듀얼 그래픽카드 장착, 제가 한 번 해보겠습니다

[웃는얼굴이좋아]

PC 게이머라면 누구나 초당 60 프레임 이상 유지되는 환경을 위해 고민한다. 잘 돌아가던 게임이 중간에 잠깐 끊기기라도 한다면 몰입에 큰 영향을 주기 때문이다. 그 순간이 기가 막히게도 중요한 순간이라면 더할 나위도 없다. 난이도 높은 보스를 공략하고 있다거나, 적에게 중요한 한 방을 시전할 순간 등이라면 말이다. 여기에 민감한 사람은 무슨 일이 있더라도 60 프레임이라는 성역을 방해 받지 않기 위해 노력한다.

그 해법으로 등장한 것이 다중 그래픽카드 기술이다. 엔비디아 확장 연결 인터페이스(SLI – Scalable Link Interface)나 AMD 크로스파이어(CrossFire)X가 대표적이다. 한 개의 그래픽카드가 모든 화면을 그려낸다면, 다중 그래픽카드는 디스플레이에 그려야 할 화면을 서로 분할해 처리하기 때문에 더 빠르고 부드럽다. 물론 그래픽카드를 하나 더 구매해야 하기에 비용이 두 배로 드는 것은 어쩔 수 없다.

모두가 꿈꾸는 다중 그래픽카드 연결 기술. 심지어 고성능 그래픽카드 한 개라도 구매해 장착하려면 그만큼 준비가 필요하다. 이에 고성능 그래픽카드를 두 개씩 장착하려면 어떻게 하는지 알아보고자 한다.

먼저 메인보드가 CFX/SLI 지원하는지 확인

두 그래픽카드를 사용하기 전에 확인해야 할 부분은 당연히 내가 쓰는 메인보드가 두 개의 그래픽카드를 장착할 수 있는가 여부를 검증하는 것이다. 그래픽카드는 PCI-Express 슬롯을 사용하는데, 이 슬롯 배치나 구성 등에 따라 희비가 엇갈릴 수 있다. 또한 그래픽카드 두 개를 준비했는데, 슬롯이 없다면 비용과다로 한 개를 처분해야 하는 상황이 온다. 불필요한 작업을 막으려면 일단 확인 해두자.

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▲ 메인보드 내 PCI-Express 슬롯 구성이 충분한지 먼저 확인해야 한다.

대부분의 그래픽카드는 PCI-Express를 여럿 배치해 다중 그래픽카드 연결이 가능하도록 설계한다. 과거 구형 메인보드는 PCI 슬롯을 같이 배치했기 때문에 일부 다중 그래픽카드 연결이 불가능한 경우도 있었다. 지금은 최소 2개 정도는 연결 가능하게 만들고 있으니 큰 걱정은 하지 않아도 된다.

문제는 사용하고 있는 시스템이 다중 그래픽카드의 엄청난 데이터를 견딜 사양인가에 달려 있다. 지포스 GTX 1080 또는 라데온 RX 480 등을 두 개 구매했는데, 프로세서가 셀러론이나 펜티엄이라면 병목에 의해 제대로 된 성능을 맛보기 어렵다.

가급적 프로세서는 코어 i5급 이상으로 구성해야 병목에 의한 성능저하를 최소화할 수 있다. 코어 i7이면 더할게 없다. 프로세서는 좋으면 좋을수록 다중 그래픽카드의 성능을 최대한 맛볼 수 있다.

다중 그래픽카드를 준비하면서 또 확인해야 할 것은 PCI-Express 레인 구성이다. 일반 코어 프로세서는 16~20 레인 정도가 제공되고, 익스트림 프로세서는 제품에 따라 28~40 레인으로 구성된다. 이에 그래픽카드 구성에 따른 PCI-Express 레인 구동에 변경이 생긴다. 일반 그래픽카드는 단일로 x16 레인을 활용하고 있다. 하지만 두 개가 모두 동일하게 x16 레인 활용할 수 없다. 30 레인을 초과하기 때문이다. 동일한 그래픽카드가 x16으로 작동하려면 무조건 40 레인 지원 코어 i7 익스트림을 써야 한다.

