파스칼, 땅을 밟다 : 지포스 GTX 1080 / 1070 출시

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파스칼, 땅을 밟다 : 지포스 GTX 1080 / 1070 출시

기대로 가득찼던 지난 몇달간의 수많은 밤과 낮이 지나, 마침내 그제 오전 열시를 기해(서울표준시 기준, 현지시각으로는 5월 6일 오후 6시) 엔비디아의 새로운 컨슈머용 지포스 그래픽카드가 공개되었다. 이름하야 지포스 10 시리즈, 지포스 GTX 1080과 1070이 그들이다. 지난달 전문가용 연산카드인 테슬라로 첫 소개되었던 파스칼 아키텍처가 어김없이 적용되었으나 당시 공개된 파스칼 최상위 칩셋 GP100보다는 한급 아래인 GP104를 탑재하고 있으며 HBM 또는 HBM2 역시 탑재되지 않았다. 대신 GP104 풀 칩 기반의 최상위 모델 지포스 GTX 1080은 기존 GDDR5보다 프리페치 폭이 두 배 증대된 GDDR5X 메모리를 탑재해, 이론상 같은 클럭의 GDDR5보다 두 배 높은 대역폭을 갖게 되었다.

텍사스 오스틴 현지에서 개최된 '에디터스 데이' 행사에는 세계 각자의 초청받은 언론 관계자들과, 이날 함께 개최되었던 게임 행사 참여자들이 뒤섞여 대단한 성황을 이뤘다. 엔비디아의 CEO 젠슨 황이 직접 연사로 나선 세션에서 다른 많은 토픽들도 다뤄졌지만, 무엇보다 하드웨어 매니아들의 이목을 집중시킨 건 역시 지포스 10 시리즈의 출시였으리라. 이 글을 통해 발표 당시 공개된 내용을 간략하게나마 살펴보도록 한다.

외형에서 느껴지듯 지포스 10 시리즈에 적용되는 기본 쿨러의 모습은 지금까지 레퍼런스에 제공되어 오던 'NVTTM' 쿨러와 사뭇 달라졌다. 재질과 배색에 큰 차이가 없음에도 낯선 인상을 풍기는 건 아무래도 없던 각이 여기저기 생겼기 떄문일 것이다. 자세히 보면 이 '각'을 형성하는 모든 면이 삼각형으로 구성되었음을 눈치챌 수 있는데, 재미있게도 삼각형 폴리곤의 조합으로 곡면을 구성하는 것을 우리는 한 단어로 줄여 "테셀레이션" 이라고 한다. 어느 것 하나 기술적인 요소와의 상징성 매치를 놓지 않는 엔비디아의 센스가 엿보이는 대목이다.

이전까지의 NVTTM 쿨러와 마찬가지로 상단의 '지포스 GTX' 부분에는 녹색 LED가 점등된다. 다만 위 렌더링샷은 상하가 반전된 것이다. 실제로 저 각도로 놓고 보면 문구가 뒤집혀 보여야 한다.

알루미늄 하우징뿐 아니라 히트싱크를 덮고 있는 아크릴 윈도우 역시, 기존의 평판형에서 삼각형 폴리곤의 조합으로 역동적인 형태를 취하게 된 것이 특징이다.

NVTTM 쿨러가 처음 사용되었던 최초의 타이탄과 지포스 GTX 780은 투명한 아크릴 윈도우를 사용했는데, 이후 GTX 780 Ti와 타이탄 블랙을 출시하며 검은색으로 착색된 스모키한 느낌의 아크릴 윈도우로 교체했던 바 있다. 이후 지금에 이르기까지 그 배색에는 변함이 없었고, 이것은 지포스 10 시리즈의 삼각형 폴리곤 쿨러에도 그대로 적용되었다.

쿨러의 외형이 크게 바뀐 만큼 성능에도 그에 걸맞는 변화가 있어야 할 터. 이에 관해 엔비디아는 간단한 설명을 덧붙였다.

