인텔이 1998년 3월 초 출시된 인텔 740(i740) 이후 25년째, 사 반 세기에 접어들며 다시 한 번 데스크탑용 외장 그래픽 카드를 내놨다. 외장 그래픽 카드는 거의 사 반세기 만이지만, 인텔은 그동안 메인보드 칩셋 내장과 CPU 내장 버전으로 그래픽 기술 개발을 이어왔다.
CPU 구석에 위치한데다 시스템 메모리 공유 방식으로 동작하는 만큼 대부분의 게이머들을 만족시킬 성능은 기대하기 어렵지만, 2세대 코어 CPU 샌디브릿지 이후 인텔 CPU 판매량 = 인텔 그래픽 판매량으로 집계된다.
때문에 글로벌 그래픽 카드 시장 점유율을 따지면, 항상 인텔이 압도적 1위를 차지한 이유도 여기 있다.
단지, 점유율과는 별개로 게이머들에게 인상적인 성능을 제공하지 못했던 인텔이, 오랜 침묵을 깨고 다시 한 번 외장 그래픽 시장에 도전장을 던졌다.
i740 시절의 3D 카드는 게임 가속이 주요 목적이었지만 근래 그래픽 카드는 동영상 가속 및 AI 연산 등 전문 분야까지 영역을 확장되어가고 있으며, 이런 환경에서 인텔이 다시 외장 그래픽 시장에 뛰어든 주 목적은 서버 및 엔터프라이즈 시장으로 보인다.
실제로 아크 A 시리즈 그래픽 카드 중에서는 4K 게이머 타겟의 플래그십 급이라 부를만한 제품은 없지만,
25년만의 그래픽 카드 시장 복귀작인 만큼 제조사들의 참여가 저조한지라 국내 시장에는 아직 인텔이 직접 디자인한 스페셜 에디션만 정식 유통 중으로, 이번 기사에서는 인텔의 외장 그래픽 카드 시장 복귀작인 아크 A 시리즈 중 메인스트림 모델인 아크 A750을 다뤄본다.
레이 트레이싱 유닛과 AI 전용 유닛, 더 빠른 SER 도입
성능을 알아보기 전, 아크 그래픽 카드의 기본 구조에 대해 간략히 정리해본다.
인텔 아크 그래픽 카드 코어는 렌더 슬라이스 기반으로 구성되어 있다. 한 개의 렌더 슬라이스 안에는 4개의 Xe-Core가, 한 개의 Xe-Core에는 16개의 XVE(256bit 벡터 엔진, 실행 유닛)과 16개의 XMX(1024bit 메트릭스 엔진), 192kb 공유 캐시 메모리로 구성되어 있고, 두 개의 인접 벡터 엔진은 실행 웨이브 공유를 위한 스레드 제어 유닛(Thread Control Unit)을 공유한다.
각 실행 유닛(XVE)은 각 8개의 FP와 INT 유닛이 내장되어 있어, 정통적인 의미의 셰이더 프로세서는 8 렌더 슬라이스의 A770은 총 4096개(8렌더 슬라이스, 렌더 슬라이스당 4Xe-코어, Xe-코어당 16 XVE, XVE당 8 FP), 7개 렌더 슬라이스의 A750은 3584 셰이더 프로세서로 구성된다.
인텔 아크 A 그래픽 카드는 Xe-Core와는 하드웨어 레이 트레이싱 유닛이 1:1 대응해 하이브리드 방식보다 높은 레이 트레이싱 처리 성능을 기대할 수 있다. 레이 트레이싱 작업 종류와 데이터에 따라 재정렬해 처리 효율을 높인 SER(Shader Execution Reordering) 기술도 지원, SER 작업은 별도의 스레드 소팅 유닛을 통해 처리해 셰이더 작업에 미치는 영향을 최소화했다.
아크 A 시리즈는 인공지능 처리를 위한 XMX(Xe Matrix Extensions) 매트릭스 엔진 유닛도 포함했다. 데이터 센터나 기업/ 학원 연구소 등에서 인공 지능, 딥 러닝 등 작업 속도를 가속해줄 수 있는 유닛으로, 게임 영역에서는 성능 향상을 위한 업스케일링 기술 활용을 위해 사용된다.
인텔은 아크 A 시리즈에 탑재된 XMX 유닛을 통해 가속하는 업스케일링 기술 XeSS(Xe Super Sampling)를 내놨고, 현재 셰도우 오브 더 툼 레이더와 스파이더맨 리마스터, 리프트브레이커, 데스 스트랜딩 디렉터스 컷, 히트맨 III 등 다양한 게임들에 XeSS 기술이 채택되고 있다.
