하이엔드급 지포스 SLI 벤치마크: SLI의 현주소

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하이엔드급 지포스 SLI 벤치마크

엔비디아 SLI의 현주소



안녕하세요. 퀘이사존벤치입니다.

오늘의 주제는 엔비디아의 ‘SLI’ 기술입니다. SLI는 Scalable Link Interface의 약자로 복수의 엔비디아 그래픽카드를 연결하여 단일 그래픽카드 대비 높은 성능을 낼 수 있도록 해주는 기술입니다.(AMD의 경우 크로스파이어/XDMA) 용어로만 보면 어려울 수 있지만, 컴퓨터에 어느 정도 관심이 있는 분들이라면 그래픽카드를 여러 개 탑재하고 괴물 같은 포스를 보여주는 시스템 사진을 보신 적이 있으실 겁니다. 물론, SLI 기술을 활용하지 않고 단순히 마더보드 슬롯에 장착하여 병렬형 연산 용도로 사용하는 경우도 있지만, 게임 성능을 위해서라면 SLI 기술과 SLI 브리지(SLI Bridge)는 필수 구성입니다.


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▲ 엔비디아 SLI 브리지(좌측부터 SLI 브리지, HB SLI 브리지, NVLink 브리지)

그런데, 어느 순간부터 SLI에 대한 관심과 기술적 지원이 점차 줄어들기 시작했습니다. 정확한 시기를 딱 정하기는 애매하지만 지포스 600/700 시리즈의 케플러 아키텍처를 지나 맥스웰 아키텍처부터 SLI 기술에 대한 전반적인 지원 상황과 관심도가 급격하게 줄어든 것으로 판단됩니다. 또한, 엔비디아는 내부적으로 SLI 기술을 통해 작동하는 듀얼 GPU 기반 그래픽카드 역시 케플러 아키텍처의 GTX TITAN Z를 마지막으로 더 이상 출시하지 않고 있죠. 당시에는 그래픽카드 3~4장을 연결하는 3-Way/4-Way SLI 구성을 선보이는 유저들도 심심치 않게 존재했지만, 최근에는 그런 유저를 찾아보기 힘듭니다. 그리고 최근의 엔비디아는 공식 SLI 지원 범위를 2-Way SLI로 한정 짓고, 메인스트림~퍼포먼스급 세그먼트 모델에는 아예 SLI 기술을 배제하는 등 SLI 기술에 대한 지원을 점차 축소시키고 있는 상황입니다.


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▲ 가장 마지막에 출시된 듀얼 GPU 그래픽카드, 지포스 GTX TITAN Z 12GB

따라서 오늘 이 시간에는 SLI 기술은 무엇인지? 왜 시장에서 입지가 줄어들고 있는지, SLI 기술의 현주소는 어떤지? 다양한 관점에서의 접근을 통해 차근차근 살펴보는 시간을 가져보도록 하겠습니다. 평소 SLI에 대한 관심 혹은 환상을 가지고 계신 분들이라면, 본 칼럼이 굉장히 흥미로울 것입니다.




SLI의 역사

SLI의 역사는 어디서부터 시작될까요? 본래 SLI는 엔비디아의 기술이 아니라 지금은 사라진 기업, 과거 부두(Voodoo) 시리즈로 명성이 높았던 3dfx(3dfx Interactive)의 것이었습니다. 오래전부터 하드웨어에 관심을 두셨던 분들 또는 그래픽카드 역사를 아시는 분들이라면, 3dfx를 잘 알고 계실 테죠. 당시의 3dfx는 정말 독보적으로 잘 나가던 그래픽카드 제조사였습니다만, 지금은 역사 속으로 사라진 기업이 되어버렸습니다.


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▲ 3dfx 로고(이미지 출처: 위키피디아)

이렇게 되어버린 대표적인 사건이 있었습니다. 바로 그래픽카드를 3dfx가 자체 생산하기로 결정한 일입니다. 당시 3dfx는 지금의 엔비디아나 AMD처럼 칩세트와 레퍼런스 디자인을 파트너사에 공급해주는 방식을 잘 유지하다가 부두 3(Voodoo 3)를 기점으로 그래픽카드를 직접 제조하는 방식으로 선회하였습니다. 하지만, 이는 악수가 되고 말았죠. 가격 정책과 공급 물량에서 시장 경쟁력은 약화되었고 여기에 더해 3dfx가 밀고 있던 전용 API, 글라이드(Glide)가 폐쇄적인 정책을 고수하면서, OpenGL이나 마이크로소프트의 다이렉트X 등의 범용적인 API와 대립각을 세우게 되었습니다. 글라이드는 자연스럽게 관련 업계의 외면을 받을 수밖에 없었습니다.

이러한 악재들이 겹쳐 결국 3dfx는 역사 속으로 사라지고 말았습니다. 그리고 여기서 당시 TNT 시리즈의 강력한 가속 성능으로 급성장하던 엔비디아가 3dfx의 기술을 인수하면서 SLI 역시 지금까지 명맥을 이어오게 된 것입니다. 하지만 3dfx가 사용하던 SLI는 Scan Line Interleave의 약어였으나, 엔비디아의 SLI는 Scalable Link Interface의 약어입니다. 즉 약어 'SLI'만 차용한 것으로, 본 뜻은 다소 차이가 있습니다. 이 부분은 SLI의 작동 원리에서 설명하도록 하겠습니다. 


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▲ 3dfx의 Voodoo 2 그래픽카드를 SLI로 연결한 모습(이미지 출처: 테크스팟)




SLI의 작동 원리는?

SLI는 어떤 작동 방식을 가지고 있길래 게임 성능을 향상시킬 수 있는 것일까요? 먼저 3dfx가 사용하던 Scan Line Interleave 방식부터 알아보도록 하겠습니다. 아래 그림을 참고하면 이해가 빠르실 텐데요. 간단하게 말해서 렌더링 할 프레임 영역을 각 그래픽카드가 교차로 렌더링 하여 그래픽카드 당 렌더링 부하를 줄이는 방식입니다.

