영화 같은 그래픽을 꿈꾼다. 지포스 FX

	2003.03.23

인텔과 마찬가지로 ATi의 파상적인 공세에 어느사이엔가 1등의 자리를 내어준 것이 아닌가 생각이 드는 것이 요즈음의 엔비디아 분위기입니다. 무엇보다 3D성능에 있어서는 최고라는 위치가 레이디언 9700Pro에 밀리면서 이런 느낌을 더해주고 있는 것이 사실입니다. 물론 그동안 엔비디아가 딴 짓을 했던 것은 아닙니다. 꾸준한 기술개발을 거듭해왔지만, 경쟁상대보다 조금 늦었다는 것이 이런 치명적인 결과로 나오는 느낌입니다.

얼마전 3D벤치마크 프로그램으로 잘 알려진 퓨처마크의 3D마크 2003에서 보여지는 차이는 과연 비슷한 가격대의 제품인지 의심스러울 정도로 뚜렷한 성능 차이를 보여 적지 않은 충격을 주었습니다. 물론 하나의 벤치마크 프로그램이 성능을 대변한다고 보기에는 무리가 있지만, 이런 차이가 지포스 전체의 성능차이로 인식되면서 시장에서 ATi대세론이 퍼질 정도로 ATi는 다양한 제품으로 맹렬한 공격중입니다. 엔비디아로서는 그동안의 설움을 한꺼번에 날려 버릴 것으로 기대를 모으는 비밀병기가 바로 지포스FX입니다. 다이렉트X 9.0에 최적화된 것은 물론, AGP 8배속으로 넉넉한 대역폭을 갖추고 있습니다. 무엇보다 강력한 쉐이더(Shader)를 바탕으로 단순한 3D카드가 아닌 영화와 같은 차세대 그래픽 카드로 자리 매김 하려 합니다. 새로운 지포스FX시리즈 FX5800, 5600, 5200을 중심으로 엔비디아가 추구하는 차세대 그래픽카드의 발전하는 모습을 살펴보도록 하겠습니다. 영화와 같은 사실감을 꿈꾸며 본격적으로 지포스FX를 살펴보기에 앞서 엔비디아가 목표로 하는 궁극의 GPU는 어떤 것일까를 생각해보는 것도 흥미로울 것입니다. 그래픽코어 또는 GPU(Graphic Processor Unit)는 실제로 그래픽을 처리하는 회로이지만, 지금까지는 아무래도 기능이 한정된 프로그램이 자유롭지 않은 고정된 그래픽 처리 회로의 덩어리였다고 할 수 있습니다. 하지만 3D 그래픽 API인 다이렉트X 9.0과 오픈GL 2.0 등이 등장하면서, 보다 다양한 프로그램을 실행할 수 있는 프로그래머블 프로세서로의 변신이 필요하게 되었고, 이에 맞게 GPU도 변화를 요구받고 있는 것입니다. » 엔비디아가 FX와 함께 선보이고 있는 샘플 그래픽. 원근감과 사실감에서 극치를 보여주고 있습니다. 엔비디아는 이런 뜻에서 과거 지포스하면 먼저 떠올랐던 3D속도보다는 GPU의 프로그램능력을 크게 확장시켜, 결국 GPU를 CPU와 동급의 프로그래머블 프로세서로 진화시키는 것에 궁극적인 목표를 두고 있습니다. 만약 이렇게 된다면 어느 정도 한계에 다다른 것으로 평가되는 3D속도가 아닌 3D품질의 시대를 열 것으로 기대되기 때문입니다. » GPU 그 이상을 꿈꾸는 엔비디아의 이상이 바로 지포스FX에 들어있습니다. 이러한 엔비디아의 방향성은 먼저 프로그래머블 연산 유닛 쉐이더의 프로그램능력을 크게 확장하고, 보다 복잡한 쉐이더 프로그램을 쓸 수 있도록 하는 것으로 나타나고 있습니다. 여기에 쉐이더의 효율성을 높이기 위해 CPU처럼 명령을 스케쥴링하는 장치도 필요하게 되었습니다. 한편으로는 고정적인 하드웨어로 이루어지는 처리는 되도록 제거하고 프로그래머블을 위해 GPU의 기본구조를 최대한 단순화해야한다는 명제도 생기게 됩니다. 결과적으로 이러한 아키텍처는 높은 클럭과 높은 효율을 실현할 뿐만 아니라 프로그램능력을 높이면서 동시에 성능도 최대한 끌어올릴 수 있게 되는 것입니다. 한마디로 지금까지의 컴퓨터 그래픽이 아닌 영화수준의 그래픽을 꿈꾸며, 이를 위해 가장 근본이라 할 수 있는 GPU부터 근본적으로 바꾸는 것이 바로 지포스FX라고 할 것입니다. 지포스FX의 하드웨어적인 특징 이런 이상을 꿈꾸며 만들어진 지포스FX는 이를 구현하는 방법으로 다음과 같은 특징을 갖게 됩니다. - 8개의 픽셀 렌더링 파이프라인 : 앞서 실사와 같은 그래픽을 구현하는 여러 방법 가운데, 최근의 윈도우즈기반에서는 다이렉트X 9.0을 표준처럼 쓰거나, 쓸 예정입니다. 무엇보다 실사와 같은 그래픽을 구현하기 위한 각종 도구가 풍부하기 때문입니다. 