이에 일반 Z 또는 H, B 계열 메인보드는 두 개의 그래픽카드를 연결하면 x8 + x8 구성으로 작동한다. 이전 세대 메인보드도 거의 비슷한 구성을 제공한다. 40 레인을 지원하는 X99 계열 메인보드는 x16 + x16 구성이 가능하고 3개 이상이라면 x16 + x16 + x8 또는 x8로 최대 4개의 그래픽카드 연결을 지원하기도 한다.

케이스에 장착 공간은 충분하십니까?

메인보드 슬롯 다음으로 중요한 것은 장착 공간이다. 부품이 전부 노출되는 개방구조라면 어떤 것을 장착해도 상관이 없겠지만(대신 발열로 고생한다), PC 케이스를 쓰는 일반적인 시스템은 장착 공간에 대한 고민도 필요하다. 슬롯도 있고 프로세서 성능도 좋은데, 그래픽카드를 장착하지 못한다면 큰일 아니겠는가? 때문에 그래픽카드 장착 공간이 여유로운지 확인하는 것도 빼놓을 수 없다.

지포스 GTX 1070/1080급 이상 그래픽카드라면 길이가 약 30cm 전후가 된다. 대부분 미들타워 케이스는 35~38cm 가량의 공간이 있으므로 장착에 어려움이 없다. 또한 빅타워 케이스를 쓰고 있다면 공간이 더 넓으므로 역시 걱정하지 않고도 고성능 그래픽카드 장착이 가능하다. 슬림타워나 미니타워 같은 소형 PC 케이스는 일부 호환되지 않을 수 있으니 구매하려는 그래픽카드의 길이를 알아봐야 한다.

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▲ 그래픽카드를 원활히 장착하려면 내부 공간에 여유가 있어야 한다.

고성능 그래픽카드 대부분은 비-레퍼런스일 가능성이 높다. 기판의 높이 자체도 높고, 길이 또한 남다르다. 여기에 한 기판에 두 그래픽 프로세서를 집적한 형태라면 35cm 이상 길어지는 경우도 심심치 않게 보인다. 성능을 높이고 발열을 원활히 해소하기 위해 어쩔 수 없이 선택하는 부분이다.

과거 그래픽카드는 무식하다 할 정도로 길었는데, 최근 출시되는 그래픽카드는 대부분 30cm 전후의 길이를 갖는다. 공간 여유가 있는 미니 타워 정도라면 2~3cm 정도 공간이 남는 길이인 제품도 종종 있으니 구매 전 그래픽카드 길이와 보유한 PC 케이스의 공간을 사전에 확인해 보자.

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▲ 이엠텍 지포스 GTX 1070 제트스트림을 장착한 모습. 제법 큰 쿨러를 탑재한 제품인데,

약간의 공간 여유가 있다. PC 케이스는 풍5로 미들타워 케이스다.

지포스의 다중 그래픽카드 연결 방식은?

메인보드를 살펴봤다면, 이제 그래픽카드 차례다. 일단 다중 그래픽카드 가속 기술은 동일한 사양의 그래픽카드 두 개를 연결해야 쓸 수 있다. 예를 들어 지포스 GTX 1080 두 장, 라데온 RX 480 두 장을 준비하면 끝이다. 클럭이 다른 제품, 하나는 레퍼런스고 하나는 비-레퍼런스여도 구성이 동일한 그래픽 프로세서라면 연결 가능하다. 단, 작동속도는 낮은 쪽에 맞춰진다는 점 참고하길 바란다.