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▲ 3dfx의 SLI(Scan Line Interleave) 알고리즘 개요(이미지 출처: 위키피디아)

즉 한 장의 프레임에 대해 1번 카드는 홀수 라인만 렌더링하고, 2번 카드는 짝수 라인만 렌더링 하여 완전한 프레임을 완성하는 방식입니다. 이론적으로 접근하면, 부담이 반으로 줄기 때문에 그래픽카드가 한 장일 때보다 2배 정도의 성능을 내어줄 수 있는 기술입니다. 하지만, 현실적으로는 프레임에 담긴 각 객체에 대한 로드 밸런싱(load balancing) 문제라든지 여러 변인에 의해 레이턴시가 발생하여 효율은 좀 떨어지게 됩니다.

반면, 엔비디아의 SLI는 한 장의 프레임에 대해 각 그래픽카드가 렌더링 영역을 반씩 부담(Split Frame Rendering, SFR)하거나 교차 프레임 방식(Alternate Frame Rendering, AFR) 등 다양한 방식을 지원하고 있습니다. 특히 SFR 방식을 사용할 때는 단순히 렌더링 영역을 반으로 가르는 것이 아니라 각 GPU에 가해지는 연산 부담을 고려하여 영역을 분담하는 알고리즘도 포함되었습니다.(AMD 크로스파이어의 경우 프레임을 아예 타일 형태로 나누어 보다 세분화된 작업 분담 기술을 보이기도 했습니다) 이러한 알고리즘이 필요한 대표적인 예는 레이싱 게임 장르를 꼽을 수 있겠죠. 정확히 수평으로 반을 나눈다고 하면 상부는 하늘이 주가 되고, 하부는 자동차 모델링을 비롯한 여러 객체가 포함될 것입니다. 이렇게 되면 하부를 담당하는 GPU가 상대적으로 더 큰 부담을 껴안기 때문에 효율적인 작업 분담이 아니게 되겠죠. 따라서 이러한 알고리즘의 유연성을 반영하여 엔비디아의 SLI는 3dfx와 동일한 약어를 사용하지만 Scan Line Interleave가 아닌 Scalable Link Interface 기술로 명명되었습니다.


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▲ NVLink 브리지를 이용한 RTX 2080 Ti SLI 구성

이런 렌더링 방식을 통해 사용자는 그래픽카드를 여러 개 탑재함으로써 게임 성능을 향상시킬 수 있게 되었고, 하드웨어 마니아나 게이머들에게 SLI는 하나의 로망과도 같은 기술이 된 것으로 설명할 수 있습니다. 다음 주제로 넘어가 보도록 하겠습니다.




SLI를 구성하기 위한 조건은?

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▲ SLI 구성을 위해서는 SLI를 지원하는 마더보드가 필요하다!

첫 번째로 마더보드입니다. 물리적으로 그래픽카드 여러 개를 장착해야 하기 때문에, 마더보드의 SLI 지원 유무를 꼭 확인해봐야 합니다. 중급 마더보드 이상이라면 대부분 지원하기는 합니다만, 상품 설명에서 SLI 지원 유무를 확인해보셔야 합니다. 일반적으로 지포스 그래픽카드는 PCIe x16 슬롯을 사용하는데요. 육안으로 보면 쉽게 확인하실 수 있습니다.


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▲ SLI 구성을 위해서는 동일한 GPU의 그래픽카드가 필요하다

다음은 동일한 GPU 모델이 탑재된 그래픽카드를 구비해야 한다는 것입니다. AMD의 경우에는 GPU가 달라도 크로스파이어(SLI와 맥락이 같은 기술) 구성이 가능하지만, 엔비디아는 동일한 GPU 모델에 한하여 SLI 구성이 가능합니다. GPU 종류만 동일하다면, 그래픽카드 제조사는 달라도 문제는 없습니다만, 혹시 모를 호환성 문제를 고려하여 그래픽카드도 동일하게 구성하는 것이 좋습니다.

그리고 고성능의 CPU와 출력이 높은 파워서플라이가 필요합니다. SLI는 증가한 그래픽카드 구성에 비례하여 소비전력도 상승하기 때문에 자연스럽게 고출력의 파워서플라이가 요구되는 것이죠. CPU도 고성능으로 구비하는 것이 SLI 성능 효율 향상에 도움이 되어줍니다. CPU 성능이 낮으면 높아진 GPU 성능을 감당하지 못해 효율이 떨어질 수 있기 때문입니다. 일반적으로 이를 CPU 병목현상(bottleneck)으로 칭하기도 합니다. 그러나 이것은 자신이 목표로 하는 환경과 밀접한 관계가 있습니다. 단순히 60 Hz 주사율 모니터 환경에서 60 프레임 수준을 안정적으로 뽑아내고 싶다면, CPU에 큰 투자를 하지 않아도 되겠죠. 중급 CPU라도 60 프레임을 감당하는 것은 어렵지 않기 때문입니다. 그러나 144 Hz/240 Hz와 같은 고주사율 모니터 환경이라면 게임 성능이 우수한 고가의 CPU를 사용해야 합니다. 일반적으로 인텔 HEDT 제품군보다는 메인스트림급의 최상위 CPU로 구성하는 것이 높은 프레임을 생성하기 위한 이상적인 조건입니다. 게이밍 성능을 내어줌에 있어서는 충분한 스레드와 높은 클록을 확보하고 있기 때문이죠.

그리고 한가지 더, 각 그래픽카드를 물리적으로 연결하는 SLI 브리지(SLI Bridge)가 필요합니다. SLI 브리지는 각 GPU 간의 통신(데이터 교환)을 담당하기 위해 필요한 인터페이스 장치로써, 지포스 10 시리즈는 HB(High-Bandwidth) 브리지(일반 브리지도 사용 가능하나 HB 권장), 지포스 RTX 시리즈는 NVLink 브리지가 사용됩니다.