지포스FX의 최고봉인 FX5800을 기준으로 삼을 때, 무려 8개의 렌더링 파이프라인을 갖추고 있음을 알 수 있습니다. 물론 이 점은 경쟁상대라고 할 수 있는 ATi 레이디언9700도 마찬가지입니다. 지금까지의 엔비디아 최고봉이라 할 수 있는 Ti 4600의 두 배입니다. 한 번에 처리하는 데이터의 양을 늘려야만 실사와 같은 그래픽을 구현할 수 있기 때문입니다. 상대적으로 큰 칩셋의 크기, 높은 발열 역시 이런 하드웨어적인 특성과 무관하지 않습니다. - 0.13미크론 제조공정 : 이미 CPU의 경우 0.13미크론 공정이 대세이기는 하지만 그래픽칩셋의 경우 아직도 0.15미크론 공정이 대세입니다. CPU와 마찬가지로 제조공정을 미세화하면 동작전압을 낮추고, 이에 따라 발열도 줄일 수 있습니다. 대신 클럭을 높이기에는 유리해지는 것입니다. 덕분에 FX5800울트라를 기준으로 무려 500MHz에 이르는 높은 클럭은 바로 0.13미크론이라는 미세공정에 힘입은 바 큽니다. » 8개의 파이프라인과 0.13미크론으로 만들어지는 지포스 FX5800 울트라. 다만 제조공장을 직접 운용하지 않는 엔비디아의 특성상, 위탁생산을 담당하는 대만 TSMC의 제조 여건이 0.13미크론에서 그다지 좋은 결과를 보이지 못하는 것으로 알려지고 있습니다. 이는 처음 선보이는 지포스FX, 특히 FX5800 울트라가 매우 비쌀 것임을 짐작케 합니다. 참고로 당초 계획보다 지포스FX가 늦게 선보인 가장 결정적인 이유 가운데 하나가 바로 0.13미트론 공정에서 수율이 낮았기 때문으로 알려지고 있습니다. » 프로토타입의 NV30과 레이디언 9700의 코어 비교. 0.13미크론 공정 덕분에 트랜지스터 집적도에 비해 크기가 작은 편이다. 하지만 덕분에 FX5800울트라의 경우 12,500만개의 트랜지스터 집적도를 보여 10,700만개 수준인 레이디언 9700프로를 앞서고 있습니다. - Intellisample 기술 : 고급 3D품질을 위해 필수적인 것으로 생각되는 것 가운데 모서리의 톱니 현상을 줄여주는 Anti Aliasing과 고품질 그래픽을 보여주는 Anisotropic기술이 어느사이엔가 고급 그래픽카드가 갖춰야하는 필수품으로 인식되고 있습니다. 문제는 이런 기술을 적용하기 위해서는 보다 많은 메모리 대역폭이 필요하다는 것입니다. 문제는 아무리 대역폭을 늘려도 1600*1200같은 해상도에서 FSAA(Full Scene Anti Aliasing)을 설정하면 대역폭이 충분치 않은 것이 사실입니다. 이를 해결하는 방법으로 요즈음 써먹는 것이 바로 대역폭을 늘리는 대신, 움직이는 데이터의 양을 줄이는 이른바 데이터 압축기술입니다. 지금까지 그래픽카드는 그래픽데이터 가운데 깊이를 표시하는 Z축의 값만을 압축하는 경우가 대부분입니다. 대신 FX5800의 경우 그래픽카드로는 처음으로 컬러 데이터까지 압축할 수 있습니다. 덕분에 약 4:1정도의 압축효율을 갖추게 되므로 지금까지의 그래픽코어에 비해 훨씬 넉넉한 대역폭을 갖추는 효과를 얻게 됩니다. 당연히 늘어난 그래픽 메모리 대역폭은 Anti Aliasing과 Anisotropic의 성능을 높이고, 이는 엔비디아가 꿈꾸는 보다 실사 같은 그래픽을 구현하는 무기가 됩니다. 엔비디아에서는 이러한 컬러 압축 기술을 비롯한 각종 압축기술을 뭉뚱그려 Intellisample라고 부르고 있습니다. - 1GHz DDR II 메모리 : » 최초로 쓰인 DDR II 메모리. 높은 클럭을 위한 기본 걸음이다. 이렇게 늘어난 메모리 대역폭 요구량을 맞추기 위해, 필수적으로 필요한 것 가운데 하나는 메모리 클럭을 높이는 것입니다. 이를 위해 지포스 FX5800 울트라의 경우 DDR II메모리를 쓰고 있습니다. 무려 500MHz, DDR로는 1000MHz에 이르는 클럭을 해결하기 위해 지금의 DDR기술로는 무리가 있습니다. 이를 위해 DDR II메모리를 쓰고 있습니다. 덕분에 16GB/s라는 엄청난 메모리 대역폭을 갖추게 되었는데, 이 정도면 10GB/s수준을 넘지 못하던 예전의 그래픽카드와는 비교하기 어려운 수준입니다. 다만 여기에도 비판의 여지는 있습니다. 