완전 해부! GeForce 2 MX 시리즈 3개 칩 분석 벤치마크 [3]

중앙일보

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도마에 오른 생선(?)들을 앞에서 살펴보았다. 그러나 본격적인 해부(?)를 하기 전에 이론적인 면을 먼저 확인하는 것이 좋을 것이다. nVidia에서 발표한 각 칩의 스펙의 차이에 대해 확인해 보자는 것이다.

GeForce 2 MX 계열 각 칩의 스펙 비교

GeForce 2 MX

GeForce 2 MX 200

GeForce 2 MX 400

Core Clock

175MHz

200MHz

Memory Clock

166MHz

Memory Bus

128bit SDR 또는 64bit DDR

64bit SDR

128bit SDR 또는 64bit DDR

메모리 크기

32MB/64MB

32MB

32MB/64MB

Pipeline/Textute

2/2

사실 이렇게 써놓으면 간단하지만 이해가 쉬운 일은 아니므로 하나씩 설명해 보기로 하겠다.

Core Clock

Core Clock은 실제 그래픽 칩의 동작 속도를 말한다.(Core는 핵심부를 말하므로 그래픽카드에서는 그래픽 프로세서, CPU에서는 CPU의 실제 동작 핵심부를 말한다.) 자동차로 치면 자동차의 최대 속도를 말하는 것이다. GeForce MX 제품군의 각 칩을 살펴보면 GeForce 2 MX 400만 이 속도가 200MHz로 GeForce 2 MX나 MX 200의 175MHz보다 이론적으로 14%정도 더 빠르다. nVidia는 이전부터 이러한 업그레이드 제품을 줄곧 출시하곤 했는데 생산이 후반기에 이르러 공정이 개선되고 안정된 수율 확보가 가능하기 때문에 이러한 제품을 출시하게 되는데 GeForce 2 MX 400은 이러한 개선의 결과이자 Radeon이나 Kyro II를 견제하기 위한 nVidia의 생존 전략이기도 한 것이다.

참고

공정과 수율이란?

CPU나 메모리, 그래픽 칩과 같은 반도체도 생산이 되는 하나의 제품이다. 가전 제품이나 기타 다른 공산품이 좀 더 성능이 뛰어나거나 고장이 나지 않는 제품을 만들기 위해 제조 방법(보통 이것을 공정(工程)이라 한다.)을 바꾸는데 반도체도 좀 더 많은 제품을 만들기 위해, 불량품을 줄이기 위해, 좀 더 우수한 성능을 내게 하기 위해 반도체가 생산 라인을 타는 중에도 공정을 계속 바꾼다. 이럴때 마다 칩은 소프트웨어의 버전이 바뀌듯 버전이 올라가는데 보통 스테핑(Stepping)이나 리비전(Revision) 올라간다고 표현한다.

반도체의 공정이 개선되면 수율 또한 올라가게 되어 있다. 반도체는 그 모체인 웨이퍼(Waper)에서 생산되는데 하나의 웨이퍼에는 불량품인 반도체도 나올 수 있고 목표한 성능을 가진 제품도 나올 수 있으며 예상보다 낮은 성능이나 높은 성능을 가진 반도체가 나올 수 있다. 보통 하나의 웨이퍼에서 목표한 성능 또는 그 이상의 성능이 나오는 비율을 수율(收率)이라 한다. 수율이 높아지면 더욱 높은 성능의 반도체가 생산될 수 있으며 불량품이 적어져 생산 단가도 낮아지는 효과를 가져온다.

Memory Clock과 Memory Bus

메모리의 자료 전송 속도를 나타내는 기준이 된다. 메모리는 보통 ns(nanosecond)로 표현되는 동작 클럭과 함께 메모리 버스가 같이 표현되는데 일반적인 중고급 그래픽카드에 사용되는 메모리는 128bit이다. 이 128bit 버스를 가지는 메모리가 6ns(166MHz)로 동작하면 이 때의 메모리 대역폭은 2.7GB/s정도가 된다. 이 메모리 대역폭은 자동차로 치면 도로의 폭 정도로 해석될 수 있다. 1초에 얼마나 데이터가 많이 이동할 수 있느냐의 관건이 되기 때문이다.