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▲ 지포스 10 시리즈(파스칼 아키텍처)에서 등장한 HB 브리지

HB 브리지는 기존 브리지에 비해 클록 주파수를 400 MHz에서 650 MHz로 끌어올려 대역폭을 향상시킨 것으로 지포스 10 시리즈 발표와 함께 등장했습니다. 기존 브리지에 비해 마이크로스터터링(Micro-Stuttering)과 같은 미세끊김 현상을 개선했다고는 하지만, 평균 프레임으로 대변되는 절대적 성능에서 큰 차이를 보이지는 않습니다. 엔비디아 공식 홈페이지에서 구매할 수 있는 HB 브리지의 경우 녹색 LED가 점등되어 파운더스 에디션 그래픽카드와 함께 꾸미면 완벽한 일체감을 자랑할 수도 있죠.


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그리고 지포스 RTX 그래픽카드는 SLI 구성 시, NVLink 방식을 사용하기 때문에 NVLink 브리지가 필요합니다. NVLink는 PCIe 인터페이스에서 제공하는 대역폭 한계를 뛰어넘어 CPU 그리고 GPU 간의 고속 통신을 위해 태어난 기술로 낮은 지연시간(Latency)과 고대역폭(최대 100 GB/s 양방향 대역폭) 특징을 갖췄습니다. 기존의 SLI 방식에서 크게 진보된 알고리즘을 갖고 있죠. 또한, 고급화된 디스플레이 토폴로지(Topology) 구축이 가능하여, 멀티 디스플레이 환경 사용자에게 폭넓은 확장성도 갖췄습니다. 


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▲ 엔비디아 공식 홈페이지에서 구매할 수 있는 NVLink 브리지

현재 엔비디아 공식 홈페이지에서 US $79 가격에 판매되고 있는 NVLink 브리지는 기존 지포스 10 시리즈와 호환되지 않습니다. 현재로서는 RTX 그래픽카드에만 허락된 물건인 것이죠. HB 브리지와 마찬가지로 LED가 점등되며 파운더스 에디션과 조화 시 미려한 자태를 맛볼 수 있습니다. 개인적으로는 좀 비싸게 느껴지는군요.

이렇게, SLI를 지원하는 마더보드, SLI 브리지, 고출력의 파워서플라이, 동일 GPU 칩세트를 탑재한 그래픽카드 2장을 준비하면 SLI를 사용할 수 있게 됩니다. 그렇다면 SLI의 장점과 단점은 어떤 것들이 있을까요? 본격적인 테스트에 앞서 일반론으로 접근하여 설명해보도록 하겠습니다.




SLI의 장점: 희망편

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▲ 그래픽카드 2개를 끼웠으니까 게임 성능도 2배로 나오겠지?!

4K와 같은 고해상도 영역에서 풀옵션을 적용하고 평균 60 프레임 환경에서 게임을 하고 싶으십니까? 만약 그 게임이 꽤나 고사양을 요구한다면, RTX 2080 Ti를 장착하더라도 목표 달성에 어려움을 겪으실 수 있습니다. 하지만, 그래픽카드 2개를 장착하여 SLI로 구성하면 어떨까요? 최대 1.8~1.9배에 이르는 성능 향상을 기대할 수 있습니다. 즉 그래픽카드 1개 장착 시의 성능이 40 프레임이었다면, 2개 장착 시 70~80 프레임 수준의 성능이 나올 수 있다는 것이죠. 더 이상 상위 그래픽카드가 존재하지 않는 상황에서 이러한 성능 향상은 게이머에게 꿈과 희망이 되어줄 수 있습니다. 그러나… 이런 상황은 모든 조건이 완벽하게 들어맞았을 때의 희망편 에피소드일 뿐입니다.




SLI 단점: 절망편

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▲ 1번 GPU가 무려 4,500 RPM을 돌파했다(RTX 2080 Ti FE NVLink SLI)

희망편을 봤으니, 이제 절망편입니다. 최근의 PC 게임은 SLI 기술 자체를 지원하지 않는 게임이 결코 적지 않으며, SLI를 지원하더라도 텍스처 깜박임(flickering)이나 미세한 끊김(micro stuttering) 등의 불쾌한 상황에 직면할 수 있습니다. 또한, 프레임 급락폭이 갑자기 커진다던가 알 수 없는 오류를 내뿜는다든가, 의도치 않은 그래픽 요소(Artifact)가 튀어나오는 경우도 있습니다. 마지막으로 이러한 오류가 모두 존재하지 않지만 정작 성능 향상폭이 기대보다 떨어지는(1.2~1.4배) 결과가 나올 수도 있죠.

또한, 소비전력이 증가함에 따라 필연적으로 발생하는 것이 바로 시스템 전체 발열량의 증가입니다. 특히 상단 그래픽카드의 경우 하단 그래픽카드 후면에서 뿜어져 나오는 뜨거운 공기를 흡기하기 때문에 쿨링팬 RPM이 상승하여 소음도 증가하게 되죠. 그나마 지포스 10 시리즈 파운더스 에디션은 블로워팬 타입이기 때문에 이러한 영향이 덜하지만, RTX 시리즈는 플라워팬 타입의 쿨링 설루션을 가지고 있어 상단 그래픽카드는 발열 해소 부문에서 더욱 불리한 상황에 직면하게 됩니다. 여기에 대한 얘기는 소비전력/온도/소음 파트에서 자세히 풀어보도록 하겠습니다.




무엇을 테스트 할 것인가?

자 이렇게 SLI에 대한 전반적인 개요를 모두 살펴봤으니 이제 본격적으로 테스트 파트로 넘어가보도록 하겠습니다. 본 칼럼에서 다루는 테스트 영역은 크게 아래와 같습니다.