비록 DDR II메모리를 쓴 것은 좋았지만 인터페이스는 여전히 128비트이기 때문입니다. DDR II로 클럭은 높였지만 비트수는 여전히 128비트인 것은 실속보다는 명분에 집착했다는 인상을 주기에 충분합니다. 경쟁제품과 비교해보면 이는 더욱 심각해집니다. 지포스 FX5800 울트라 : 500MHz(작동클럭) * 2(DDR효과) * 128비트 / 8 = 16GB/s 레이디언 9700프로 : 310MHz(작동클럭) * 2(DDR효과) * 256비트 / 8 = 19.8GB/s 대신 상대적으로 DDR에 비해 DDR II가 비싸기에 제조원가를 높이는 한 가지 원인이 되기도 합니다. - AGP 8배속 : 말도 많고 탈도 많은 기술 가운데 하나가 바로 AGP 8배속. 이론적으로는 AGP 4배속에 비해 두 배의 대역폭을 쓸 수 있어 훨씬 여유 있는 그래픽 성능을 보일 것으로 예상되고 있습니다. 물론 실제 그래픽카드의 병목현상은 AGP슬롯이 아닌 그래픽카드의 메모리와 GPU사이에서 발생하게 됩니다. 따라서 AGP 8배속은 아직은 실질적으로 큰 장점이라고 하기에는 실익이 없어 보입니다. 제품으로 살펴보는 지포스FX 구분 FX5800울트라 FX5600 FX5200 제조공정 0.13 미크론 0.15 미크론 0.15 미크론 트랜지스터 집적도 12,500 만 개 8천만 개 4,500 만 개 코어클럭 500 MHz 350 MHz 325 MHz 메모리클럭 500 MHz 350 MHz 325 MHz 메모리 인터페이스 128 bit 128 bit 128 bit 메모리 타입 DDR II DDR DDR AGP 배속 8 X 8 X 8 X 다이렉트 X 9.0 9.0 9.0 Shader 파이프라인 수 8 4 4 버텍스 쉐이더 2.0 2.0 2.0 픽셀 쉐이더 2.0 2.0 2.0 Z축 압축 O O X 컬러 압축 O O X 이런 이론적인 배경을 갖춘 제품이지만, 그래픽카드는 역시 칩셋이 아닌 완제품으로 평가받게 마련입니다. 다행이 발빠르게 몇몇 회사에서 새로운 FX칩셋을 이용한 완제품을 선보였습니다. MSI 지포스FX 5800 울트라 » 압도적인 크기를 자랑하는 지포스FX 5800 울트라. 주로 유니텍을 통해 메인보드를 선보였지만, 최근 MSI는 MSI코리아를 설립하고 한국시장에 더욱 힘을 기울이는 모습입니다. 공장을 갖추지 않은 엔비디아는 하나 또는 두 개의 협력사를 통해 이른바 표준모델이라 할 수 있는 레퍼런스타입을 선보이곤 하는데, 이번에는 MSI가 그런 관계인 것으로 확인되고 있습니다. 그만큼 품질에는 자신 있다는 뜻도 되겠지요. 전체적으로 기존 지포스Ti 4600과 비슷한 길이입니다만, AGP슬롯은 물론 다른 슬롯을 하나 더 쓸 정도로 두껍다는 것이 특징입니다. 실제 제품을 장착해보면 PCI슬롯 하나가 아니라, 두 개를 잡아먹는다고 할 정도로 두껍습니다. » 발열 때문에 엄청난 쿨러를 달아 놓았습니다. 전체적으로 쿨러는 얼마전 아비트에서 선보였던 OTES와 비슷합니다. 먼저 그래픽카드 위에 열을 식히는 방열판을 모두 구리재질로 만든 것이 특색입니다. 구리는 흔히 쓰는 방열판 재료인 알루미늄에 비해 열 전도율이 402W/mK로 상대적으로 뛰어납니다. 참고로 금은 298W/mK, 알루미늄은 266W/mK며 구리보다 뛰어난 것은 422W/mK인 은 정도입니다. 그렇다고 귀금속인 은으로 방열판을 만든다는 것은 꿈에서나 할 수 있는 일이겠지요. 따라서 구리는 열을 빨리 식히는데 가장 실용적이면서 성능 좋은 재질이라는 것이죠. 다만 상대적으로 비싼 탓에 아직은 일부 고급제품에만 쓰이고 있습니다. 게다가 그 구리쿨러의 모습이 참 특이하게 생긴 것을 알 수 있습니다. 단순히 GPU를 덮는 모습이 아니라, 일종의 히트파이프 구조로 GPU에서 생기는 열을 바깥으로 효율적으로 뽑아낼 수 있는 구조로 되어 있습니다. 이는 역설적으로 지포스FX5800이 얼마나 많은 열을 발생하는지를 알 수 있기도 합니다. » 엄청난 크기의 쿨러와 외부 전원이 필요한 전원부. 이렇게 발열량이 크다는 것은 달리 생각하면 전력소비량이 대단하다는 뜻이기도 합니다. 지포스FX5800의 경우 대략 60w정도의 전력을 소모합니다. 이는 AGP슬롯으로 공급받을 수 있는 30w의 두 배에 가깝습니다. 