메모리 또한 공유되지 않는다. 지포스 GTX 1080 8GB, 라데온 RX 480 8GB 두 장을 연결했다고 해서 16GB 메모리 구성이 되는게 아니라는 이야기. 이는 1번 그래픽카드를 2번이 보조해 주는 역할이기 때문이다. 화면 처리에 필요한 처리 성능만 제공할 뿐이지, 두 그래픽카드가 유기적으로 메모리를 사용하며 가속하는 방식은 아니다. 한 기판에 두 그래픽 프로세서를 집적한 제품은 예외로 한다.

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▲ 메인보드 PCI-E 슬롯에 MSI 지포스 GTX 1080 게이밍 X 두 대를 장착한 모습.

하지만 여기에서 SLI 브리지를 연결하지 않으면 의미가 없다.

먼저 지포스 그래픽카드의 다중 연결을 시도해 보자. 엔비디아는 확장 연결 인터페이스(SLI)라 부른다. 동일한 지포스 그래픽카드를 메인보드에 연결한 다음, 전용 단자를 활용해 연결하면 된다. 이 SLI 연결 케이블이 없으면 다중 연결이 활성화 되지 않으며, 물리연산 가속만을 지원한다. SLI 단자는 그래픽카드 영상단자 출력부 기판 상단에 있다. 단자는 두 개가 마련되어 있으며, 여기에 브리지를 연결해주면 끝이다.

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▲ SLI 브리지를 연결하지 않으면 같은 그래픽카드 두 개를 연결해도 SLI가 비활성화된다.

참고로 지포스 GTX 1000 시리즈부터는 전용 SLI 연결 브리지를 구매해 장착해야 한다. 기존 케이블은 1Gbps의 전송 대역을 제공하는데, 파스칼 아키텍처의 빠른 성능에 즉각 대응하지 못하게 됐다. 이에 엔비디아는 2Gbps로 대역폭을 높인 HB-SLI 브리지를 선보였다. 여기에서 HB는 고대역(High-Bandwidth)를 의미한다.

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▲ 지포스 GTX 1080/1070을 위한 엔비디아 HB-SLI 브리지.

전용 SLI 브리지는 슬롯 구성에 따라 선택하면 된다. 기본 2슬롯부터 길이 조절이 가능한 형태도 있다. 가급적 길이 조절 가능한 HB-SLI 브리지를 구하는 것이 현명하다. 2슬롯 브리지는 장착도 장착이지만, 상단에 탑재되는 그래픽카드의 냉각 효율성을 심하게 저해하는 문제가 있다. 수냉식을 도입하는게 아니라면 2슬롯 SLI는 피하라고 조언하고 싶다.

2슬롯을 가급적 피해야 하는 이유는 또 있다. 일부 그래픽카드는 쿨러 높이가 2.5 슬롯 정도 되는 것이 있다. 일명 ‘포카리’라 불리는 이엠텍 제트스트림 계열이 대표적이다. PCI-Express 슬롯에 연속으로 장착 불가능하기에 3번 또는 4번 슬롯을 배제한 상태에서 SLI 연결이 이뤄진다. 이 경우, 슬롯 간격이 2 슬롯 이상이 되어버리니 2슬롯 HB-SLI 브리지로는 연결 불가능하다.

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▲ 전용 브리지를 활용해 그래픽카드를 연결해야 비로소 제어판에서 SLI 구성이 가능해진다.

SLI로 하나된 지포스 GTX 1080의 성능은?

하나로도 뛰어난 성능이지만 하나를 더한 지포스 GTX 1080 SLI는 어느 정도의 성능일까? 벤치마크와 게임 테스트로 성능을 확인해 봤다. 테스트 PC는 인텔 코어 i7 5960X 익스트림 프로세서와 에이수스 X99-DELUXE 메인보드, DDR4 2400MHz 32GB, 인텔 750 시리즈 SSD 1.2TB 등으로 구성되어 있다. 그래픽카드는 MSI 지포스 GTX 1080 게이밍 X 두 개를 구성했다. 운영체제는 윈도 10 프로, 드라이버는 지포스 368.69다.