1. SLI의 현주소 진단(게임/작업 성능)
2. CPU 플랫폼별 SLI 성능 차이
3. SLI 구성 시 소비전력/온도/소음








벤치마크 시스템 사양

 

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테스트 사양입니다. 게임 성능 테스트를 진행하는 메인 플랫폼은 인텔 i9-9900K OC 5.0 GHz 환경을 기준으로 합니다. 여기에 더해 플랫폼별 테스트는 오버클록이 적용되지 않은 기본 상태를 유지하며 i9-9980XE와 라이젠 7 2700X가 추가로 동원되었습니다. 그 외 눈여겨볼 항목은 바로 드라이버인데요. 테스트 시점 기준으로 가장 최신 버전인 419.35를 적용하였으나, OctaneRender 테스트 시 CUDA 오류가 발생하여 Octane 테스트 한정 417.71 버전을 적용하였습니다. 이 점 참고해주시기 바랍니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

※ 아래 내용부터는 테스트 결과로 이어집니다.

항목별 구체적인 테스트 결괏값은 세부 페이지에서 확인해주세요.








 

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하이엔드급 지포스 SLI 테스트 결과 종합

 

3DMark Fire Strike/Time Spy/Port Royal



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먼저 대표적인 3D 벤치마크 툴인 3DMark 시리즈 테스트 결과를 살펴보도록 하겠습니다. 굉장히 희망적인 점수를 보여주고 있네요. Fire Strike의 경우 출시된 지 시간이 꽤 흘렀기 때문에, 최신 하이엔드 그래픽카드에서 굉장히 높은 프레임을 관측할 수 있습니다. 따라서, SLI 구성 시에는 CPU 성능 한계로 인해 성능 효율이 다소 떨어질 수밖에 없죠. GTX 1080/GTX 1080 Ti에서는 약 1.9배에 달하는 점수 향상을, RTX 2080/RTX 2080 Ti는 약 1.8배에 달하는 점수 향상을 보여줍니다. RTX 2080 Ti NVLink SLI의 61.7K 점수가 인상적이군요. 단일 그래픽카드에서는 구경하기조차 힘든 점수입니다.

 

Fire Strike 이후에 등장한 DX12 벤치마크 툴인 Time Spy에서는 보다 높은 SLI 효율을 보여주게 됩니다. 모든 그래픽카드가 약 1.9배를 초과하는 점수 향상을 보여주며 이상적인 결과를 기록했습니다. 이러한 양상은 레이트레이싱 벤치마크 툴인 Port Royal에서도 동일하게 관측됩니다. 전반적으로 Fire Strike의 효율이 조금 아쉽긴 해도 매우 훌륭한 수준의 성능 향상을 확인할 수 있습니다. 그러나 벤치마크 툴과 실제 게임은 엄연히 다른 영역이죠. 이제 게임 테스트 결과를 확인해보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

게임별 SLI 성능 효율

 

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게임별 SLI 성능 효율을 정리한 그래프입니다. 각 게임별 구체적인 성능은 세부 페이지에서 확인해주시기 바랍니다. 그래프 해석은 실로 간단합니다. 만약 수치가 100%라면 단일 그래픽카드와 동일한 성능이라는 뜻이고 200%라면 2배의 성능을 보여줬다는 뜻입니다. 전반적으로 들쭉날쭉한 양상을 보여주는데요. 하나씩 따져보도록 하겠습니다.

 

테스트에 동원된 게임 중에서 별도의 설정 없이도 SLI 구성을 통해 성능 향상이 발생했던 게임은 콜 오브 듀티: 블랙 옵스 4, 크라이시스 3, 데스티니 가디언즈, 더 위쳐 3, 섀도 오브 더 툼레이더 DX12, 토탈 워: 워해머 2 DX11 정도가 있습니다. 반면, 배틀그라운드나 에이펙스 레전드의 경우 기본 설정에서 SLI를 통한 성능 향상은 없었으나 NVIDIA Inspector 유틸리티를 사용하여 커스텀 프로파일을 적용할 경우 성능을 향상시킬 수 있습니다. 그 외의 게임들은 SLI를 적용해도 성능 향상이 전혀 없었거나 혹은 방법이 있었지만, 너무 복잡하게 요구되는 설정(그래픽 옵션 조절 필수, 과도한 프로파일 작업 등)이 수반되어 테스트에서 제외하였습니다.

 

전반적으로 벤치마크 툴에서 보여줬던 이상적인 상황만 펼쳐지는 것이 아니라는 건 분명합니다. 특히 SLI를 지원하지 않는 게임의 경우 단일 그래픽카드보다 성능이 낮아지기도 하죠. 이런 일이 발생하는 이유는 SLI 구성으로 인한 지연시간 발생, 불필요한 GPU 자원 누수 등을 꼽을 수 있습니다. 특히 이러한 성능 저하는 NVLink SLI 환경에서 더 심하게 나타나네요. 비교적 효율이 우수한 게임을 꼽으라면 콜 오브 듀티: 블랙 옵스 4, 크라이시스 3, 토탈 워: 워해머 2 정도를 꼽을 수 있으며, 특이사항이라면 섀도 오브 더 툼레이더의 경우 DX12 모드에서 SLI(AFR 방식)를 지원하고, 토탈 워: 워해머 2는 DX11 모드에서 SLI를 지원합니다.

 

NVLink SLI 방식은 비록 SLI를 지원하지 않는 게임에서 HB SLI보다 성능 하락이 더 크게 나타났으나, SLI 지원 게임에 한정할 경우 전반적으로 더 우수한 성능 향상을 보여주었습니다. 특히 NVLink는 대역폭의 이점 외에도 기존 SLI 방식이 VRAM을 2배로 활용하지 못하고 복제된 데이터를 각각 가져다 쓰는 한계를 개선했기 때문에 성능 향상에 유리한 요소가 작용할 수 있죠. 자신이 주로 즐기는 게임에서 SLI 성능 효율이 나쁘지 않다면 SLI 구성을 고려해볼 수 있을 것입니다.