때문에 이 제품에는 따로 외부전원을 꼽을 수 있는 커넥터가 있습니다. » 외부전원을 꼽지 않으면 뜨는 에러 메시지. 한가지 재미있는 것은 외부전원을 연결하지 않으면 부팅도 되지 않는 다른 제품과는 달리 윈도우즈에서 메시지를 보인다는 점입니다. 물론 100% 제 성능을 위해서는 반드시 외부 전원커넥터를 꼽아야 합니다. » 대부분이 방열판으로 덮여있는 겉모습. 기존 Ti시리즈와 마찬가지로 일부 출력을 위해서는 따로 칩이 필요합니다. 고급제품인 관계로 DVI, D-Sub, TV아웃 등의 기능을 갖추게 되는데 이를 위해서는 몇 가지 칩이 필요하다는 것이지요. » DVI출력을 담당하는 실리콘 이미지 칩. 이 제품은 실리콘이미지사의 SIL164CT64 칩을 써서 DVI출력을 하고 있습니다만 VIVO칩으로 바꿀 수도 있습니다. 한가지 흥미로운 것은 TV인코딩을 위한 별도의 칩이 필요치 않고, 코어 자체가 TV아웃 기능을 할 수 있도록 되어 있습니다. 멀티미디어에서 밀린다는 평가를 받는 엔비디아로서는 부쩍 신경쓴 모습입니다. 무엇보다 1600*1200의 해상도를 쓸 수 있다는 점이 장점입니다. 성능의 핵심이라 할 수 있는 GPU는 엄청난 노력을 통해야만 겨우 모습을 드러냅니다. 엄청난 크기의 방열판이 놓여있는데다가, 고무처럼 끈끈한 그리스 성분이 있습니다. FC-BGA타입으로 놓여있는 이 GPU는 지포스FX 5800 울트라의 핵심입니다. » 성능의 핵심을 담당하는 GPU와 메모리. 그래픽카드로는 처음으로 DDR II를 쓴 이 제품은 메모리 역시 눈여겨보아야 합니다. 제품은 기준치인 2.5ns 보다도 빠른 2.48ns의 메모리를 쓰고 있습니다. 4M*32의 구성으로 되어있으며, 모두 128MB입니다. » 슬롯 두 개를 차지하는 독특한 구성. D-Sub는 물론 TV아웃과 DVI포트를 착실하게 갖추고 있습니다. 독특한 쿨링 시스템을 느낄 수 있는 포트부에는 각종 출력단자를 충실히 갖추고 있는 모습입니다. 참고로 12층 기판이라는 엄청난 부담 때문에, 이 제품은 아직은 엔비디아가 직접 제조를 의뢰해서 제품을 공급하는 것으로 알려지고 있습니다. 즉, 어디서 파는 제품이던지 실제로는 한 회사의 제품이나 마찬가지라는 것이지요. 물론 얼마 지나지 않으면 지금처럼 여러 제조사에서 선보일 것으로 생각됩니다. » 최신 디토네이터 43.00으로 살펴본 각종 정보들. 온도 센서가 있는 것이 눈에 들어옵니다. 슈마 플래티넘 지포스FX 5600 » 독특한 쿨러가 인상적인 슈마 플래티넘 지포스FX 5600. 코드명 NV31로 알려진 지포스FX 5600은 어떤 의미에서는 보다 현실적인 모델이라고 할 수 있습니다. 물론 기술발전과 홍보에는 FX5800을 내세우지만, 실제 판매에서는 워낙 비싼 FX5800대신 FX5600을 성능과 가격이 균형 잡힌 품목으로 내세울 것이기 때문입니다. 한마디로 지금의 Ti4200자리를 대신하는 모델이라고 보면 크게 틀림이 없습니다. 기술적으로 살펴본다면, 보통 최고급 제품에 클럭만 낮추는 기본적인 구성대신 성능의 핵심이라고 할 수 있는 Shader파이프라인수를 절반으로 줄이고, DDR II 대신 DDR 메모리를 쓰는 점 정도가 차이 나게 됩니다. » 성능의 핵심인 NV31칩셋. 메모리 역시 일반적인 DDR타입입니다. 즉, 12,500만개 수준의 트랜지스터 집적도를 8,000만개 수준으로 줄이고, Shader파이프라인수를 절반인 4개로 줄였다는 것에서 어느 정도 성능을 짐작할 수 있을 것입니다. 제조공정은 FX5800과 같은 0.13미크론을 쓴다는 것을 생각하면 클럭 또한 350MHz로 그리 높은 편은 아닙니다. 대신 다이렉트X 9.0과 오픈GL 2.0, 여기에 AGP 8배속 등의 특징은 그대로 이어받고 있습니다. » 앞뒤에 쿨러를 쓴 독특한 겉모습. FX5800과 달리 FX5600은 시장의 주력제품으로 선보이게 됩니다. 따라서 제조사마다 다양한 차이를 보이게 되는데, 슈마제품은 이 점에서도 독특함을 보여줍니다. 먼저 이 제품에서는 우선 쿨러이야기를 꺼내지 않을 수 없겠습니다. 이지 지포스4 Ti 4200 AE에서 선보였던 이른바 신바람 라이트 쿨러를 그대로 쓰고 있습니다. FX5600은 분명 고성능 그래픽카드입니다. 