참고

메모리 대역폭 계산법

메모리 대역폭은 다음과 같은 공식에 의해 계산된다.

메모리 클럭 * (메모리 버스/8) = 메모리 대역폭
(Hz) (bit) (byte/s)

GeForce 2 MX의 경우 메모리 클럭은 166MHz이고 메모리는 128bit이다. 128bit를 8로 나누면 16이 되므로 166MHz * 8이 되는데 이걸 계산하면 대략 2.7GB/s정도 나온다.

DDR SDRAM/SGRAM의 경우 이 값에 다시 2배를 곱한다. DDR 메모리는 일반적인 SDR 메모리보다 2배의 대역폭을 가지기 때문이다.

참고로 메모리 버스를 8로 나누는 이유는 1byte = 8bit이기 때문이다.

GeForce 2 MX계열의 Memory Clock은 166MHz가 표준이다. 그러나 GeForce 2 MX 200만 Memory Bus가 64bit로 다른 GeForce 2 MX 계열의 1/2에 불과한데 이로 인해 메모리 대역폭은 1/2이 줄어 1.3GB/s로 줄어들게 된다. 도로의 차선이 절반으로 준 격이 되는데 메모리를 거치는 데이터의 양이 적다면 다행이지만 많다면 병목현상을 일으키게 된다. 차선이 반으로 줄어드는 공사 현장과 같은 곳에서 차가 막히듯. 물론 GeForce 2 MX나 MX 400도 64bit 메모리를 사용하는 경우가 있다. 하지만 이 64bit 메모리는 DDR SDRAM으로 메모리 버스는 반이라도 대역폭이 두배이기 때문에 실제적으로는 128bit SDRAM과 동일한 효과를 가지고 있다.

메모리 크기

최근 출시되는 게임들은 32MB 이상의 로컬(Local) 메모리가 있어야 원활하게 동작한다. 조만간 적어도 64MB 이상을 요구하는 게임이 나오겠지만 아직까지 상황은 그러한데 GeForce 2 MX와 MX 400은 최대 64MB까지, GeForce 2 MX 200은 32MB까지만 지원한다. 현재의 게임에서 32MB와 64MB의 메모리의 성능 차이는 매우 크지는 않다. 다만 데이터를 처리할 때 처리할, 처리한 데이터를 저장할 공간이 많아져 어느정도의 성능 향상을 가져올 뿐이다. 물론 64MB 이상의 메모리를 요구할 게임들이라면 32MB와 64MB의 메모리에서 성능 차이가 훨씬 더 크게 발생하겠지만……

Pipeline과 Texture Engine

모든 GeForce 2 MX 계열 모두 2개의 Pipeline과 2개의 Texture Engine을 가진다. Pipeline이 많으면 3D 데이터의 생성이 빨라지고 Texture Engine이 많으면 고해상도/고색상의 게임에서 속도 저하가 줄어들게 된다. 파이프라인이 4개인 GeForce 2 GTS가 GeForce 2 MX보다 빠르며 텍스처 엔진 숫자가 각각 3개, 4개인 Radeon과 Viper II가 고해상도/고색상에서 성능 저하가 적은 이유가 여기에 있다.

각각의 항목을 통해 이러한 스펙이 가리키는 의미를 분석하여 보았다. 이를 좀 더 이해하기 쉽게 실행활에 비유하면 다음과 같을 것이다.

GeForce 2 MX – 최대 시속 175km의 자동차로 4차선 도로를 주행하는 경우

GeForce 2 MX 400 – 최대 시속 200km의 자동차로 4차선 도로를 주행하는 경우

GeForce 2 MX 200 – 최대 시속 175km의 자동차로 2차선 도로를 주행하는 경우

김준연
자료제공:pcbee(http://www.pcbee.co.kr)