 

그리고 테스트 진행 간에 발생했던 문제점입니다. 먼저, 에이펙스 레전드의 경우 커스텀 프로파일을 적용하여 성능 향상에 성공하기는 했으나, 간혹 네모난 형태의 검은색 픽셀 집합이 화면에 나타나면서 불쾌감을 주며, 순간순간 프레임이 요동치는 현상을 겪기도 하였습니다. AFR 방식의 DX12 모드 섀도 오브 더 툼레이더의 경우 빠른 화면 전환 시 일부 텍스처가 겹쳐 보인다던가(마치 모션블러가 걸린 것처럼) 잠시 멈칫거리는 느낌을 주는 부작용이 확인되었습니다. 이렇게 렌더링 품질에 민감한 유저라면 SLI 구성은 추천할 수 없겠죠.

 

SLI로 인한 성능 향상 그리고 렌더링 품질이 양호했던 게임은 크라이시스 3, 데스티니 가디언즈, 배틀그라운드 정도를 꼽을 수 있는데요. 사실 크라이시스 3의 경우 지금 시점에서는 너무 오래된 게임이라 의미가 크게 없고 결국 배틀그라운드와 데스티니 가디언즈가 남게 되는데, 전체 테스트 게임 수를 감안해보면 정말 초라한 성적표입니다. 개인적인 기준으로는 적어도 70~80% 이상의 게임에서 별다른 오류 없이 최소 1.7배 이상의 확실한 성능 향상이 보장되어야 SLI에 대한 가치가 바로 서는 것이라 생각하는데... 실망스러운 결과입니다. 투자되는 비용에 비해 결과물은 참담하죠. 특히 최근의 게임들은 개발비가 점차 증가하고 SLI에 대한 엔비디아의 지원이나 관심도 줄고 있으며, 마이크로소프트 스토어에 등록된 게임들은 대부분 SLI를 지원하지 못합니다. 여기에 DX12 SLI 기술에 대한 진입장벽도 한몫하고 있는 상황입니다.

 

결과적으로 현재 그래픽카드 시장의 기술적 화두와 게임 개발 환경 그리고 플랫폼까지 모든 요소가 향후 SLI 지원 부문에 있어 암울한 미래를 그리게 합니다. 과거에 비해 최신 게임을 위한 SLI 구성은 가성비가 너무나 떨어지게 되었습니다. 하지만... 작업 환경이라면 어떨까요?

 

 

 

 

LuxMark 3.1/OctaneBench 4.00b

 

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OpenCL 성능을 측정하는 LuxMark 3.1 테스트 결과입니다. 실로 환상적인 성능 향상을 보여주네요. 그래픽카드를 2개 꼽았더니, 성능도 2배로 보답해주고 있습니다. 병렬형 연산에 최적화된 탓도 있지만, 게임에 비해 성능 향상에 방해가 되는 요소가 상대적으로 적기 때문에 이러한 결과를 보여줄 수 있는 것으로 판단됩니다. 

 

 

 

 

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실시간 GPU 렌더링을 지원하는 렌더러, 옥테인렌더(OctaneRender) 성능을 측정하는 옥테인벤치(OctaneBench) 테스트 결과입니다. 더 바랄 게 없는 이상적인 결과죠. 옥테인렌더를 사용하는 3D 작업자라면 예산이 허락하는 대로 복수의 그래픽카드를 구성하시는 게 좋겠습니다.

 

 

 

 

CPU 플랫폼 종류별 SLI 성능 - 3DMark Fire Strike/Time Spy

 

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다음은 CPU 플랫폼에 따른 SLI 성능 차이를 알아보도록 하겠습니다. 앞서 살펴보았듯이 SLI 성능 효율이 우수한 3DMark Fire Strike 결과부터 살펴볼 텐데요. 사실 단일 그래픽카드 시스템에서는 CPU에 따른 점수 차이가 크지 않지만, 하이엔드급 그래픽카드 SLI 환경이라면 상황은 달라집니다. 가장 높은 GPU 성능을 보장하는 RTX 2080 Ti FE NVLink SLI 조건에서 i9-9900K는 61.1K 점수를 기록했지만, 클록 주파수가 낮은 i9-9980XE의 경우 고작 46.7K에 그치고 있습니다. 그 차이가 무려 14.4K에 이르게 되는 것이죠. 물론, 실질적인 의미가 크지 않은 벤치마크 점수놀이일 뿐이지만, 시사하는 바는 분명합니다. 고성능의 GPU 환경에서는 CPU 차이로 인한 성능 차이가 얼마든지 발생할 수 있다는 것이죠.

 

AMD 라이젠 7 2700X는 어떨까요? 전반적으로 i9-9980XE와 비슷한 양상이지만 조금 더 우수한 성능을 보여줍니다. 그러나 i9-9900K의 막강한 성능 앞에서는 비할 바가 되지 못하죠. 물론, CPU 가격을 생각해본다면 비교 대상이 전혀 아니지만, 어쨌든 AMD CPU 제품군에서 가장 높은 게임 성능을 가진 제품이기에 넣어봤습니다. 반면, Time Spy의 경우 Fire Strike 대비 GPU 연산 부하가 높아 절대적인 프레임 수치가 낮은 특성을 가지고 있기 때문에 CPU 종류에 따른 성능 차이는 줄어들게 됩니다. 그럼에도 불구하고 i9-9900K는 의미있는 수준 차이로 가장 높은 성능을 보여줍니다.

 

 

 

 

CPU 플랫폼 종류별 SLI 성능 - 콜 오브 듀티: 블랙 옵스 4 

 

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벤치마크 결과를 봤으니 게임 성능도 확인해봐야겠죠. 앞서 게임 성능 테스트에서 비교적 우수한 SLI 효율을 보여준 콜 오브 듀티: 블랙 옵스 4 테스트 결과를 대표로 살펴보겠습니다. 3DMark 결과와는 조금 다른 양상이네요. i9-9900K가 가장 높은 성능을 기록했으며, 라이젠 7 2700X는 인텔 i9-9980XE에 비해 낮은 성능을 보여줍니다. 이러한 결과는 60 Hz 주사율 모니터 사용자라면 실질적인 의미가 작겠지만, 고주사율 모니터 사용자라면 인텔 CPU가 더 만족스러운 성능을 보여준다고 볼 수 있겠죠. 역시 벤치마크 툴의 결과와 실제 게임 성능 양상은 다를 수 있다는 걸 말해줍니다. 