비록 0.13미크론 공정이라고는 하지만 350MHz로 작동하는 비교적 발열량이 많은 제품입니다. 물론 그렇다고 이 제품처럼 앞뒤로 쿨러를 달아야할 만큼 발열이 심한 것은 결코 아닙니다. 따라서 이 제품이 쓰고 있는 양면쿨러는 열을 식히는 기본적인 기능은 물론, 치열한 그래픽카드 시장에서 무엇인가 마케팅포인트를 주려는 제조사의 노력과 수고를 볼 수 있을 것입니다. 실제 회오리바람처럼 디자인된 독특한 쿨러는 작동할 때는 고휘도 LED로 강한 푸른빛을 쏘아주어 여름에 보면 아주 시원한 느낌을 줄 수 있을 듯 싶습니다. 괜스레 겉멋만 잔뜩 부린 외국 이름보다는 훨씬 정겹습니다. 다만 소음은 아무래도 두 개를 쓰는 탓에 그리 조용하지만은 않습니다. 기판 역시 슈마 특유의 검정색으로 디자인되어 강렬한 인상을 더해줍니다. 여기에 대부분의 부품을 은색으로 처리해서 블랙&실버가 주는 강렬함과 차가운 느낌이 FX5600이라는 고성능 카드와는 잘 어울립니다. » 일부 비어있는 자리는 예전 제품과 기판을 공유한 까닭입니다. FX5600은 DVI출력을 위한 칩은 필요하지만, TV아웃을 위한 칩은 더 이상 필요치 않습니다. 이런 까닭에 기존에 TV아웃칩(디코더)이 놓였던 자리는 비어있는 것을 볼 수 있습니다. » 비교적 단순한 전원부와 LED기능을 갖춘 쿨러. 이 제품에서 또 하나 눈에 들어오는 것은 간략한 전원부입니다. 비교대상이라 할 수 있는 Ti 4200에 비해서도 비교적 단순화된 전원부를 볼 수 있습니다. 이는 상대적으로 가격경쟁력에 무게중심을 두어야 하는 FX5600의 시장 전략을 볼 수 있습니다. 참고로 FX5600 역시 울트라와 기본모델이 모두 선보일 예정이지만, 당연히 무게중심은 FX5600울트라에 두고 있습니다. 시그마컴 지포스 FX5200 » 단출한 구성을 보이는 시그마컴 지포스 FX5200. 코드명 NV34인 지포스FX5200은 무엇보다 싼값을 앞세우는 보급형 제품입니다. 완제품의 값이 대략 75달러선이라고 하니, 지금의 MX440을 대신할 것으로 예상되고 있습니다. 그럼에도 불구하고 FX시리즈의 기본적인 특징을 그대로 담고 있다는 것, 특히 다이렉트X 9.0을 쓸 수 있다는 점이 무엇보다 큰 장점입니다. » NV34로 알려진 FX5200. FX5200은 기술적으로는 FX시리즈이기는 하지만, 보급형이라는 한계를 잊지 않는 칩셋입니다. 따라서 메모리 대역폭 관리할 때 Z축 압축과 컬러 압축기술을 쓰지 않습니다. 당연히 FX시리즈의 특징 가운데 하나인 Intellisample도 쓸 수 없습니다. 트랜지스터 역시 FX시리즈 가운데 가장 적은 4,500만개 수준이며, 제조공정 역시 0.15미크론으로 다른 FX시리즈와는 비교됩니다. 지금의 MX440을 충실히 계승한다고 할 것입니다. » 평범한 보급형 카드의 모습을 보이는 시그마 FX5200. 따라서 이런 보급형의 모습을 하고 있는 시그마컴 지포스 FX5200에서 FX시리즈의 화려함을 기대하기는 무리가 있을 것입니다. 전원부 설계 역시 이런 특징을 그대로 보여주고 있습니다. » 간략한 전원부와 드라이버 정보. 다른 FX시리즈와 달리 FX5200은 0.15미크론 공정을 쓰고 있습니다. 덕분에 0.13미크론 공정을 쓰는 FX5800이나 FX5600에 비해 상대적으로 높은 수율을 기대할 수 있습니다. 전체적으로 FX5800의 절반 정도의 대역폭을 갖추고 있다고 할 수 있습니다. 무엇보다도 일반적인 3D에서는 크게 뒤짐이 없지만, 본격적인 Shader기능에는 제약이 많다고 할 것입니다. » DVI와 TV아웃, D-Sub 등 기본적인 구성을 갖추고 있습니다. 참고로 FX5200 역시 울트라와 표준 모델로 나뉘어 선보일 예정이지만, 제품 성격을 생각하면 울트라모델보다는 표준 모델에 무게 중심을 둘 것으로 보입니다. 성능은 어느 정도 이제 제품의 성능을 알아볼 차례입니다. 실험은 이번에 선보인 FX시리즈 3종과 기존의 지포스4 Ti 4600, MX440을 비교했습니다. 