엔비디아가 지포스 10시리즈로 세상을 놀라게 한 이후 약 2년가량의 시간이 흘렀다. 그동안 차세대 지포스 그래픽 프로세서에 대한 여러 이야기들이 오고 갔고, 드디어 세대교체를 위해 지포스 20시리즈가 공개됐다. 흥미로운 것은 그동안 사용해 왔던 GTX라는 이름이 아닌 RTX라는 새로운 이름을 적용했다는 점. 이는 앞서 공개된 전문가용 그래픽 프로세서 쿼드로(Quadro)에서 RTX라는 이름을 도입하면서 어느 정도 예상됐던 부분이기도 하다.
지포스 RTX는 파스칼보다 더 나은 성능은 기본이고 시대 흐름을 바꾸기 위한 다양한 기술을 품으며 한 발짝 더 나아가고자 했다. 적용한 신기술에 아직 시장이 적응하지 못하여 다소 생소해 하는 분위기는 있지만, 시간이 흐르면 자연스레 분위기가 바뀔 가능성도 적지 않다. 새로운 도전에는 언제나 고난과 역경들을 동반하고 있으니 말이다.
오늘은 이런 엔비디아의 차세대 그래픽 프로세서를 품은 ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080 D6 8GB를 살펴보기로 한다. 차세대 그래픽카드 시장을 개척하기 위해 나온 모델이니 기대가 크다. 과연 어떤 매력을 품고 있으며, 성능은 어느 정도인지 확인해 보자.
GTX에서 RTX로... 그 시작은 ‘튜링’ 아키텍처
그동안 엔비디아는 GTX라는 서브 브랜드를 사용해 왔다. 하지만 이번에는 RTX라는 서브 브랜드를 새로 도입하면서 변화를 꾀하고자 했다. 그 중심에는 새로운 아키텍처인 ‘튜링(Turing)’이 있다. 튜링은 지금까지 근육만 키워온 기존 그래픽카드와는 조금 다른 방향으로 접근했다. 처리 속도 외에도 그래픽 처리 과정과 아름다운 효과 등 전반적인 부분에 ‘혁신’을 강조했다. 엔비디아가 ‘그래픽의 재창조(Graphics Reinvented)’를 언급한 것도 여기에 기인한다고 볼 수 있겠다.
그래픽의 재창조를 강조한 지포스 RTX의 핵심은 크게 세 가지로 볼 수 있다. 첫 번째는 진보한 셰이딩(Shading) 기술, 두 번째는 인공지능(AI), 마지막은 광선추적(레이트레이싱 – Ray Tracing) 기술이다.
먼저 셰이딩 구조에 대해 알아보자. 튜링 아키텍처는 기본적으로 한 프로세싱 블록에 FP(부동소수점)32와 INT(정수)32 코어, 텐서코어가 함께 배치된 형태를 갖는다. 각각 16개씩, 총 32개 구성이고 텐서코어는 2개씩, 총 8개다. 이 외에 명령어 캐시, 레지스터 파일, 워프 스케줄러(Warp Scheduler), 디스패치 유닛도 포함된다. 이들은 하나로 묶여 L1 캐시(96KB)를 공유하고 RT코어와도 통신한다.
기존(파스칼)에는 부동소수점이 아닌 정수 연산이 이뤄졌을 때, 해당 코어는 제대로 작동하지 못하는 상황에 놓일 수밖에 없었다. 그러나 튜링은 부동소수점과 정수 연산을 위한 코어를 분리해 동시 처리하도록 설계함으로써 효율을 높였다. 캐시 메모리 접근에 대한 개선도 이뤄졌다. 파스칼 아키텍처는 96KB 용량의 L1 캐시를 유연하게 사용할 수 없었지만, 튜링에 와서는 공유/캐시 메모리 할당이 비교적 자유롭다. L2 캐시도 3MB에서 6MB로 두 배 늘려 더 많은 데이터들을 유연하게 처리할 수 있게 되었다.
▲ 텐서코어는 인공지능 가속에 도움을 준다
튜링은 볼타(Volta) 아키텍처에 기반하고 있기에 인공지능 관련 기술을 품고 있다. 그 중심에 있는 것이 바로 텐서코어(Tensor Core). 여기에는 추론(Inferencing)과 학습(Training) 가능한 워크로드에 INT8, INT4 정밀 모드가 추가되어 있다. 이를 활용해 매트릭스 곱셈 연산 가속을 하게 된다. 실제로 인공지능 관련 가속에도 텐서코어를 활용할 수 있지만 게이밍이나 기타 콘텐츠에도 명령어를 지원한다면 이를 활용해 성능을 끌어올릴 수 있다.