 

 

 

 

SLI 시스템 소비전력 측정

 

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시스템 전체 소비전력 측정 결과입니다. SLI 구성 시 큰 폭으로 증가하는 소비전력을 확인하실 수 있습니다. 전반적으로 GTX 1080/RTX 2080 대비 GTX 1080 Ti/RTX 2080 Ti의 풀로드/피크치 소비전력 차이가 크다는 걸 알 수 있습니다. 이러한 결과가 나타난 이유는 GPU 전체 발열량이 후자쪽이 훨씬 높기 때문에 풀로드 환경이 지속됨에 따라 클록/전압 하락 폭이 더 크다는 것에 기인하고 있습니다. 다음 GPU 온도를 살펴보시죠. 

 

 

 

 

SLI 시스템 GPU 온도 측정

 

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본 칼럼의 전반부에서 언급했던 SLI의 단점이 바로 여기서 드러납니다. 바로 GPU 1번의 온도인데요. SLI 구성 시 상단에 위치한 그래픽카드는 하단 그래픽카드에 비해 GPU 발열 해소 능력이 떨어질 수밖에 없습니다. 쿨링을 위한 흡기 과정에서 하단 그래픽카드 후면에서 발생하는 뜨거운 공기를 빨아들이고 있기 때문이죠. 특히 이러한 구조적 특징은 블로워팬 타입이 아닌 플라워형 타입의 쿨링팬을 갖춘 RTX 그래픽카드에 조금 더 극적으로 작용하여 GPU 간의 온도 차이가 무려 20도에 이르게 됩니다. 반면, 블로워팬 타입의 GTX 1080/GTX 1080 Ti는 양 GPU 간의 온도 차이가 10도 안팎에 머물면서 RTX 그래픽카드와 극명한 대비를 이룹니다. 결국 블로워팬 타입의 쿨러가 SLI 구성에서는 조금 더 이상적인 구성으로 볼 수 있겠죠. 물론, 가장 좋은 건 커스텀 수랭 쿨링 환경입니다.

 

 

 

 

SLI 시스템 소음 측정

 

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그래픽카드가 2장이 되었으니 조금 더 시끄러워지는 것은 자연스러운 결과입니다. 그러나, RTX 2080 Ti NVLink SLI의 경우 유독 높은 소음을 기록한 것에 주목할 필요가 있습니다. 무려 1번 그래픽카드의 쿨링팬이 4,500 RPM을 돌파하고 있는데요. 이에 따라 소음 수치도 57.3 dBA를 기록하면서 체감적으로도 매우 시끄러운 수치를 보여주었습니다. 

 

왜 이런 일이 발생하게 된 것일까요? 먼저 RTX 2080 Ti의 절대적인 발열량이 높다는 것이 근본적인 원인이겠죠. 여기에 더해 RTX 2080 Ti FE의 쿨링팬 작동 알고리즘이 GPU 온도가 87도를 돌파하려는 순간 쿨링팬 RPM이 급격하게 상승하여 어떻게든 88도가 되지 않도록 방어를 하도록 설계되었다는 것입니다. 이러한 설계는 단일 그래픽카드 환경에서는 문제가 되는 경우가 거의 없지만, SLI 구성에서는 GPU 발열 해소가 더욱 어려워지기 때문에 87도를 방어하기 힘든 상황이 펼쳐지게 되고, 결국 급격한 RPM 상승으로 귀결됩니다. 대부분의 레퍼런스 디자인이 왜 블로워팬 타입으로 설계되는지 알 수 있는 대목이죠. 하지만, RTX 2080 Ti는 거대한 다이 면적과 높은 발열량으로 인해 블로워팬 타입으로는 엔비디아가 원하는 GPU 발열 억제력과 소음 수준을 달성할 수 없었던 것으로 판단됩니다. 따라서 GPU 발열 해소 능력이 상대적으로 우수한 플라워형 듀얼 쿨링팬으로 디자인했으나, SLI 환경까지 만족시키지는 못했던 것으로 추측합니다.

 

 

 

 

 

 

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하이엔드급 지포스 SLI 벤치마크 총평

 

게이밍을 위한 SLI 구성은 한계가 많다

 

다량의 테스트 결과에서 알 수 있듯이 SLI의 한계는 분명했습니다. 앞서 절망편에서 다루었던 내용 상당 부분이 실제 테스트 결과에서 현실로 나타났고, 일부 게임에서의 이상적인 성능 향상을 바라보고 나머지 요소를 안고 가기에는 그 가치가 높지 않은 것으로 판단됩니다. 지포스 RTX 그래픽카드에서 사용할 수 있는 NVLink 방식의 SLI 구성의 경우 기존 HB SLI에 비해 게임 성능 향상에서는 분명한 이점을 보여주었습니다. 특히 몇몇 게임에서는 기존 지포스 10 시리즈와 비교하여 큰 폭의 차이로 더 높은 효율을 보여주기도 했죠. 하지만 SLI 기술 자체의 한계로 인해 게이밍 용도로써는 그 빛을 최대한 발휘하지 못하는 환경이 아쉽게 다가옵니다. 또한, SLI를 지원하지 않는 게임에서는 기존 SLI 구성에 비해 성능 하락폭이 더 크게 나타났고요.