강력한 경쟁상대인 ATi레이디언도 빼놓지 않았음은 물론입니다. [ 테스트 환경 ] CPU AMD 애슬론XP 3000+ 메인보드 시그마컴 솔텍 엔포스2 메인보드 메모리 창남무역 게일 DDR400 256MB * 2 HDD 시게이트 바라쿠다 7200.7 ODD 삼성 16배속 DVD-ROM 드라이브 모니터 삼성 950NF 운영체제 윈도우즈XP (SP1, DX9 적용) 드라이버 디토네이터 43.00 / 카탈리스트 3.20 실험 1. 3D마크 2001SE 가장 흔히 쓰는 3D그래픽벤치마크 프로그램인 3D마크 2001SE를 통해 다이렉트X 8.1기반의 성능을 짐작해 보기로 하겠습니다. 프로그램 항목 MX440-8X Ti4200 FX5200 FX5600 FX5800 9500Pro 9700Pro 3D Mark 2001SE 800*600 8,607  14,227 8,812 12,247 15,853 14,474 16,513 1024*768 7,537  12,096 6,700 10,343 14,926 12,679 15,234 1280*1024 5,671 9,408 4,526 7,837 13,358 10,121 12,625 Detail (1024*768) Single Texture Fill Rate (Mtexels/s) 553.6   888.0 488.7 821.6 1580.4 978.4 1771.7 Multi Texture Fill Rate (Mtexels/s)  1072.1  1937.8 325.1 1102.3 3472.9 2164.3 2536.7 EMBM (FPS) -  146.9 71.2 130.0 233.8 172.8 239.5 DOT3 (FPS) 75.6 122.5 68.5 97.0 221.6 136.6 204.9 Vertex Shader (FPS) 68.4 106.4  78.5 96.1 174.1 254.3 200.0 Pixel Shader (FPS) - 102.3 49.9 77.8 185.5 220.3 217.2 Advanced Pixel Shader (FPS)  - 82.6 22.7 52.9 139.3 154.3  199.9 Point Sprites (Msprites/s)  10.3 26.1  11.7 20.5 44.5 29.0 38.8 먼저 전체적인 결과를 살펴보면 해상도에 따른 차이가 없는 것은 아니지만 FX5800은 조금 실망스럽습니다. 이미 오래 전에 선보였던 9700Pro에도 뒤지는 결과를 보이기 때문입니다. 물론 1280*1024의 해상도에서는 앞서는 모습을 보입니다만, 기본이 되는 해상도에서 뒤진다는 것은 문제가 있다고 할 것입니다. FX5600의 경우 한참 뒤진 결과로 9500Pro와 대응해야 합니다. 조금 아쉬운 부분이 아닐 수 없습니다. 마지막으로 FX5200의 경우 기존 지포스MX440을 충분히 대신하기에 부족함이 없는 성능을 보이고 있습니다. 무엇보다 MX440을 압도하면서도 MX440이 쓰지 못하는 각종 첨단 기술들, 예를 들면 EMBM이나 픽셀쉐이더를 쓸 수 있다는 점이 반가운 변화입니다. 이제 FX5800과 9700프로만을 잘라서 비교해본다면, Single 텍스쳐 채움 비율은 9700프로가 앞서며, 대신 멀티 텍스쳐 채움 비율은 FX5800 울트라가 크게 앞서는 것을 알 수 있습니다. 문제는 쉐이더입니다. 1024*768해상도에서 FX5800은 쉐이더의 가장 기본이라 할 수 있는 픽셀쉐이더와 퍼텍스쉐이더 모두에서 뒤지는 것을 볼 수 있습니다. 물론 기존 Ti4600보다는 한참 앞서는 모습을 보이고는 있지만 이 정도는 압도한다는 느낌이 들지는 않습니다. 실험 2. 3D마크 2003 말도 많고 탈도 많은 3D마크 2003입니다. 참고로 엔비디아에서는 3D마크 2003의 결과는 인정하지 못하겠다는 입장이기도 합니다만, 다이렉트X 9.0이라는 좋은 도구를 놓칠 수는 없는 일입니다. 