PC 병목 현상이란 무엇인가요?

간단히 말해, PC 병목 현상은 특정 구성 요소 또는 시스템의 다른 측면으로 인해 PC가 최대 성능을 발휘하지 못하는 성능 제한으로 설명할 수 있습니다.

또는 병의 좁은 입구를 통해 한 병의 액체를 모두 쏟아내려고 할 때, 1리터의 물이 있고 반대편에 1리터 크기의 피처가 있지만 병의 목 부분이 성능을 제한하는 경우를 예로 들 수 있습니다. 말 그대로 병목 현상입니다.

PC는 매우 동기화된 성능을 발휘합니다. 많은 사람이 GPU(그래픽 처리 장치)가 주로 게임 내 프레임 속도 및 기타 GPU 연산 작업을 담당한다고 알고 있지만, CPU(중앙 처리 장치)는 데이터를 GPU에 "공급"할 수 있을 만큼 빠르게 처리해야 합니다. 일반적으로 PC의 스토리지에 있는 콘텐츠는 SSD 또는 HDD에 저장됩니다. 그런 다음 해당 데이터는 시스템 메모리(RAM)를 통해 CPU와 GPU로 전송됩니다. PCI Express 버스 덕분에 이 데이터와 시스템 메모리에 매우 빠른 속도로 액세스할 수 있습니다.

그러나 CPU가 너무 느려서 데이터를 GPU에 효과적으로 전달하지 못하면 GPU에 '병목 현상'이 발생하여 성능이 발휘되지 않을 수 있습니다. 다음 CPU 사이클이 완료될 때까지 기다리는 셈이죠. 고해상도 게임 텍스처, 놀라운 게임 콘텐츠 등 모든 맛있는 데이터가 스토리지나 시스템 RAM에 저장되어 있는 동안 CPU는 최선을 다해 데이터를 이동하려고 노력합니다. 가슴 아픈 일이죠.

반대로 CPU는 매 사이클마다 엄청난 양의 데이터를 쏟아내는 강력한 성능이지만 GPU가 이를 처리할 만큼 충분히 빠르지 않다면, GPU가 시스템의 병목 현상이 발생할 수 있습니다.

CPU와 GPU는 가장 많이 언급되는 두 가지 구성 요소이지만 진공 상태에서는 존재하지 않습니다. 최신 시스템에서는 시스템 메모리와 스토리지도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 여전히 SATA 드라이브를 사용하고 있다면 약 500-550MB/s의 속도로 제한될 수 있습니다. 반면 PCIe 5.0 호환성을 갖춘 최신 M.2 NVMe SSD는 최대 14,000MB/s의 순차 읽기 속도를 구현할 수 있습니다. 이는 약 25배 빠른 속도입니다. 최신 하이엔드 GPU와 CPU가 있다면 느린 스토리지로 인해 병목 현상을 겪지 마세요.

자주 간과되는 다른 구성 요소 중 하나는 시스템 메모리 또는 RAM입니다. RAM 용량은 성능 병목 현상에서 큰 역할을 합니다. 예를 들어 고해상도의 최신 게임을 실행하는 경우 대용량 텍스처 파일과 방대한 양의 데이터를 스토리지에서 GPU와 CPU로 교환하게 됩니다.

4GB 또는 8GB 메모리로 이 작업을 수행하려고 하면 어려움을 겪을 수 있습니다. 최신 시스템은 최소 16GB의 RAM에서 최상의 성능을 발휘하며, 일부 애플리케이션(예: 동영상 편집 프로그램)은 32, 64 또는 128GB의 RAM에서 상당한 이점을 얻을 수 있습니다. 하지만 RAM 용량만 고려해야 하는 것은 아니며 시스템 메모리의 전체 대역폭, 즉 메모리 주파수도 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

최신 시스템에서 DDR5 4800MHz에서 DDR5 6000MHz로 업그레이드하면 프레임 속도가 크게 향상되는 것으로 나타났습니다.

메모리가 중요한 이유에 대한 자세한 내용은 메모리가 중요한 이유 페이지를 참조하세요.

메모리가 너무 느리거나 충분하지 않으면 시스템의 나머지 부분이 병목 현상을 일으킬 수 있습니다.

병목 현상이 무엇인지 알아봤으니 이제 어떻게 해야 할까요? 시스템에 병목 현상이 있는지 어떻게 알 수 있으며 병목 현상이 있는 경우 어떻게 해야 할까요?

PC 병목 현상을 파악하는 데 사용할 수 있는 프로그램은 여러 가지가 있지만, 가장 많이 사용되는 몇 가지 옵션은 NVIDIA GeForce Experience 또는 MSI Afterburner입니다. 이러한 도구를 사용하면 게임 및 벤치마크 중 실시간 CPU 및 GPU 사용량을 모니터링할 수 있습니다.

이 테스트에 사용된 시스템은 인텔 코어 i9 13900K 프로세서와 엔비디아 지포스 RTX 4090, 64GB의 커세어 도미네이터 티타늄 DDR5-6400, 2TB의 커세어 MP700 M.2 NVMe SSD입니다.