 

하지만, 이러한 모든 불리 요소들은 통상적인 의미에서의 가치 판단이고, SLI에 대한 열망과 호기심 그리고 성능 향상을 위한 끝없는 커스텀 설정 등 SLI 기술 그 자체를 즐기기 위한 준비가 되어있는 컴덕후라면 얘기가 다르겠죠. 실제로 SLI를 지원하지 않는 게임이라도 NVIDIA Inspector 유틸리티를 사용한 프로파일 탐구, SLI 방식 설정 등은 컴덕후를 충분히 자극할만한 요소가 될 수 있습니다. 그러나, 이러한 귀찮은 작업보다 SLI를 통한 게임 성능 향상 그 자체가 목적인 분들이라면 추천하지 않습니다. 높아지는 소비전력과 발열 그리고 소음... 거기에 더해 SLI를 지원하는 게임도 많지 않고, SLI를 지원하더라도 만족스러운 렌더링 품질(=체감 성능)을 보장하지 못하는 경우도 많기 때문입니다. 결국 이러한 한계를 받아들일 준비가 되어있지 않다면, SLI는 천덕꾸러기가 되어 중고장터에 내놓는 결과를 가져다줄 뿐입니다.

 

 

그러나 작업 용도라면 얘기가 다르다

 

이렇게 아쉬운 게임 성능 테스트 결과와는 달리 작업 분야 성능에서는 훌륭한 성능으로 답해주었습니다. 2장의 그래픽카드 효율이 무려 1.9~2배에 달하는 성능을 보여주었고, 시간이 곧 돈으로 치환되는 작업자 입장에서는 SLI 구성이 병렬형 연산 장비로써 훌륭한 해답이 되어줄 수 있다는 것을 확인시켜 주었습니다. 그러나 이 경우에도 지포스 RTX 2080 Ti 파운더스 에디션의 플라워팬 타입 쿨링 시스템은 자칫 큰 소음을 유발할 수 있기 때문에, 시스템 전체 쿨링 환경에 대한 대책이 요구될 수 있습니다. 반면, 절대적인 발열량이 다소 낮고 블로워팬 타입의 지포스 GTX 1080 Ti/GTX 1080은 상대적으로 준수한 소음 수준을 보여주었습니다. 파운더스 에디션의 레퍼런스 디자인에 대한 중요성을 느끼게 해준 대목입니다.

 

 

SLI의 가치와 미래

게임에서의 성능만을 보면 SLI로 인한 장점보다 단점이 더 크게 느껴집니다. 투자 비용에 비해 이득이 크지 않고, 시스템 전체 발열과 소비전력이 늘어난다는 것도 거부감을 일으키기 때문입니다. 따라서 범용적 관점의 게이밍 용도보다는 제한적인 조건에서의 실질적인 수요 발생과 매력 어필이 가능합니다. 예를 들면, 3D 벤치마크 점수를 높이기 위한 점수놀이, 또는 SLI 효율이 우수한 일부 게임을 즐기는 게이머, 그리고 앞서 언급한 병렬 연산 능력을 활용하는 작업자를 꼽을 수 있겠죠. 이 경우에는 정말 훌륭한 성능으로 보답해주기 때문에 투자가치가 충분합니다.

 

그렇다면 게이밍 용도 분야에서 SLI의 미래는 어떨까요? 안타깝지만 결코 밝지 않을 것으로 전망합니다. 과거의 SLI 기술은 업그레이드 또는 성능을 더 높이기 위한 현실적인 수단의 하나로써 충분히 인정되었지만, 작금의 현실을 보면 상위 그래픽카드 모델에 한정되어 SLI 기술이 적용되고, SLI 기술을 지원하는 타이틀 비율도 점점 줄어들고 있죠. 특히 그래픽카드와 게이밍 분야에 있어 최근의 화두는 고주사율 모니터, G-SYNC, HDR, 레이트레이싱 등 보다 고급화된 비주얼과 경험이 강조되고 있기 때문에 SLI는 자연스럽게 그 입지가 줄어들게 되었습니다. SLI는 태생적인 한계로 단일 그래픽카드가 제공할 수 있는 게이밍 경험의 품질 균일성을 보장해주지 못하기도 하고요. 또한, 게임 개발사 입장에서도 SLI 환경을 고려하기 위해서는 다양한 개발 요소가 수반되어야 하기에 부담으로 작용합니다. 돌이켜보면, 과거의 대작 게임들은 SLI를 지원하지 않는 경우 그 자체로 질타를 받기도 했지만, 최근의 대작 게임들은 SLI를 잘 지원한다는 사실이 오히려 플러스 요소로 작용하게 되었습니다. 현실이 많이 바뀌었다는 것을 말해주네요.

 

하지만, 제조사들은 항상 끊임없이 신기술을 연구하고 또 새로운 개념을 선보일 것이 분명하기에, SLI의 미래가 어떻게 될지는 확신하기 힘듭니다. SLI의 태생적 한계가 극복될 만한 새로운 형태의 기술은 얼마든지 나올 수 있기 때문이죠. 결코 짧지 않은 역사를 가진 SLI에 대한 하드웨어 마니아들의 로망과 열정이 그 형태가 무엇이 되었든 앞으로도 온전히 지속되길 희망합니다.

 

이상, 퀘이사존벤치였습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

※ 벤치마크 항목별 구체적인 테스트 결과는

본 칼럼의 세부 페이지에서 확인해주시기 바랍니다.









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작성자

현재 레벨 : 태양 퀘이사존벤치  최고관리자
49,229 (95.4%)

신뢰는 요구하는 것이 아니라 제공하는 것이다.

    댓글 : 69
퓨아  
[@스카이넷] 4 웨이 보드도 보드지만 기본적으로 공간이 확보되어야 하니 케이스가 커집니다.. ㅠㅠ

4번 슬롯에 2.5슬롯쯤 되는 뚱뚱이를 꼽으면 하단부 공간이 상당히 확보되어야 가능하지요.