프로그램 항목 MX440-8X Ti4200 FX5200 FX5600 FX5800 9500Pro 9700Pro 3D Mark 2001SE 800*600 323 1,993 1,117 2,037 4,108 4,724 5,948 1024*768 293 1,487 870 1,546 3,315 3,577 4,707 1280*1024 255 1,051 610 1,119 2,550 2,590 3,504 Detail (1024*768) Single Texture Fill Rate (Mtexels/s) 549.4 681.4 459.9 756.0 1295.4 813.2 1498.7 Multi Texture Fill Rate (Mtexels/s) 1056.2 1788.2 317.7 1038.3 3273.6 1811.9 2270.0 Vertex Shader (FPS) - 5.2 3.0 4.2 11.8 13.0 14.9 Pixel Shader (FPS) - 2.0 3.6 5.1 12.0  34.6 41.1 Ragtroll(FPS) -  5.6 3.5 5.8 12.8 14.9 19.8 앞선 실험보다 훨씬 큰 격차로 9700Pro에 뒤지는 모습을 보이는 FX5800울트라를 어떻게 받아들이는 것이 좋을지는 단지 쓰는 이 개인의 몫은 아닐 것입니다. 여기에 대해서는 조금 뒤에 다루기로 하고, FX5600과 9500Pro의 차이 역시 충격적이라 할 것입니다. 다만 FX5200과 MX440의 차이는 엔비디아가 생각하던 것 이상이 아닐까 생각됩니다. 이제 자세한 수치를 살펴볼 시간입니다. 1024*768해상도에서의 차이를 보면 왜 이렇게 낮은 점수를 보이는 지를 알 수 있습니다. 앞선 3D마크 2001과 마찬가지로 Single 텍스쳐 채움 비율은 9700프로가, 멀티 텍스쳐 채움 비율은 FX5800이 상당히 앞서고 있습니다. 채움 비율은 얼마나 빨리 텍스쳐를 그릴 수 있는지를 말합니다. 물론 이 항목 역시 Single Texturing과 Multi Texturing으로 나눠 진행됩니다. Single Texturing은 말 그대로 한 개의 텍스쳐 레이어를 렌더링 합니다. 이러한 텍스쳐는 여러 개의 독립된 표면을 가지고 있는데 그 하나 하나를 얼마나 빨리 렌더링 하는지를 알아보는 것입니다. 반대로 Multi Texturing은 여러 개의 텍스쳐 레이어를 그리는 성능을 알아봅니다. 문제는 역시 쉐이더입니다. 다이렉트X 9.0의 진수라 할 수 있는 픽셀쉐이더 2.0의 속도 등에서 크게 뒤집니다. 물론 9개에 이르는 쉐이더 가운데 단지 두 개만 테스트하는 3D마크 2003이 절대적인 진리라고 하기는 어렵습니다만, 어쨌거나 기대에 미치지 못하는 것은 사실입니다. » DirectX9 성능을 테스트할 수 있는 3D마크 2003의 로고 Ragtroll은 픽셀 쉐이더의 또 다른 이름이라 할 수 있습니다. 여러 개의 오브젝트가 움직일 때의 모습을 이용해서 픽셀쉐이더의 성능을 측정합니다. 다만 3D마크의 경우 싱글 텍스쳐에 기반한 픽셀쉐이더의 성능을 알아보기에, 싱글 텍스쳐보다는 멀티텍스쳐에 최적화되어있는 FX시리즈가 낮은 점수를 보이는 것은 어쩌면 당연한 것일지도 모릅니다. 어떻게 생각하면 3D마크를 비롯한 지금의 툴로서는 FX의 성능을 정확히 측정하기는 무리가 있을지도 모릅니다. 실험 3. GL Excess 1.2 오픈GL성능을 측정하는 여러 프로그램 가운데 GL Excess는 비교적 게임 등에 쓰이는 간단한 오픈GL을 측정하기에 알맞은 프로그램입니다. » GL Excess의 스크린 샷. 프로그램 항목 MX440-8X Ti4200 FX5200 FX5600 FX5800 9500Pro 9700Pro GL EXCESS 1.2 800*600 7,040 9,445  8,156 8,741 14,107  9,108 12,115 1024*768 5,912 7,864 6,504 8,194 11,060 7,589 9,559 1280*1024 4,806 6,155 5,212 5,588 8,761 6,342 7,821 Detail (1024*768) FILL RATE 4,431 5,943 5,260 5,888 12,197 7,326 12,834 POLYGON COUNT 5,465 10,900 6,758 9,116 15,710 9,232 10,897 VRAM 2,359 2,582 2,471 2,570 2,570 2,648 2,970  CPU/FPU 7,594 8,021 7,684 7,466 7,466 7,432 7,689 앞선 다이렉트X 계열의 3D마크와는 사뭇 다른 결과를 보입니다. 역시 세부항목을 살펴보면 비교가 더욱 쉬울 것입니다. 채움 비율에서는 역시 9700Pro에 뒤집니다. 