데스크톱과 노트북의 가장 큰 경계는 바로 물리적인 크기일 것이다.  노트북은 휴대성과 배터리 효율 등으로 인해 물리적으로 커다란 크기를 갖지 못하는 반면 데스크톱은 자신의 예산 안에서 얼마든지 고성능의 디자인, 구축할 수 있다.  그 물리적인 크기 중에 몇가지는 모니터의 해상도와 그래픽카드의 크기일 것이다.  크기는 곧 고성능을 의미하는데 엔비디아 GPU의 경우도 동일한 네이밍을 갖고 있는 GPU라고 할 지라도 어쩔 수 없이 데스트톱용 그래픽카드가 노트북용 그래픽카드 보다 약 20~30% 정도 빠른 성능을 낸다.  칩셋 자체의 뿌리는 같지만 장착되는 시스템의 전력 그리고 효율성을 위한 어쩔 수 없는 희생이다.  

노트북은 모바일이라는 태생적인 한계로 인해 전력을 크게 잡아 먹는 부분에 효율을 높히기 위해 여러가지 방향으로 발전을 했다.  하지만 알다시피 높은 배터리 사용량을 갖기 위해서는 보다 효율적이며 작은 LCD 의 크기 그리고 나아가서는 외부 그래픽코어 (엔비디아 혹은 라데온)를 제거한 모델이 사실 많다.  그렇다 보니 게임을 좋아하는 유저들이라면 어쩔 수 없이 크고 무겁고 그리고 배터리 수명이 짧은 노트북을 구입할 수 밖에 없는 상황인데, 이 상황은 노트북이 완전히 지구상에서 없어지지 않는 한 앞으로도 반복될 듯 하다.

자, 노트북과 집에서 컴퓨터 시스템 이렇게 2개의 조합을 가지고 있는 분들이라면 자신의 컴퓨터 시스템의 그래픽카드를 노트북에서 사용할 수 있다면 그 비용적인 측면 그리고 성능적인 측면에서 상당히 효율적일 것이다.  오늘은 그 방법을 간단하게 해결한 한성의 아키티오 노드 eGPU 박스 (AKiTiO Node eGPU Box)를 통해 이를 활용해 보도록 하자. 

이 제품을 이해하기 위해서는 한번 즈음 꼭 알고 넘어가야할 것이 바로 인텔-애플이 밀고 있는 썬더볼트 3 (Thunderbolt 3)에 대한 것을 알아야 한다. 

Intel - Apple 썬더볼트3 (Thunderbolt3) 

우선 썬더볼트3는 인텔-애플 얼라이언스 조합이 만들어낸 주변기기 연결 인터페이스이다.  이 인터페이스는 최근 인텔, AMD 메인보드에서 출시한 메인보드에 속속 채택이 되고 있는 USB3.X Type C 형태를 갖는데, 이 인터페이스의 가장 큰 장점은 바로 데이터의 전송, 동영상의 출력, 충전 등이 동시에 가능하다라는 점이며 전 세대에 비해 약 2배 이상의 대역폭 (전송속도)을 갖는 것 역시 가장 큰 장점이다.  

인텔은 매년 대만에서 열리는 컴퓨텍스에서 2년 전, 2015년에 썬더볼트3 를 처음로 공개했다.  

썬더볼트는 단일 케이블 상에서 전원을 공급하는 동시에 가장 빠른 데이터 전송 및 비디오 대역폭을 지원하기 위해 개발되었는데, 여기에 USB-C 규격을 수용함으로써, 단일 단자로 모든 기능을 사용하는 것을 가능하게 했다. 최근 스마트폰에 급속도로 채용이 되고 있는 USB-C 는 연결장치에 위 아래 구분이 없는 모양으로 기존 USB 보다 단자 크기가 작으며, 빠르게 데이터를 전송하고, 전원을 공급하며, 다른 I/O를 USB에 추가하는 등 USB의 성능을 극대화 한다. 

썬더볼트3기반의 컴퓨터 단자는 USB 3.1 10Gbps 및 디스플레이포트(DisplayPort) 1.2 기준의 썬더볼트2와 비교해 2배 빨라진 40Gbps의 속도를 제공한다. 썬더볼트3는 업계 최초로 단일 단자 상에서 썬더볼트 디바이스 및 모든 디스플레이, 수십억 종류의 USB 기기와 연결할 수 있게 해준다.  썬더볼트 모드에서의 단일 케이블은 전력을 공급하는 동시에 다른 케이블보다 4배 빠른 데이터 속도와 2배의 비디오 대역폭을 구현한다. 특히나 썬더볼트3는 특히 4K 비디오, 충전 기능의 단일 케이블 독(dock), 외장형 그래픽(external graphics) 및 내장형 10 GbE(Gigabit Ethernet) 네트워킹과 같은 새로운 분야에서 최상의 성능을 발휘한다.

