엄격한 검열 아래 제작되어 진다고 한다 9700모델도 ATI의 엄격한 검열 아래 기본 설계대로 제작하게 하고 있다고 한다 결론은 나돌아 다니는 라데온 9700pro는 똑같은 넘들이란 것이다 아~~ 또 쓸데 없는 예기가 길어 질려고 한다
언제나 결론은 우리 모두 즐오바@즐 컴생활로 쓸모있는 자부 오바 국가를 이룩하자는 것이다 먼 예긴지 모르겠다^^; 이만 마치자