현재 엔비디아는 자체 보유하고 있는 NGX 기술에 이를 활용하고 있다. 딥러닝 슈퍼샘플링(DLSS), 인공지능 인페인팅, 인공지능 고해상도(AI Super Rez), 인공지능 슬로우모션(AI Slow-Mo) 등이 이에 해당된다. 아무래도 화질 관련해서는 다른 기술보다 DLSS가 더 활용도가 높아질 것으로 예상된다.
DLSS는 개발 단계에서 관련 이미지들을 엔비디아 NGX 서버에 전송하면 인공지능이 이를 분석해 최적의 화질을 제안하게 된다. 개선된 화질은 드라이버 업데이트를 통해 지속적으로 갱신할 수 있도록 만들어 사용자 입장에서는 언제든 최적의 화질을 경험할 수 있다는 장점이 있다.
▲ 언리얼엔진으로 구현된 포르쉐 911 스피드스터 콘셉트 영상. 차량의 라인을 따라 흐르는 빛이 레이트레이싱 기법으로 구현된 것이다
마지막은 광선추적이라 부르는 레이트레이싱이다. 빛은 다양한 형태를 가지고 있는데 이를 사물에 반영, 현실적인 결과물을 만들어내는 것이 이 기술의 핵심 요소라 하겠다. 물론 이 데이터는 엄청나게 크기 때문에 평범한 그래픽카드는 원활한 처리를 기대하기 어렵다. 그렇다면 지포스 RTX는 이 광선추적을 어떻게 처리하고 있을까?
우선 낮은 해상도의 픽셀 당 광선을 RT코어가 처리하게 되는데(일종의 업스케일링) 그 과정에서 미세한 노이즈들이 발생하게 된다. 이를 텐서코어 기반의 노이즈 제거 기술을 적용 최대한 깔끔한 결과물을 그려내도록 처리한다. 광원 처리는 마이크로소프트의 DXR이나 벌칸(Vulkan)의 Raytracing Extensions 등에도 대응한다. 자체 명령어인 쿠다 기반의 옵틱스(OptiX)도 마찬가지다.
▲ Shadow of the Tomb Raider의 RTX 기술 적용 전과 후의 이미지. 붉은색 원 안에 있는 소년을 자세히 보면 빛에 따른 그림자 차이가 극명하게 드러난다
데이터 처리부터 광원에 이르기까지 모든 것을 포함하거나 이 중 하나를 적용한다면 엔비디아 RTX 기술에 해당하는 게임이 된다.
튜링 아키텍처로 탄생한 ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080
▲ ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080의 GPU-Z 정보
ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080은 엔비디아의 파운더스 에디션보다 오버클럭이 더 가미되어 있다. 기본속도는 1515MHz로 동일하지만 부스트 속도가 1830MHz로 기록되고 있다. 이는 게이밍 환경에 따라 더 나은 성능을 기대할 수도 있는 부분이다.
3팬 디자인으로 안정적 성능 마련
ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080의 디자인을 하나씩 살펴보자. 우선 외형을 보니 거대한 방열판과 3개에 달하는 냉각팬이 눈에 들어온다. 지름 90mm, 여기에 액티브 팬 컨트롤(Active Fan Control) 기술을 적용, 온도에 따라 냉각팬이 능동적으로 회전하도록 만들었다. 이를 위해 독립된 2개의 팬 컨트롤러를 탑재했는데 소음과 냉각 효율 모두 만족시킨다는 점에서 긍정적인 부분이라 하겠다.
그래픽카드 상단에는 LED 효과가 나도록 배치했다. 장착한 다음 전원을 인가하면 ‘ZOTAC GAMING’이라는 로고가 밝게 빛난다. 조명은 별도로 다운로드 가능한 애플리케이션, 스펙트라(SPCTRA)에서 설정 가능하다. 여기에서 색상과 밝기 등을 지정해 줄 수 있다.
▲ 아이고, 한 덩치 하십니다! 그거 다 이유가 있어서 그렇소
길이는 제법 긴 편이다. 그 수치만 308mm에 달한다. 일부 공간 여유가 있는 미들 혹은 빅타워라면 큰 문제가 없어 보이지만 특정 PC 케이스라면 장착에 어려움이 발생할 수 있다는 점 참고하자. 방열판 크기가 길고 높기 때문에 그래픽카드 자체도 2.5 슬롯 디자인이다. 확장 카드를 여럿 장착하고 있다면 이 역시 고민해봐야 할 부분이다.