▲ 지포스 GTX 1080 SLI 구성한 GPU-Z 정보.

하단 NVIDIA SLI 항목에 Enabled (2GPUs)라고 표시되어 있다.

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 ▲ 지포스 GTX 1080 SLI 구성으로 테스트한 3DMark Fire Strike 울트라 결과.

우선 3DMark Fire Strike의 울트라 항목을 테스트 했다. 단일 GTX 1080으로도 5000점 가까운 성능을 내는데, SLI에서의 성능은 어떨까? 테스트 결과, 9140점을 기록했다. 두 배 정도는 아니지만 약 80% 정도의 효율을 보여준다 보면 되겠다.

세부적으로 그래픽 점수가 9406점, 물리가 17624점, 종합 4727점이다. 4K 구성을 감안한 테스트라 그래픽 프로세서에 걸리는 부하가 상당하다. 이를 감안하면 꽤 놀라운 결과라 하겠다. 거의 완벽에 가까운 4K 게이밍 환경을 구축할 수 있다는 의미다.

▲ VR 성능도 완벽에 가까운 결과로 말해준다.

스팀 VR 성능 테스트에서는 11점을 기록하며 더 이상 아쉬울 것이 없는 모습을 보여준다. 품질도 떨어지는 일 없이 계속 높음을 유지하고 있으며, VR 준비 단계도 ‘준비(Ready)’ 중 가장 끝에 위치해 있다. 적어도 스팀 VR은 준비가 끝났음을 의미한다.

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▲ 애쉬스 오브 더 싱귤래리티의 벤치마크 결과. 81~93 프레임을 기록했다.

DirectX 12 게임인 애쉬스 오브 더 싱귤래러티(Ashes of the Singularity)의 벤치마크 항목을 실행해 게이밍 성능을 확인해 봤다. 이 게임은 그래픽카드의 DirectX 12 성능을 확인하기에 좋은 벤치마크 중 하나. 윈도 10에서도 해당 게임을 그냥 실행하면 DirectX 11 기반으로 구동되는데, 스팀에서 별개로 DirectX 12 구동(마우스 우클릭 후 선택)이 가능하다.

그래픽 설정은 높음 기본 설정에서 추가 조작하지 않았다. 해상도는 2560 x 1600, 구동 API는 DirectX 12다. 해당 게임 하드웨어 정보에서도 GTX 1080이 두 대임을 알려주고 있다.

테스트 결과, 평균 프레임이 87.2를 기록했다. 기본에서는 93.2 프레임, 중간에서는 88 프레임, 가장 부하가 많이 들어가는 항목에서는 81.3 프레임을 기록했다. 게임을 무난히 즐기기에 좋은 수준의 성능이라 하겠다.

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▲ DirectX 12의 성능을 맛볼 수 있는 레이싱 게임, 포르자 모터스포트 6 – 에이펙스.

마지막으로 레이싱 게임 포르자 모터스포트 6 – 에이펙스(FORZA MORTOSPORT 6 – APEX)를 실행했다. 윈도 10 스토어에 있는 게임으로 DirectX 12를 지원한다. 애쉬스 오브 더 싱귤래러티와 같이 2560 x 1600 해상도 설정에 그래픽 옵션은 가장 최고로 설정했다. MSAA만 설정하지 않았음을 참고하자.

리우 데 자네이루 트랙에서 지포스 GTX 1080 SLI의 성능은 실로 막강했다. 오브젝트가 많이 등장하는 구간에서나 잠깐 130 프레임대로 떨어질 뿐, 대부분 130~140 프레임 사이를 오갔다. 심지어 160 프레임을 기록하는 구간도 있었다. 차량이 많이 등장하는 환경에서도 프레임 저하는 거의 발생하지 않았다. 오히려 계속 100 프레임 이상을 기록하며 최고의 몰입감을 제공했다.

라데온의 다중 그래픽카드 연결 방법은?