보다 빠른 속도, 보다 많은 픽셀, 보다 뛰어난 확장성 

40Gbps는 4K(4096×2160) 화질의 영화를 30초 이내로 전송할 수 있는 속도이다. 또한 HDTV보다 거의 1,600만개 더 많은 픽셀을 가진 2개의 4K 디스플레이를 동시에 연결할 수 있다.

Full 4K 비디오 경험 제공 

2개의 4K 급 고화질 디스플레이와 연결하면 놀라운 해상도, 대비 및 색감 등 실제에 가까운 느낌으로 영상과 사진을 감상하고 애플리케이션을 사용할 수 있다. 

최고의 단일 케이블 도킹(docking)

하나의 컴팩트한 단자로 두 개의 4K 60Hz의 디스플레이를 연결하고, 100W급 용량을 필요로 하는 노트북을 빠르게 충전하며, 외장 저장장치나 그래픽 카드 등 다양한 주변기기로 연결할 수 있다. 썬더볼트3는 다양하게 활용이 가능하고, 가장 향상된 USB-C 도킹 솔루션이다.

외장 그래픽 연결

게이머들은 이제 외장형으로 나온 플러그앤 플레이(plug ‘n’ play) 그래픽 카드를 연결해 고사양의 세팅을 필요로 하는 최신 게임을 노트북에서도 즐길 수 있게 됐다.

썬더볼트™ 네트워킹

컴퓨터 간 데이터 전송, PC마이그레이션 수행, 데이터 스토리지를 공유하는 소형 워크그룹 세팅을 위해 10GbE의 데이터 속도를 제공한다.

썬더볼트3의 스펙 정리  

USB-C 단자 및 케이블 적용, 40Gbps 속도 지원 ? 썬더볼트 2 대비 2배 속도

? 양방향, 듀얼 프로토콜 (PCI 익스프레스 및 디스플레이포트)

? 4개의 PCI 익스프레스 Gen3 지원

? 8개의 DisplayPort 1.2 지원 (HBR2 및 MST)

? 2개의 4K 디스플레이(4096 x 2160 30bpp @ 60 Hz) 지원

USB 3.1 (10 Gbps) 지원으로 기존 USB 및 케이블과 호환성 확보, 어댑터를 통해 DVI,HDMI,VGA 디스플레이 연결 지원, 전력 (USB기반 전원 공급 기준, 최대 100W 시스템 충전 지원)

썬더볼트 네트워킹 지원 

컴퓨터간 10Gb 이더넷 연결 지원, 최대 6대 장치까지 디스플레이 체인 지원, PCI Express 오디오 녹음 시 지연 최소화

애플의 홈페이지에 따르면 썬더볼트3는 최대 40Gbps의 속도로 갖는데 이 수치는 전세대의 썬더볼트2 보다는 약 2배 그리고 USB 3 보다는 약 8배 정도 빠른 데이터 전송이 가능하다고 밝히고 있다. 또한 최대 6개의 주변기기를 "데이지 체인 방식" 으로 연결하기 때문에 USB 허브 혹은 스위치 등을 필요로 하지 않는다.  데이터 전송 및 영상출력까지고 가능하기 때문에 동일한 케이블로 컴퓨터 혹은 맥북에 데이터 스토리지 그리고 모니터까지도 연결이 가능하다.   그리고 현재 썬더볼트3는 최대 100W 까지 전력의 전송도 가능하다. 

여기에서 잠깐 헛갈리는 것이 있을 것이다.  USB3 TypeC 모두 썬더볼트3를 지원하는가 하는 문제이다.  결론은 "아니다" 이다.  특히나 최근 인텔의 200 시리즈 칩셋 메인보드는 고가의 일부 제품에만 썬더볼트3 가 지원되며, 이는 메인보드의 박스에 썬더볼트3 로고를 통해 구분이 가능하다.  이 부분은 테스트를 진행할 때 소개되는 메인보드를 참고하면 될 듯 하다.  서론이 무척이나 길었다. 자 이제 본격적으로 오늘 리뷰의 주인공을 살펴보도록 하자. 