파스칼 기반의 컨슈머용 지포스 그래픽카드를 만듦에 있어 이들은 다섯 가지 특징을 자랑거리로 내세웠다. 파스칼이라는 아키텍처 그 자체와, TSMC의 16nm 핀펫 제조공정과 GDDR5X 메모리의 채용(지포스 GTX 1080 한정), 그리고 '만듦새' 자체를 강조하고 있는 점이 눈길을 끈다.

우선 전원부를 이전 세대에 쓰인 것보다 더 엄격하게 통제해 전압 변동폭이 종전의 절반 수준(델타 209mV -> 120mV)으로 감소했으며, GPU가 전력을 많이 소비하게 될수록 전원부의 전력효율은 전세대와 더욱 벌어지게 되었다. 이들의 TDP 범위 상한쯤에 해당하는 170W대에서의 전력 효율은 거의 10%p 가까이 차이가 난다. 그 말인즉, GPU가 170W의 전력을 소비해야 하는 경우 GTX 1080은 980보다 보조전원 커넥터에서 17W만큼 '덜 끌어와도' 된다는 뜻이다.

성능에 관해서는 아주 대담한 선언이 뒤따랐는데, 바로 전세대 동일 체급 제품이었던 GTX 980 SLI보다 빠르다는 것이다. FHD 해상도에서 GTX 980 SLI의 성능은 타이탄 X의 120% 정도인데 아래 언급될 여러 성능지표들을 종합하자면 GTX 1080은 타이탄 X보다 20% 정도 빠를 것으로 예상된다.

GTX 980 SLI보다 빠르단 것에서 이미 김이 좀 샜지만, 어쨌든 (당연히) 타이탄 X보다도 빠르다.

위 그래프상에 나타난 점의 상대적 위치로써 가늠해 보자면 GTX 1080은 대략 4.3, 타이탄 X는 3.6에 위치하고 있어 약 19% 가량 빠르다는 결론이 나온다. 앞서 GTX 980 SLI 대목에서도 그와 비슷한 성능향상폭을 제시한 바 있어 실제 이 정도의 성능 차를 보일 가능성이 높다. 다만 어떤 해상도에서, 어떤 게임(들)으로, 어떤 API 하에서 테스트한 결과인지 정확히 알려지지 않아 일반적인 시나리오 모두에 대입하기에는 다소 무리가 따르고, 정확한 성능은 추후 벤치마크를 통해 검증해야 할 몫으로 남겨졌다. 이러한 판단 유보는 아래 서술할 것과 같은 '특정한 시나리오'의 튀는 결과 때문이기도 하다.

VR 성능은 앞 장에서 살펴본 '일반 게임성능'보다 더 큰 폭으로 GTX 1080에서 개선되었다고 한다. 그러나 현존하는 유일한 VR 벤치마크 수단인 스팀VR의 경우, 통상적으로 게임성능의 지표로 받아들여지는 프레임레이트 기준이 아닌, (VR의 표준 주사율인) 90Hz로 수직동기화된 벤치마크 시나리오에서 얼마나 90Hz로부터 멀어졌는지 - '델타값'을 차감하는 방식으로 성능 지표를 산출하는 차이점이 있다. 즉 위의 그래프가 스팀VR 또는 이와 유사한 방식의 벤치마킹에 의거한 것이라면, 통상적인 의미에서 '성능이 2배' 라기보다는 타이탄 X보다 델타값이 절반 수준으로 줄었다고 이해하면 좋을 것이다. 예컨대 타이탄 X가 평균 86프레임, GTX 1080이 88프레임을 기록했다면 스팀VR의 성능 지표 산출법 하에서는 위와 같은 그래프가 얻어질 수 있다.