직접 디자인한 스페셜 에디션, 인텔 아크 A750
이번 기사의 주인공인 인텔 아크 A750 스페셜 에디션이다. 데스크탑용 아크 A 시리즈 중 딱 중간급 모델로, 성능 면에서는 Full HD와 QHD 급 게이머를 겨냥한 제품이며, 가격도 그에 맞춰 MSRP 기준 289달러로 책정되었다.
LED 튜닝은 사이드에 흰색으로 제품 브랜드인 'intel ARC'를 강조하며, 그래픽 카드 전체적으로 화려하지 않고 차분한 검은색 바탕의 곡선이 어우러진 디자인이 특징이다. 고급형 그래픽 카드라면 기본으로 갖춰야할 백플레이트도 갖췄고, 보조전원 커넥터는 8핀과 6핀 구성이다.
외곽선을 따라 배치된 알루미늄 광택의 띠와 백 플레이트 우측에 ']' 형상의 광택 띠, 백 플레이트 중앙 좌측에 흰색 '아크' 도형이 디자인 포인트로 작용한다.
모니터 연결을 위한 디스플레이 포트는 DP 1.4a 규격으로 세 개, HDMI 2.0 규격으로 1개가 구성되어 있다. 메인스트림급 모델인 만큼 크기는 27cm x 9.5cm x 3.5cm에 2슬롯 두께 디자인이라 대부분의 시스템에서 호환 걱정없이 사용할 수 있다.
한편, 인텔 아크 A750 SE의 냉각 성능 확인을 위해 3DMark의 타임 스파이 스트래스 테스트를 진행했다. 이때 GPU 온도는 최대 71℃ 수준을 기록했다. 오픈 케이스 상태에서 테스트 되었지만, 겨울철이라 시스템 온풍기 바로 아래서 진행된 것을 감안하면 준수한 냉각 성능으로 판단된다.
아크 센터로 AV1 인코딩과 전력 제어로 간편한 성능 조절
한편, 인텔 아크 A750 그래픽 카드의 TBP(Total Board Power)는 225W인데, 최신 드라이버에서는 GPU 전력 제한이 190W로 잡혀있다. TBP는 그래픽 카드 전체의 전력을 뜻하므로, GPU를 제외한 메모리와 인터페이스 등의 여타 부분의 소비 전력이 최대 35W로 추정된다.
한편, 인텔 아크 A 시리즈는 외장 그래픽 카드 중 최초로 AV1 인코더가 탑재된 모델이며, 인텔 아크 제어센터에서 일반 녹화와 하이라이트 녹화 기능에 AV1 인코딩을 선택할 수 있다. 하이라이트 녹화 지원 타이틀은 이번 31.0.101.3802 버전 기준으로 오버워치, 배틀그라운드, 도타2, 크로스파이어, 레인보우 식스 시즈, 리그 오브 레전드 등 10종이다.
인텔 아크 제어 센터에 통합된 녹화 기능으로, 동일한 3200kbps 비트레이트에서 H.264 코덱과 AV1 코덱 녹화 영상 품질을 비교했다. 위 스크린샷은 4K 30FPS 영상으로 녹화한 영상을 1:1 크롭한 것이다. 녹화 영상의 일부를 재가공하는 과정에서 일부 열화가 발생했을 수 있다는 점을 감안해도, AV1 인코딩쪽이 더 높은 품질로 영상 녹화가 가능한 것을 알 수 있다.
인텔 아크 시리즈로 AV1 인코더가 일반 보급되기 시작한 때문에 아직 AV1 인코딩이나 실시간 방송을 지원하는 플랫폼은 많지 않지만, 같은 비트레이트에서도 더 나은 품질을, 같은 품질이라면 더 적은 용량을 차지하기에 인터넷 트래픽 및 저장 공간 감소 효과를 기대할 수 있다.
3DMark로 보는 기본 성능, 딱 Full HD와 QHD급 성능
인텔 아크 A750 SE의 게임 성능은 어떤지 테스트했다.
테스트는 CPU 인텔 코어 i9-13900KF, 메모리는 팀그룹 T-Force Delta RGB DDR5 6000MHz, 메인보드는 기가바이트 Z790 어로스 엘리트 AX(BIOS F3g), 윈도우 11, 인텔 아크 드라이버 31.0.101.3802 환경에서 진행되었다.
게임 플랫폼으로서의 윈도우 운영체제를 공고히하는데 일조한 API인 DirectX 기반 테스트인 파이어스 스트라이크와 타임 스파이, 크로스 플랫폼 그래픽 API인 벌칸(Vulkan) 기반 테스트인 와일드 라이프에, 레이 트레이싱 게임 성능까지 테스트했다.
일반적인 게임 성능은 딱 Full HD와 QHD 게이머를 타겟팅한 제품 특성에 맞게 나왔고, 레이 트레이싱 기술이 적용된 게임 성능도 전용 유닛이 추가된 만큼 하이브리드 방식과 달리 플레이 가능한 정도의 성능을 기대할 수 있다.
성능 보완을 위한 기능별 효율은?