(주)한성컴퓨터, 아키티오 노드 eGPU 박스 (eGPU BOX ‘AKiTiO Node eGPU BOX’)

필자가 가장 궁금했던 부분은 얼마 정도의 그래픽카드까지 장착이 가능하냐 라는 부분이다.  우선 부피적으로는 2슬롯 모델의 그래픽카드만 장착이 가능하며, 홈페이지 상에 나오고 있는 전원공급기의 용량은 12V / 33A 정도로 이 수치상으론 350W 이하의 그래픽카드가 장착이 가능하다.   350W 정도이면 현재 지포스 GTX 1080 Ti가 250W 정도의 소비전력을 소모하기 때문에 현재 출시한 대부분이 그래픽카드를 사용할 수 있다고 보면 된다. 

노드 eGPU 박스의 후면은 마치 컴퓨터의 후면 (미니 PC)와 같은 동일한 구성을 갖고 있다.  전원을 켜거나 끌 수 있는 전원 스위치와 시스템 혹은 노트북과 연결하기 위한 썬더볼트3 커텍터 만이 자리를 잡고 있는 간단한 구조이다. 

제품의 좌측은 전원 공급기의 직접적인 열을 식히기 위한 팬이 보다 원할한 공기 흐름을 만들기 위해 전원 공급기의 팬이 바로 보일 수 있도록 타공을 해두었으며 우측은 그래픽카드가 외부에서 보일 수 있도록 메쉬 형태로 타공을 해두었다.  최근 그래픽카드들이 작동시 LED를 적용하여 화려하게 작동하는데 이를 외부에서 쉽게 볼 수 있다.  그리고 제품 전면부의 80mm 팬을 통해 공기를 위부에서 직접 넣어주는데 이에 대한 공기 흐름도 역시 감안해서 디자인 되었다. 

그래픽카드를 장착하기 위해서는 후면의 2개의 손나사를 풀고 "뒤에서 앞으로" 밀게 되면 슬라이딩 방식으로 열리게 되는데, 그래픽카드를 장착하기 상당히 쉽다.  내부를 열게 되면 3개의 12V 커넥터들을 볼 수 있는데 1개는 제품의 도터보드에 연결이 되어 있으며 그래픽카드를 위해서는 2개의 12V 8핀 커넥터 준비되어 있다. 

제품의 도터보드는 PCIe 16배속 슬롯과 연결된 큰 PCB 기판과 그 위에 썬더볼트3 컨트롤러가 장착된 PCB 그렇게 2중으로 된 PCB 기반으로 구현되었다.  그리고 추가적으로 전면의 팬을 제어하기 위한 전원 연결 정도가 이 제품의 전부이다. 

앞서 간단하게 설명을 했다시피 2개의 8핀 12V 커넥터를 통해 다양한 엔비디아의 지포스 그래픽카드 혹은 AMD의 라데온 그래픽카드와 장착이 가능하다. 

실제 그래픽카드을 장착했을 때 어떤 모습을 보이는 가 알기 위해서 현재 엔비디아 지포스 10 시리즈에서 가장 큰 소비전력량을 갖고 있는 지포스 GTX 1080Ti 제품을 장착해 봤다. 우선 길이와 높이 부분에서는 넉넉함을 자랑하며, 앞서 설명을 했다 시피 이 제품이 자체가 2슬롯 정도의 넓이 만을 지원하기 때문에 3슬롯 크기를 갖고 있는 그래픽카드를 장착할 수 없다는 걸 다시 한번 확인할 수 있었다. 

제품에 동봉되어 있는 박스에는 썬더볼트3 지원 케이블과 간단하 타이 세트 그리고 전원 케이블 정도가 들어있다.  전원 케이블은 컴퓨터에 사용되는 케이블과 동일한 규격을 갖고 있다.

해당 박스에는 간단한 메뉴얼 등이 포함이 되어 있다.  그리고 포함이 되어 있는 썬더볼트3 케이블은 약 50cm 정도가 되는 길이를 갖고 있다.  이번 기사의 테스트를 위해서 한성에서는 추가적으로 썬더볼트3를 지원하는 노트북을 보내왔다.  실제 테스트를 진행하기 앞서 제품의 스펙을 간단하게 살펴보도록 하자. 