최신 NVIDIA 앱을 설치한 상태에서 Alt+Z를 눌러 NVIDIA 메뉴를 열고 하단에서 '통계'를 선택한 다음 '모두 보기'를 클릭하면 PC에서 오버레이할 수 있는 통계가 표시됩니다.

여기서 선택하려는 항목은 병목 현상이 발생하는 위치를 가장 명확하게 보여주는 두 가지 항목인 GPU 및 CPU 사용률입니다.

이렇게 하면 모니터 모서리에 오버레이가 생성되어 다음과 같이 시스템의 초당 프레임 수와 GPU 및 CPU 사용률 %를 확인할 수 있습니다:

이제 벤치마크나 게임을 실행해 보겠습니다. 시스템에서 무엇을 하려고 하느냐에 따라 이 방법은 달라집니다. CPU를 많이 사용하는 AI 또는 비디오 편집 작업 중 병목 현상이 걱정된다면 다른 도구를 사용할 수 있습니다. CineBench, 3Dmark, PCMark 10 등 여러 가지 신뢰할 수 있는 성능 벤치마크를 사용할 수 있습니다. 섀도우 오브 더 툼레이더와 같은 일부 게임에는 신뢰할 수 있는 점수를 산출하는 벤치마크가 내장되어 있습니다.

벤치마킹 또는 성능 모니터링에 사용할 소프트웨어를 결정한 후에는 GPU 및 CPU % 수치를 주시하세요. 여기서 주의해야 할 것은 어떤 구성 요소가 지속적으로 더 높은 수치를 보이는지 살펴보는 것입니다. 사용률 %가 높은 항목은 성능 병목 현상이 발생할 가능성이 가장 높은 항목입니다.

위 표의 예시에서 GPU 병목 현상으로 인해 GPU는 지속적으로 95% 이상으로 고정되는 반면 CPU는 상당히 낮은 사용률(이 예시에서는 지속적으로 70% 미만)을 유지하게 됩니다. 이는 GPU가 거의 모든 기능을 사용하는 동안 CPU는 거의 사용하지 않고 앉아 있다는 것을 의미합니다. 반대로 이 수치를 바꾸어 보면 GPU가 70% 미만의 사용률을 보인다는 것은 무언가를 하기 위해 대기 중이라는 의미이고, CPU가 95% 이상 지속적으로 상승한다는 것은 할 수 있는 모든 작업을 하고 있지만 여전히 GPU를 따라잡지 못한다는 의미입니다. 이러한 수치는 예시일 뿐이며 실제 수치는 크게 달라질 수 있습니다.

축하드립니다! 좋아하는 게임이나 소프트웨어를 실행할 때 PC의 잠재력을 최대한 발휘하지 못하게 하는 하드웨어를 찾았습니다. 다음 단계는 무엇을 해야 할지 평가하는 것입니다. 성능 향상을 위한 가장 쉬운 방법은 설정을 줄이는 것입니다. 예를 들어, 게임에서 GPU가 제한되어 있다면 그래픽 설정을 한 단계 낮추거나 해상도를 낮춰 보세요. 일부 카드의 경우 드라이버 소프트웨어에 설치된 각 게임이나 소프트웨어에 맞는 '설정 최적화' 버튼이 있는 경우도 있습니다.

이 옵션은 무료이며 GPU가 병목 현상을 일으키는 경우 그래픽 성능을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

CPU 병목 현상이 발생하면 여러 가지 옵션을 살펴볼 수 있습니다.

• 벤치마크 중에 온도를 모니터링하여 CPU가 과열되지 않았는지 확인하세요. CPU가 과열된 경우 CPU 쿨러에 대한 문제 해결 방법을 따라 쿨러가 올바르게 설치되고 작동하는지 확인하세요.
• 시스템 UEFI/BIOS에서 특정 CPU에 대한 모든 설정이 올바른지 확인하세요.
• 프로세서와 메모리가 정격 속도로 작동하고 오버클러킹이 활성화되어 있는지 확인하려면 XMP(인텔의 경우) 또는 EXPO(AMD의 경우)를 활성화합니다.

마지막으로 가장 비용이 많이 들지만 가장 재미있는 옵션인 업그레이드가 있습니다. PC 게이머로서 가장 좋은 점은 시스템의 여러 항목을 개별적으로 업그레이드할 수 있다는 점입니다. 데스크톱 PC의 경우 옵션은 거의 무한합니다. CPU가 몇 년 된 것이라도 그래픽 카드를 업그레이드하면 성능이 크게 향상될 수 있습니다. 발열 문제를 해결해야 하나요? 새 CPU 쿨러는 어떨까요? GPU가 과열되나요? 케이스를 개선된 팬이 장착된 고풍량 모델로 업그레이드하여 시원함을 유지하세요. 저희 웹스토어에는 PC 업그레이드에 관한 다양한 옵션이 있으니 한 번 살펴보세요!

모든 시스템에는 특정 애플리케이션에 대해 어떤 종류의 병목 현상이 발생한다는 사실을 인식하는 것이 중요합니다. 이러한 병목 현상이 PC를 즐기는 데 영향을 미치는지 여부는 사용자에게 달려 있습니다. 30프레임과 60프레임의 차이는 크지만, 150프레임과 180프레임의 차이는 어떨까요? 그건 여러분에게 달려 있습니다.