AMD 라데온은 크로스파이어X(CrossFireX)라는 이름으로 다중 그래픽카드 기술을 지원한다. 역시 동일한 그래픽카드 두 장을 연결해야 해당 기능이 활성화 된다. 하지만 엔비디아 SLI 기술과 달리 크로스파이어는 케이블을 연결하지 않아도 된다. 단지 두 그래픽카드가 한 메인보드에 모두 장착되어 있으면 그것으로 끝이다.

라데온 RX 480 그래픽카드만 하더라도 각 그래픽카드에 연결하기 위한 단자를 찾아볼 수 없다. 과거에는 있었지만 라데온 R9 200 시리즈부터 해당 단자가 사라졌다. 별도의 케이블을 구매할 필요가 없으니 장착에 따른 번거로움과 추가 비용을 들이지 않아도 된다는 장점이 있다.

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▲ 라데온 RX 480 두 대를 장착한 모습. 별도의 연결 케이블 없어도 크로스파이어X 인식이 이뤄진다.

현재 라데온 RX 480 그래픽카드는 비 레퍼런스가 아닌 레퍼런스 그래픽카드만 판매된다. 조만간 자체 쿨러와 기판 설계를 갖춘 RX 480들이 모습을 드러낼 예정이다. 아무래도 기판 길이나 그래픽카드 길이 자체가 늘어날 가능성이 높으므로, 가급적 제품의 길이와 슬롯 두께 등을 확인하는 것이 중요하다.

라데온 RX 480 두 대를 연결한 성능은?

인텔 코어 i7 5960X 익스트림 프로세서, 에이수스 X99-DELUXE 메인보드, DDR4 2400MHz 32GB, 인텔 750 시리즈 SSD 1.2TB 등으로 구성된 시스템에서 라데온 RX 480 크로스파이어 테스트를 진행했다. 구성한 그래픽카드는 모두 레퍼런스라는 점 참고하자. 운영체제는 윈도 10 프로, 드라이버는 라데온 크림슨 16.6.2 핫픽스다.

▲ 라데온 RX 480 CFX 구성 정보. 하단에 AMD CrossFire 항목이 Enabled (2GPUs) 되어 있다.

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▲ RX 480 CFX의 3DMark Fire Strike 울트라 테스트 결과.

우선 3DMark Fire Strike의 울트라 항목을 테스트 했다. 단일 RX 480으로는 약 2700점 대 가까운 성능을 낸다. 그렇다면, 두 대를 연결했을 때의 결과는? 테스트 결과, 4991점을 기록했다. 역시 두 배의 성능은 기대하기 어려워도 엔비디아 SLI와 비슷한 80% 정도의 효율을 보여준다. 다중 그래픽카드 기술은 제조사 프로필이나 게임 환경 등 여러 외부 변수에 의해 성능이 좌우된다. 심지어 일부 게임은 다중 그래픽 기술을 지원하지 않는 경우도 있으니, 이 역시 참고해야 할 부분이다.

세부적으로 보면 그래픽 점수가 5076점, 물리가 18052점, 종합 2258점이다. 원활한 4K 게이밍을 구현하려면 적어도 5000점 이상은 나와야 한다고 예상되는데, 이 정도면 제품 가격대비 수긍할 수준의 성능이라고 판단된다. 원활한 4K 게이밍(60프레임)은 다소 한계가 있어 보인다.

▲ VR 성능은 단일 그래픽카드 보다 조금 나은 수준이다.

스팀 VR 성능 테스트에서는 7.7점을 기록했다. 높음으로 등록됐고, VR은 준비 단계에서 중간 조금 위에 자리해 있다. 일부 구간에서 매우 높음 단계에 다다랐는데, 대부분 높음 수준의 성능이라고 보면 되겠다. 이 정도만 해도 VR을 즐기는데 큰 어려움은 없다. 약간의 타협은 필요하겠지만.