1,3번에 끼면 뭐 1번 카드의 쿨링효율은 저 멀리 우주 반대편 어딘가로 도망가버리는거구요.
잉여닌겐17호  
역시 퀘존의 벤치는 진리군요
덕분에 컴린이는 하나 더 배워갑니다 ^^
민서파  
SLI는............. 걍 뽀대입니다~~!! 자기 만족~~~!!! ㅋ
1080티 킹핀 슬라이 및 2080티 FE 슬라이 2개 시스템 쓰고있는데요....전기는 좀 마이 먹겠지만....만족하면서 쓰고 있네요....
컴터 볼때 마다...먼가........여튼 좋아욧~! 감성...짱~

축하합니다! 행운 포인트 3점을 획득하였습니다!

kimsc9  
캬.. 귀차니즘을 무릅쓰고 이런걸 일일이 조사하시다니..
대단하십니다 벤치님
소중한 정보 잘 정독 하고 갑니다 ㅎㅎ
흑산  
Sli가 게임에서 투자대비 크게 가치없는거 이미 제법 오래된 이야기입니다. 아는 지인이 gtx590 2장해서 쿼드sli했는데 배필3해보고 바로 처분하더군요.

반면 그래픽하는 친구는 980 ti sli환경에서 매우 만족하더군요. 게임이면 비추고작업용이라면 고려해볼한 합니다
훅훅가볼텨  
요즘에는 예전에 비하면 게임용으로 SLI 구성을 하는 분들이 많이 줄어들기는 한 것 같네요.
기술사  
간지러운 곳을 정확하게 긁어주셔서
감사해요~^^
역시 퀘이사존, 알라뷰 ♡
고니코니  
저도 과거 어렸을때 SLI구성을 하시는 분들이 부러워서 재작년에 컨터 맞출때 해보았는데요.
꿈은 이루었으나, 본체가 꽉차보이는 아름다움을 제외하고는......메리트가..... 하나도 없더라구욤.
글카 두장모두 수랭모델로 사서 온도문제는 없지만,, 게임들에서 프레임 상승이 요원한게 좀 아쉽더군요;

다만 제일 자주 하는 게임이 SLI를 지원해 줘서 쓸만은 하지만; 그외 게임에서는 단일카드로만 도니;; 좀 거시기한;;
넥서스  
정독했습니다. 글 정말 잘 써주셔서 초보도 1번 읽고 알게되네요. 세심함에 감사용
DHKIM  
멋지네요. 칼럼 잘 읽었습니다. 좋은 내용 감사합니다.
과거에 그래도 멀티GPU 게이밍이 유행할 때 구축한 ASUS ARES III 그래픽카드 2장 4GPU를 2천와트의 파워에 연결해놓고서, 수년이 지난 지금은 그 중 1GPU 만 사용합니다.
비주얼 용으로 전락하고 말았네요 ㅠㅠ
메리트가 떨어진 게 정말 아쉽습니다. 하지만 언젠가 새로운 기술로 다시 부활하기를 바래봅니다.
난새  
연산성능은 역시 SLI가 좋군요. 메인스트림도 SLI가 가능했으면 좋겠지만... ㅜ
익삐  
너무나 좋은 칼럼이네요 좋은 글 감사합니다 SLI시대가 저물고 있는거 같아 너무 아쉽네요
L번개  
게임은 병렬처리하는게 너무 어려운 부분이라서 어쩔 수 없는 점은 있는거 같습니다. 근본적인 뭔가 있어야 앞으로에 sli시장이 활성화 되겠지요.
WalterWhit…  
멋진 칼럼이네요 언제 써볼까 싶지만 흥미로운 내용이였습니다 ㅎ
MinzzAng  
1070 sli 중인데 지원 안하는 게임도 많고 가끔 텍스쳐 깜빡임은 확실히 거슬리더라구요
근데 그건 상관 없고 4way를 돌려내란 말입니다 엉엉
히스비  
현재는 1080 sli 사요중이고 이전에도 980 780 전부 sli 해서 사용했는데 이제는 그만둬야될거같네요..이번세대는 거르도 다음세대부터는 단일로만 사용해야겠습니다
-335  
단일카드의 성능향상,전력의 비효율성
무엇보다도 게임사의 지원여하가 결정적이네요
질적도  
퀘존의 벤치는 진리이며 이 말을 무시하면 골로간다.(퀘이사존 믿습니다)

축하합니다! 행운 포인트 1점을 획득하였습니다!

Windows10  
확실히 nvlink는 꾀 쓸만해보이네요 호환성이 어느정도인지 모르겠지만 시피유는 무조건 인텔을 써야겠군요.. 다 밸런스 맞출라면 엄청난 돈이필요할듯 ㄷㄷ
다만 아쉬운게 2060이나 2070은 어떨지 더 궁금해지네요..

축하합니다! 행운 포인트 5점을 획득하였습니다!

퀘이사존벤치  
[@Windows10] 아쉽게도 RTX 2070/RTX 2060은 SLI를 지원하지 않습니다. ㅠㅠ
아마존  
벤치님 쿼드로는 SLI하면 메모리 공유되는걸로 아는데 작업용 벤치안되나요? 어디에서도 찾아볼수 없어요
퀘이사존벤치  
[@아마존] 쿼드로는 입수 난도가 높은 제품이라 ㅠㅠ 기회되면 진행해보도록 하겠습니다.
로인  
좋은 내용의 칼럼 잘 봤습니다
궁금한 부분이었는데..
노머시  
저도 멋도 모르고 80ti 2way 했다가 실망과 변수에 부딪혀 멘탈이 파괴되는 시절이... SLI는 더 나아지지 않은것 같이 제자리 걸음만하는 것 같아요
divine2729  
과연 얼마나 많은사람들이 sli를 할지는 모르겠네요.
냥꾼  
다중 vga는 오래 전부터 죽는 추세죠.
단일 카드 듀얼 gpu 제품도 안나오기 시작한지 몹시 오래 됐고..
yoyandoz  
이 벤치는 진리입니다.
Grays  
아마 평생 써볼일 없는 녀석들이지만 잘봤습니다.ㅎㅎ
겨울소년  
컴린이 잘배우고 갑니다!