후면에는 기판이 휘는 것을 방지하고 열도 해소하기 위한 백플레이트가 탑재된 상태다. 이를 중심으로 보면 방열판이 뒤로 길게 뻗어 있는 것이 보인다. 그만큼 쿨러의 크기가 상당하다는 것을 말해준다. 하지만 그만큼 안정적인 냉각 성능과 장시간 사용 안정성 측면에서 유리할 부분도 존재한다. 후면 철판은 심심함을 방지하기 위해 조텍 게이밍(ZOTAC GAMING)이라는 문구가 인쇄되어 있다.
출력단자 구성은 단순해졌다. 기존에 있던 DVI 단자가 사라진 것이 이번 RTX 2080의 큰 변화 중 하나다. 이를 USB-C 규격 단자가 대체했다. 버추얼링크(VirtualLink)라는 이름의 이 단자는 VR HMD 사용 시에 활용된다. 자체 전원 전달도 가능하다. 이 외에 3개의 디스플레이포트(DP) 단자가 있고 HDMI 단자는 1개 제공된다.
▲ 2.5 슬롯을 차지하는 데에는 다 이유가 있었다
하나씩 살펴보니 구성이 정말 알차다. 기판을 중심으로 뒤에는 백플레이트, 전면에는 고정 가이드와 쿨러 등을 단단히 고정해 두었다. 기판 바로 위에 배치되는 고정 가이드는 전원부 발열을 해소하는 방열판 역할을 대신한다. 쿨러는 성능에 초점을 둔 형태다. GPU가 닿는 곳에는 구리 베이스로 열 전달을 빠르게 하도록 했고, 그 사이를 5개의 히트파이프가 지나간다. 히트파이프는 방열핀 사이를 통과해 열을 골고루 전달한다.
ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080의 속살을 보자. GPU 주변으로 GDDR6 모듈이 정갈하게 탑재되어 있다. 대역폭은 14Gbps(7GHz)에 달하고 용량은 8GB로 구성됐다. 인터페이스는 256비트. 비디오 메모리의 전송 대역이 크게 증가하면서 고해상도 영역에서의 처리 능력 향상을 기대해 볼 수 있겠다.
전원부는 10페이즈 구성으로 8+2 방식으로 운영된다. RTX 2080의 TU104는 엔비디아 기준 215W(FE는 225W)인데 실제로 속도가 올라가면 그 이상의 전력 소모가 존재할 가능성이 있다. 기존 GTX 1080(GP104)가 180W였던 것에 비하면 전력 소모가 상승했기 때문에 전원부 구성을 여유롭게 가져가며 안정성을 꾀했다. MOSFET도 통합형인 DrMOS(Driver-MOSFET)를 채택했다.
GPU는 TU104-400A다. 2944개 쿠다코어를 바탕으로 텐서코어 368개, RT코어는 46개 제공된다. 작동속도는 기본 1515MHz지만 팩토리 오버클럭이 이뤄져 최대 1830MHz까지 작동하도록 설계되어 있다.
ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080의 성능은?
ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080 D6 8GB의 성능을 알아볼 차례다. 성능을 확인하기 위해 대조군으로 전 세대 동급 그래픽카드인 지포스 GTX 1080 파운더스 에디션을 선택했다. 필자가 보유하고 있는 제품으로 오랜 시간 든든한 게이밍 경험을 시켜주고 있는 친구 같은 존재. 여기에 프로세서는 코어 i9 7900X(3.8GHz 오버클럭), 에이수스 TUF X299 MARK I, DDR4-2400 32GB(8GB x 4), 저장장치는 인텔 730 시리즈 SSD 480GB와 750 시리즈 SSD 1.2TB 등(그 외 하드디스크)으로 이뤄져 있다. 파워서플라이는 시소닉 SS-1200XP다.
운영체제는 윈도 10 프로 64비트, 위험을 무릅쓰고 이번 가을 업데이트(RS5)를 업데이트 초기에 진행했다. 다행스럽게도 큰 문제가 없어 아직 잘 사용 중이다. 그래픽카드 드라이버는 지포스 416.34 게임 레디 버전이다.