한성, TFG13 썬더볼트3 지원 노트북

프로세서 : 코어 i7 7500u (7세대 인텔 코어 프로세서 / 2.7GHz ~ 3.50GHz / 4MB 스마트 캐시 / HD620 그래픽스 내장)
시스템 메모리 : DDR4 8GB
스토리지 : M.2 SATA 256GB

2가지의 한성 제품들을 노트북 및 eGPU 박스를 연결하면 이런 느낌 정도가 나온다.  

노트북과 eGPU 박스와 연결

노트북과 USB Type-C 케이블을 통해 eGPU 박스와 연결을 하게 되면 아래와 같이 메세지를 보게 된다.  초반에 연결을 할 경우는 약간의 딜레이가 있는데 연결 후, 약 20~30초 정도 지나면 아래와 같은 화면을 볼 수 있다. 

친절하게 팝업 창을 통해 새로운 장치가 검색이 되었으며 관리자의 권한으로 연결하여 소프트웨어 혹은 어플리케이션을 실행 시키라고 나오는데, 여기에서 확인을 누르게 되면 관리자의 권한으로 바로 실행이 된다. 

클릭을 하게 되면 위와 같은 화면을 보게 되는데 연결된 썬더볼트3 장비를 1. 연결하지 않음 2. 한번만 연결함 3. 항상 연결함 이렇게 3가지로 선택을 할 수 있는데 필자는 3번째인 항상 연결함 을 선택하여 테스트를 진행하였다.  그리고 자동적으로 썬더볼트3 드라이버는 윈도우10에서 기본 지원을 하게 되므로 쉽게 진행이 가능하다.  그 후에 해당된 그래픽카드의 최신 드라이버를 인스톨하게 되면 모든 설정이 끝난다.   설정이 끝난 후에는 트레이바의 썬더볼트3 아이콘을 클릭하면 연결된 장치의 상태를 볼 수 있다. 

테스트는 어떻게 진행을 할 것인가?   

어찌 보면 테스트의 플랫폼 자체가 상당히 다양해서 여려가지 각도로 측정이 가능한데, 그 전에 우선 이번 기사를 위해 사용된 그래픽카드는 주로 엔비디아 그래픽카드가 사용되었다.  그리고 기가 바이트 및 기타 서드 파티 제품들이 아닌 엔비디아에서 제공된 레퍼런스 제품들만 사용되었다는 것을 밝혀둔다. 

엔비디아의 지포스 GTX 1080Ti를 시작으로 1080, 1070, 1060 6GB 이렇게 테스트가 진행될 것이다. 

여기에서 한가지 문제는 데스크톱에서의 성능 비교인데 그를 위해 일반적인 PCIe 슬롯에 꼽은 테스트1과 썬더볼트3 커넥터로 연결이 된 테스트2 이렇게 나누어서 진행이 될 것인데 인텔의 코어 i5 7500u 프로세서는 모바일 용이기 때문에 동일한 스펙을 맞출 수가 없기 때문에 데스크톱용 코어 i5 7600 프로세서의 클럭을 i5 7500u 의 최대 부스트 클럭인 3.5GHz와 동일하게 고정시켜서 진행을 할 것이다.  그리고 당연히 운영체제는 윈도우10으로 마지막으로 시스템 메모리는 동일한 8GB로 세팅 할 것이다. 

3DMARK

인텔의 HD 그래픽스가 얼만큼 엔비디아 계열의 그래픽카드에 비해 현저하게 낮은 성능을 보이는 지 직접적으로 알 수 있는 좋은 결과를 보여주고 있다.  현재 엔비디아 그래픽카드 중에서 최고의 게이밍 성능을 보이고 있는 지포스 GTX 1080Ti가 인텔의 내장 그래픽카드 코어인 HD 그래픽스 620 보다 약 12배 정도 낮은 수치를 보여주었다.   일반적인 게이밍 환경에서 인텔 내장 그래픽 코어의 한계를 단적으로 잘 보여주는 결과로 보인다.

파이널판타지 IV - Heavensward Bench  

앞서 봤던 3DMARK의 결과값의 차이와 비슷한 결과값을 보였다.  엔비디아의 지포스 GTX 1080Ti가 인텔의 내장 그래픽코어 보다 약 11배 정도 빠른 성능을 보여주었다.  해당 게임이 다이렉트X11 에서 진행이 된 것 인 만큼 해당 다이렉트X 를 사용한 게임에서도 비슷한 결과를 보일 것으로 예상이 된다.