3DMark는 인텔의 게이밍 업스케일링 기술인 XeSS 테스트도 지원한다. 이에 QHD 해상도서 옵션별 성능 이득을 측정했는데, 울트라 퀄리티는 약 50%, 퀄리티 옵션은 약 80%, 밸런스(균형) 옵션은 약 100%의 추가 성능을 경험할 수 있는 것으로 나타났다.
실제 게임과 옵션에 따라 효율은 달라지겠지만, 레이 트레이싱과 같이 고성능이 요구되는 옵션을 적용할 때 어느정도 성능을 보완해줄 수 있으리라 기대된다.
업스케일링 기술이 성능 보완을 위한 기술로 게이머들에게 주목받고 있지만, DX12에서도 자체적으로 랜더링 효율 개선을 위한 기술들을 지원 중이다. 3DMark는 이중 메시 세이더와 샘플러 피드백, VRS 테스트를 제공한다.
3DMark 테스트는 DX12의 효율 개선 기술을 적용하지 않았을 때와 비교해 메시 셰이더 기능은 약 470%, 샘플러 피드백과 VRS 티어 1은 약 150%, VRS 티어2 기술은 약 195% 수준의 성능을 내준다.
아쉽게도 DX12의 효율 개선 기술을 지원하는 타이틀은 많지 않지만, 레지던트 이블 빌리지와 같은 일부 게임에서 VRS 기술을 적용하고 있다. 테스트에서 보듯 잘만 적용하면 업스케일링 기술 이상의 성능 효율을 기대할 수 있는 만큼, 더 많은 타이틀들이 지원하길 기대해 본다.
인텔 아크 A750 SE의 실제 게임 성능을 살펴봤다.
레이 트레이싱과 업스케일링 기술을 적용하지 않은 순수한 게임 성능은, 이번 기사에서 테스트한 게임 대부분에서 QHD까지 충분히 즐길만한 성능을 내준다. 사이버펑크 2077과 포르자 호라이즌 5 같이 그래픽 요구 사양이 높은 일부 게임은 QHD에서 평균 60 프레임 달성이 어려웠지만, 그럼에도 약 40~50 프레임의 성능을 발휘, 플레이에 큰 지장을 줄 정도는 아니다.
반면, 역시 메인스트림 게이머를 겨냥한 제품인데다, VRAM도 8GB에 불과해 UHD(4K)에서는 QHD에 비해 성능이 약 절반 가까이 하락하는 모습을 보여주었다. 스파이더맨 리마스터와 리프트 브레이커처럼 평균 60프레임을 넘는 게임도 있지만 대부분이 그 이하의 성능을 기록했고, 사이버펑크 2077은 평균 30프레임 밑으로 떨어져, UHD 해상도로 게임을 즐기기 어울리는 모델로 보기 어렵다.
한편, 이번 기사에서 테스트한 레이 트레이싱 지원 게임들의 경우, 인텔 아크 A750 SE는 사이버펑크 2077을 제외하면 QHD까지 괜찮게 즐길만한 성능을 발휘해준다. XeSS와 같은 업스케일링 기술을 적용하면 당연히 레이 트레이싱 옵션만 적용했을 때보다 더 나은 성능을 내준다.
메인스트림 그래픽 카드의 새로운 가능성, 인텔 아크 A750 SE
전작 이후 25년 차에 출시된 인텔 아크 A 시리즈 그래픽 카드는 '아크'의 1세대 제품인 만큼 아쉬운 점이 있다. 계속된 연기는 넘기더라도 초기 일부 모델의 메모리 클럭이 잘못 인식되거나 일부 게임과 호환성 및 안정성에서 불안한 모습을 보인 것.
다행히 외장 그래픽 출시와 함께 기존 CPU 내장 그래픽 칩 지원을 재정비하면서 빠르게 문제되는 부분들을 수정하고 있어, 현재는 사용에 크게 지장을 주는 치명적인 버그는 많이 줄었다는 평이다. 가격도 초기에 비해 안정세를 보이고 있고, 게임 성능은 이번 기사에서 보듯 메인스트림 게이머에게 부족하지 않은 수준이다.
현재 메인스트림급에서 AV1 인코더를 지원하는 유일한 그래픽 카드인데다 가상화폐 채굴 노동자 에디션에 대한 걱정이 없고, 인텔이 아크 A 시리즈를 서버용으로 사용하는데 제한을 두지 않으면서 게이머에 국한되지 않은, 폭 넓은 사용자층을 노리며 인텔이 그래픽 카드 시장 공략에 본격적임을 표방한다.
후속작 코드네임으로 배틀 메이지, 셀레스티얼, 드루이드를 미리 준비할 정도로 그래픽 카드 시장에 진심인 인텔, 메인스트림 게이머라면 아크 A750 SE으로 미리 느껴볼 수 있겠다.