▶ 3DMark – Fire Strike
가장 고전적인 벤치마크 3DMark Fire Strike를 실행해 봤다. DX11 기반 그래픽 벤치마크지만 여전히 게임 성능을 가늠하는 척도 중 하나다. DX12다 벌칸(Vulkan)이다 이것저것 신기술이 많이 나오더라도 우리가 즐기는 대부분 게임들은 DX11 이하 버전에서 개발된 것들이다. 실제로 즐기는 게임들에 대한 성능을 보려면 어쩔 수 없이 거쳐야 할 관문이다.
테스트는 FHD(1920 x 1080) 기반인 스탠더드부터 QHD(2560 x 1440) 기반인 익스트림, UHD(3840 x 2160) 기반인 울트라까지 모두 동원했다. 시스템 사양에 따라 실제 성능은 차이가 날 수 있다. 이는 전체 점수에 CPU 성능을 가늠하는 물리(Physic) 점수가 관여하기 때문. 그래서 순수한 그래픽 프로세서 성능을 보기 위해 그래프에는 그래픽 점수만을 반영했다는 점 참고하자.
지포스 GTX 1080과 RTX 2080의 그래프를 보면 뚜렷한 차이가 드러난다. 아무래도 지포스 GTX 1080은 쿠다코어 2560개인 것에 반해 RTX 2080은 2944개로 증가했다. 384개 차이지만 그래도 성능 차이는 최소 20% 이상 난다는 점에서 단순한 코어 증가 외에도 아키텍처 변화와 신기술 도입에 따른 성능 개선이 존재한다고 보는 것이 맞겠다.
▶ 3D Mark – Time Spy
DX11 게이밍 성능으로 일단 간을 봤으니 이번에는 DX12 게이밍 벤치마크로 화끈하게 바꿔보자. 테스트는 두말할 것도 없이 3DMark Time Spy로 진행됐다. 어지간히 고성능 그래픽카드가 아니라면 점수가 박하게 기록되는 무자비한 벤치마크 테스트다. Fire Strike와 달리 Time Spy는 QHD인 스탠더드, UHD인 익스트림 두 가지만 존재한다. 나중에 울트라가 나온다면 그것은 아마도 8K 해상도에서 측정할지도.
아무튼 테스트는 두 해상도를 중심으로 진행했다. 역시 시스템 성능에 따라 점수가 달라질 수 있으니 참고만 하자. 위 테스트와 동일하게 테스트에는 CPU 테스트 점수가 일부 관여하게 되므로 자료는 그래픽 점수만을 기준으로 해 정리했다.
Fire Strike와 비슷하게 Time Spy 테스트에서도 두 그래픽카드 간 성능 차이는 크게 달라지지 않는 모습이다. 약 30~35% 이상 차이를 보여주는데 이는 곧 게이밍 몰입감에도 상당한 영향을 줄 것으로 예상된다. 하지만 RTX 2080으로도 UHD 해상도에서 60 프레임을 정복하지 못했다. 아무래도 그래픽 효과 때문인데 4K 60fps에 도달하려면 옵션 타협이 필요해 보인다.
▶ Shadow of the Tomb Raider
최근 출시된 게임 Shadow of the Tomb Raider의 성능을 파악해 보자. 이 게임은 배틀필드 V와 메트로:엑소더스와 함께 엔비디아 RTX 기술을 적용한 게임 중 하나로 열심히 홍보되기도 했다. 하지만 출시 당시부터 해당 기술이 적용되지 않았고 패치로 구현될 예정이어서 현재로서는 일반 DX12 명령어 기반에서만 작동하게 된다.
RTX 패치가 적용되면 자연스러운 광원에 의한 그림자 표현을 경험할 수 있다. 이때 윈도 10 RS5 업데이트와 최신 드라이버 설치 등 준비해야 할 것이 많다. 일단 테스트는 FHD부터 UHD까지 다양하게 진행해 각 그래픽카드의 직접적인 게이밍 성능을 확인해 봤다. 일단 아래 그래프를 참고하자.
프레임 차이가 분명하게 드러난다. RTX 2080 칩을 사용한 ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080이 더 낫다. 최고 그래픽 옵션을 적용했음에도 QHD 해상도에서 완벽히 60프레임 구현이 가능한 데다 UHD 해상도에서도 45프레임을 구현했다. 그래픽 옵션을 높음으로 약간 내리거나 일부 고사양 옵션을 조금 낮추면 60프레임 구현은 쉽게 가능해 보인다.
