게임 성능 리드는 GPU, 동작 속도 리드는 CPU
지포스 RTX4060, 9400F보다 13400F에서 ‘최적’
교체 주기, 그래픽카드가 더 짧지만 CPU 2개 소켓은 넘기지 말아야
PC방 컴퓨터에서 가장 중요한 부품은 그래픽카드다. CPU는 그 다음이며 메모리, 저장장치, 메인보드, 파워서플라이, 케이스 순으로 중요도는 낮아진다. 이 순서는 시스템 업그레이드에서도 동일하게 적용되는데, 1순위와 2순위의 격차가 너무 크면 시스템이 제 성능을 온전히 발휘하기 어렵다. 바로 속도 차이로 인한 병목현상 때문이다.
컴퓨팅 성능을 결정하는 것은 CPU와 그래픽카드, 메모리의 동작 속도다. 인텔과 AMD, 엔비디아 등 프로세서 제조 3사는 유닛에 집적하는 트랜지스터의 크기를 계속해서 줄이고, 구조를 개선해 한 번에 더 많은 양의 연산을 더 빠르게 수행할 수 있도록 만들고 있다.
‘배틀그라운드’ 게이머가 총으로 적을 조준하고 마우스 좌클릭으로 격발을 명령하는 상황을 예로 들어보자. 게임 클라이언트에서 마우스의 왼쪽 버튼은 총을 쏘라는 명령어를 입력하는 장치다. 마우스 스위치를 누르면 마우스의 입력 신호가 메인보드와 메모리를 거쳐 CPU로 전달되고, CPU는 이 명령을 게임 클라이언트에 전달해 게임 속 캐릭터가 든 총을 격발하게 한다. GPU는 게임 내 수많은 오브젝트의 움직임과 더불어 캐릭터가 총을 발사하는 일련의 과정을 그래픽과 사운드로 표현해낸다.
주사율 240Hz 모니터에서는 이런 과정이 1초에 240회 반복되고, 프로세서는 화면이 끊기지 않고 모든 동작들이 부드럽게 연결되도록 끊임없이 명령어의 송수신을 반복한다. 이 과정에서 프로세서의 속도가 빨라야 움직임에 제한이 걸리지 않아 사용자가 원하는 ‘렉 없는 화면’이 유지된다.
CPU와 그래픽카드 GPU, RAM은 그 동작 속도가 모두 다르다. 속도에 차이가 생기면 이를 동기화해야 하는데, 어느 한쪽의 성능이 일정 수준보다 빠르거나 느리면 연산 속도와 결과의 도출에 차이가 생기는데, 이를 병목현상이라 통칭한다. CPU는 i9-13900K인데 그래픽카드가 GTX1060이라거나, 그래픽카드는 RTX4060인데 CPU가 코어 4개인 i3 모델이라면 이런 현상이 발생한다.
인텔 i5-13400F(위), i5-9400(아래)을 지포스 RTX4060과 조합했을 때의 병목현상 차이(자료: PC builds)
아직도 많은 PC방에서 인텔 9세대 i5-9400F를 사용하고 있다. 그래픽카드는 GTX1060부터 RTX4060까지 다양하게 조합돼 있다. CPU와 그래픽카드 사이의 성능 차이로 인한 병목현상을 통계로 보여주는 웹사이트에 해당 모델을 적용하면, FHD 해상도에서 i5-9400과 RTX4060의 조합에서는 28%의 병목현상이 생긴다. CPU는 약 83%를 활용하지만, RTX4060은 54%밖에 활용하지 못한다.
여기서 CPU를 i5-13400F로 올리면 병목현상은 0%가 된다. CPU가 83% 활용되는 동안 RTX4060도 76% 활용돼 작업량의 균형이 맞는 것이다. 같은 게임을 RTX3060으로 가동할 때, i5-13400F는 33%만으로도 최적의 프레임레이트를 뽑아내지만 9400F는 90% 이상의 가동률을 보이는 것으로도 그 차이를 짐작할 수 있다.
CPU는 인텔과 AMD 모두 일정 세대가 지날 때마다 메인보드의 소켓이 바뀌어, 교체를 위해선 메인보드도 함께 교체해야 하는 부담이 있다. 인텔 H610 칩셋, AMD A620 칩셋 메인보드부터는 메모리도 DDR5로 변경돼 비용 부담이 더 커진다. 하지만 RTX3060 이상의 그래픽카드 성능은 CPU도 업그레이드해야 온전히 발휘할 수 있다.