지포스 GTX 1080은 상술했듯 GP104 GPU 풀 칩과 GDDR5X 메모리를 탑재했으며, 메모리의 작동 속도는 1.25GHz로 데이터 레이트는 GDDR5(QDR)의 두 배 - 즉 10Gbps에 달한다. 이론적으로 GDDR5 두 배의 대역폭을 얻을 수 있으나, 아무래도 초기 버전인 만큼 작동 속도를 낮춘 것으로 여겨진다. 결과적으로 전세대 GTX 980의 7Gbps보다는 물론, 하위 모델인 GTX 1070의 8Gbps GDDR5보다도 그리 큰 어드밴티지를 갖지는 못하게 되었다. 그러나 놀라운 것은 GPU의 작동 속도가 무려 1607MHz로 높아졌다는 것. GTX 980이 1126MHz, 980 Ti 및 타이탄 X가 1000MHz였음을 생각하면 그야말로 급격히 높아진 것이다. 평균 부스트 클럭은 1733MHz로 이때의 단정밀도 연산성능은 약 9 테라플롭스에 달한다. 쿠다코어 갯수가 20% 이상 더 많은 타이탄 X보다도 40% 이상 높아진 것이다.

GP104 칩셋은 40개의 스트리밍 멀티프로세서(SM)를 내장, 각 SM이 64개씩의 쿠다코어를 갖고 있어 총 2560개의 쿠다코어를 탑재한다. GM200의 3072개보다는 적지만 사실상 GP104가 대체하는 포지션의 GM204보다는 25% 더 많다. 클럭이 비약적으로 향상된데다 쿠다코어 역시 늘어난 만큼, GTX 1080이 GTX 980보다 훨씬 뛰어난 성능을 보이리라는 점에는 의심의 여지가 없다.

놀라운 것은 GTX 1080에 단 하나의 8핀 PCI-Express 보조전원 커넥터만이 필요하다는 것. 한 세대의 하이엔드급 그래픽카드로써 이토록 단촐한 보조전원만을 필요로 했던 것은 라데온 R9 나노가 유일했다.

하위 모델인 지포스 GTX 1070은 그보다 다소 줄어든 -그러나 타이탄 X보다는 여전히 높은- 6.5 테라플롭스의 단정밀도 연산성능을 갖추고 있다. GP104의 컷팅 칩이라고 가정할 경우, 2048 쿠다코어를 전제하면 이로써 역산된 작동 속도(평균 부스트 클럭)는 1580MHz 정도가 된다. 1920 쿠다코어를 전제로 계산하면 1690MHz 정도가 되는데, GTX 980과 970의 작동속도가 서로 비슷했음을 생각하면 전자보다는 후자의 구성을 취할 가능성이 높아 보인다. GDDR5X 대신 GDDR5 메모리를 탑재했으며, 용량 구성이 같은 점으로 미뤄볼 때 ROP 갯수는 GTX 1080과 동일하리라 짐작된다. 물론 GTX 970 출시 당시의 소동이 한번 더 재연될 가능성을 완전히 배제할 수는 없겠다. 이날 발표에 따르면 GTX 1070으로도 타이탄 X를 너끈히 능가할 수 있다고 하는데, 이것이 어느 지표를 기준으로 한 것인지는 명확치 않다. 극단적으로 GTX 1080이 타이탄 X의 "두 배" 성능으로 묘사된 VR 벤치마크 기준일 가능성, 단정밀도 연산성능 기준일 가능성을 모두 배제할 수 없다.

앞의 두 슬라이드를 통해 알려진 것과 마찬가지로, GTX 1080은 이번 달 27일에, GTX 1070은 내달 10일에 정식으로 출시될 예정이다. 일반 모델의 가격은 각각 599달러와 379달러로 GTX 980 / 970의 출시가보다 정확히 40~50달러 정도가 상향되었으며, 이에 더해 특별히 '설립자 에디션'(Founders Edition) 이라는 고가 티어를 신설해 각각 699달러, 449달러로 책정해 두었다. 이날 발표에서 GTX 1080이 공랭으로 2.1GHz 이상의 작동 속도를 기록하는 것을 시연한 만큼, 높은 오버클럭 퍼텐셜을 활용한 팩토리 오버클럭 버전일 가능성이 높아 보이나 확실한 정보는 없다.

앞으로 지포스 10 시리즈에 대한 소식을 지속적으로 전해 드릴 것과, 또한 최대한 이른 시일 내에 직접 리뷰를 진행할 계획이라는 점도 함께 약속드리며 글을 마친다. 지포스 GTX 1080의 풀샷이나 더 감상하고 가시라.