▶ Monster Hunter : World
많은 게이머들이 즐기고 있는 핫한 게임 중 하나인 Monster Hunter : World를 실행해 프레임을 측정해 봤다. 이 게임은 DX11 기반으로 어지간한 중급 그래픽카드 정도라면 효과 타협으로 무난하게 즐길 수 있다. 필자도 열심히 즐기고 있는 게임으로, 그래픽 효과에 비해 비교적 사양이 높은(?) 편이기도 하다. 물론 타협을 아주 조금 보면 QHD 해상도에서 초당 60프레임 이상은 꾸준히 유지해준다.
게임은 모든 그래픽 옵션을 최고로 적용한 다음, 여러 해상도에서 테스트를 진행했다. 지역은 고대수의 숲이며 남쪽 캠프에서 시작해 약 10여 분가량 지역을 한 바퀴 도는 것을 기준으로 했다는 점 참고 바란다. 진행 상황이 완전히 동일하지 않기 때문에 약간의 변수가 존재하지만 전체적인 결과에 큰 영향을 주는 수준은 아니다.
최고 옵션을 적용했을 때, 지포스 GTX 1080은 QHD에서 42프레임을 오가는 수준이지만 RTX 2080을 쓴다면 60프레임은 가볍게 정복할 수 있다. 단 4K는 옵션 타협이 필요하다. 또한 FHD 같은 경우 동일하게 옵션 조정이 이뤄진다면 초당 144프레임 구현도 노려볼 수 있을 듯하다. 고주사율 모니터를 사용하는 게이머라면 풀옵션에서 144프레임 정복하지 못한 것이 아쉬울 수 있다. 하지만 성능 향상이 존재하는 만큼, 고주사율 여분을 어느 정도 사용할 수 있다는 점에 초점을 두는 것이 좋다.
▶ UE4 Infiltrator DEMO
마지막 테스트는 에픽의 게임엔진 언리얼엔진 4로 구현된 UE4 Infiltrator DEMO의 벤치마크 테스트다. RTX 기술 자체가 해당 엔진과 밀접한 연관이 있으며, 향후 RTX 기술의 핵심 요소들도 대부분 대응할 예정이기 때문에 간단히 체험해 보는 것도 나쁘지 않아 보인다. 하지만 아직은 먼 미래의 이야기이고 현재는 기본적인 기술만 활용한 성능 측정을 바탕으로 이야기하고자 한다.
테스트는 기본 설정에서 이뤄졌으며 해상도만 변경된 상태. 그렇기에 안티앨리어싱 옵션은 TAA(Temporal Anti-Aliasing)가 적용되어 있다. DLSS도 지원하기는 하지만 당연히 성능이 올라갈 것이고 많은 게임이 이를 지원하는 것도 아니기에 측정 대상에서 제외했다.
테스트 결과만 놓고 보면 DLSS를 적용하지 않아도 성능 차이는 분명히 존재한다. 대체로 20~30%가량 RTX 2080이 우위에 있다고 볼 수 있다. 여기에 향후 화질은 개선하고 성능을 높여주는 DLSS까지 더해지면 체감 몰입도는 더 높아질 듯하다. 아직 시간이 더 필요하겠지만 말이다.
'성능은 화끈! 엔비디아의 가격 책정은 아쉬워'
ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080. 살펴본 대로 제품의 기본 구성도 좋고 성능도 좋다. 성능면에선 일단 기존 세대인 GTX 1080은 거의 상대가 안 될 정도로 장족의 발전을 이뤘다. 아쉬운 건 엔비디아에서 높게 설정한 기본 가격. 2018년 10월 기준 RTX 2080시리즈가 대부분 다나와 최저가 110만 원대에 형성되어 있기 때문에, 가격이 높다는 것은 보급에 걸림돌이 될 가능성이 있다.
다만 출혈을 고려하더라도 더 나은 성능과 차세대 기술을 미리 준비한다는 입장에서 접근한다면 이것 외에 마땅히 떠오르는 대안도 없다. 게다가 향후 DLSS와 레이트레이싱이 많이 지원/패치된다면 지금의 리뷰 결과보다 훨씬 더 좋은 퍼포먼스와 아름다운 영상미를 기대할 수 있겠다. 그런 면에서 ZOTAC GAMING AMP 지포스 RTX 2080은 3팬의 우수한 쿨링과 쿨러의 감성, 유통사의 좋은 AS 등 성능 요인과 성능 외적인 요인에서 모두 아쉬움 없는 선택이 될 것이다.
기획 편집 송기윤 iamsong@danawa.com
글 사진 강형석 news@danawa.com
(c)가격비교를 넘어 가치쇼핑으로, 다나와
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