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▲ 애쉬스 오브 더 싱귤래리티의 벤치마크 결과. 55.6~73.9 프레임을 기록했다.

DirectX 12 게임인 애쉬스 오브 더 싱귤래러티(Ashes of the Singularity)의 벤치마크 항목을 실행해 실제 게이밍 성능을 확인해 봤다. 그래픽 설정은 높음 기본 설정에서 추가 조작하지 않았다. 해상도는 2560 x 1600, 구동 API는 DirectX 12다. 해당 게임 하드웨어 정보에서는 라데온 RX 480이 두 대임을 알려주고 있다.

테스트 결과, 평균 프레임이 62.4를 기록했다. 기본에서는 73.9 프레임, 중간에서는 60.3 프레임, 가장 부하가 많이 들어가는 항목에서는 55.6 프레임을 기록했다. DirectX 12 게이밍에서 라데온이 강한 면모를 보여주는 편인데, 제품 등급을 고려하면 만족스러운 성능을 보여준다 하겠다.

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▲ 포르자 모터스포트 6 – 에이펙스 게임 실행 화면. RX 480 두 대로 매끄러운 움직임을 보여준다.

마지막으로 레이싱 게임 포르자 모터스포트 6 – 에이펙스를 실행했다. 애쉬스 오브 더 싱귤래러티와 같이 2560 x 1600 해상도와 그래픽 옵션은 MSAA를 적용하지 않을 것을 제외하면 가장 최고로 설정했다. 테스트는 리우 데 자네이루 트랙에서 이뤄졌다.

성능은 대체로 만족스럽다. 오브젝트가 많이 표현되는 구간에서의 프레임은 90 정도인데, 그 이하로 떨어지지 않는다. 평균적으로는 약 100~110 프레임 정도이고, 가장 높은 프레임을 기록할 때가 약 130 프레임 정도였다. 단일 그래픽카드라면 50~60 프레임 사이를 오갔겠지만, 두 개를 장착하니 더 안정적인 게이밍 환경을 누릴 수 있다.

다중 그래픽카드, 게이밍 성격이나 시스템 등을 고려해 선택해야

일단 같은 그래픽카드를 두 개 장착하는 것이니, 그에 따른 비용 부담이 가중된다. 지포스 GTX 1080을 두 개 구매한다면 그 가격만 하더라도 약 200만 원에 육박한다. 라데온 RX 480도 8GB 레퍼런스 기준으로 두 대를 구매하면 약 70만 원 가량이 필요하다. 성능 향상이라는 달콤한 유혹이 있지만 두 배의 비용을 지불할 정도로 쾌적한 게이밍 환경에 집착하는지 고민할 필요가 있다.

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▲ 1+1=2까지는 아니더라도 다중 그래픽 기술은 화끈한 성능을 약속한다.

시스템 사양이나 장착 환경 등도 고려 대상이다. 슬림 케이스나 보급형 시스템에 고성능 그래픽카드 두 개를 장착하는 것은 낭비다. 정말 그래픽카드 두 대로 다중 그래픽 환경을 구성하고 싶다면, 프로세서 사양이나 열 해소 대책 및 슬롯 구성을 꼼꼼히 살펴보자.

다중 그래픽 처리 기술은 분명 쾌적한 게이밍 몰입감에 도움을 준다. 한 번 구성하면 차세대 그래픽카드가 등장해도 어느 정도 버틸 수도 있다. 그만큼 성능을 충분히 제공하기 때문이다. 화끈한 성능을 위해 희생할 준비가 되어 있다면, 누구든 그 과실을 누려보자. 만약 그 반대라면, 훌륭한 기본기를 갖춘 단일 그래픽카드를 선택하는 것이 바람직할 수도 있다. 물론, 어떤 방향으로 구성할지 여부는 모두 소비자인 당신의 몫이다.

기획, 편집 / 다나와 홍석표 (hongdev@danawa.com)

글 / 테크니컬라이터 강형석 (news@danawa.com)

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