대부분의 프로그램들이 싱글 텍스쳐를 기반으로 하기 때문이지요. 3D를 만드는 기본요소인 폴리곤 수를 만드는 능력은 확실히 FX5800의 승리입니다. 실험 4. 언리얼 토너먼트 2003 이제는 게임에서 그 차이를 알아볼 순서입니다. 최근 선보이면서 인기를 끌고 있는 언리얼 토너먼트I를 대상으로 삼았습니다. 프로그램 항목 MX440-8X Ti4200 FX5200 FX5600 FX5800 9500Pro 9700Pro 언리얼 토너먼트 2003 800*600 55.86 62.27 42.92 58.92 59.50 61.17 61.67 1024*768 43.51 60.75 30.60 53.34 59.27 61.21 61.65 1280*1024 29.96 49.07 20.32 38.73 58.91 56.05 61.22 비록 오픈GL을 기반으로 하지만, 앞선 3D마크와 거의 차이 없는 결과를 보이고 있습니다. 비록 미래를 내다보았다고는 하지만 당장의 결과에서는 큰 차이가 없다는 것이지요. 너무 늦은 것인가? 앞으로를 내다본 선견지명인가? 참고로 지포스FX 5800울트라를 이용하면 드라이버 정보에 제품 온도가 표시됩니다. 실험에서는 약 80도씨에 가까운 엄청난 열이 발생합니다. 금속부분은 물론 기판에도 손을 대기 힘들 정도로 뜨겁습니다. 소음 또한 장난이 아니어서 상당한 수준입니다. 비록 Ideling상태에서는 쿨링팬이 거의 돌지 않아 소음이 적지만, 실제 3D가 작동하면 엄청난 소음을 뽑아냅니다. » 이렇게 엄청난 방열시스템으로도 견디지를 못합니다. 이렇게 무지막지한 FX, 특히 FX5800울트라를 살펴보면 엔비디아는 프로그램능력이 GPU발전의 핵심이라고 생각하고 있는 듯 보입니다. 그렇기에 지포스FX를 선두로 GPU 아키텍처를 한꺼번에 다이렉트X9의 세대로 바꾸고자 하는 것이다. 당장 모바일용 FX Go, 서버 및 워크스테이션용 FX가 선보이고 있는 실정입니다. 또한 올해 중반에는 지금의 지포스FX의 아키텍처를 확장한 NV35를, 빠르면 올해 말에서 내년 초에 새로운 아키텍처의 NV40이 등장하게 될 것입니다. 물론 NV40은 다음세대 공정인 90nm나 0.13㎛ 공정보다 더욱 미세한 공정으로 제조가 될 것이며, 내장된 트랜지스터는 지포스FX(1억 2500만개)의 2배인 2억개 이상될 것으로 전망되고 있습니다. 이를 통해 얻어지는 강력한 성능이 더욱 사실 같은 3D를 구현하는 힘이 되겠지요. » 사실 같은 3D는 말처럼 쉬운 문제가 아닙니다. 하지만 지금 당장 FX5800울트라는 그 엄청난 크기와 비용에도 불구하고 경쟁사인 ATi 레이디언 9700프로에 비해 별다른 메리트가 없어 보입니다. 생각해보면 워낙 출시가 늦춰진 까닭에 9700Pro가 상대적으로 빨라 보이는 면도 없지는 않습니다. 여기에 ATi의 다음 타자인 레이디언 9800프로와는 더욱 힘겨운 싸움이 될 것입니다. 값은 FX5800보다 싸면서 3D성능은 더욱 뛰어나기 때문입니다. 극단적으로 말한다면 지금의 엔비디아 정책이 변하지 않는다면, 제조사들의 외면까지 더해져 FX5800은 정말로 값비싸고 보기 어렵고 엔비디아 매니아들만 쓰는 제품이 될 지도 모릅니다. » FX5600은 지금의 Ti 4200을 대신할 것입니다. » FX5200은 보급형에서 상당한 반응을 불러일으킬 것으로 보입니다. 물론 FX5600은 지금의 Ti 4200을, FX5200은 지금의 MX440을 완벽히 대신하기에 부족함이 없는 성능과 사양을 갖추고 있어 한결 여유롭습니다. 지금껏 보급형, 또는 중고가형 그래픽카드가 갖춰야할 덕목들에 매우 충실해 보입니다. 다양한 변종모델들도 기대해 봄직합니다. 지금 당장의 잣대로 FX를 재단하기는 어려워보입니다. 엔비디아가 꿈꾸는 그래픽카드의 이상형이 그보다 높기 때문이죠. 다만 문제는 많은 비용을 지불하고 장만하는 그래픽카드는 지금 당장 써먹기 원한다는 것입니다. 미래를 위해 몇십만원을 AGP슬롯에 담아두는 이들은 없습니다. 너무 늦은 것인지, 아니면 미래를 내다본 선견지명인지는 곧 판가름날것입니다. 바로 시장에서 말이죠. 과연 지포스FX가 이룬 기술적성과가 어떤 시장판매로 나타날 것인지, 이를 지켜보는 것도 무척 흥미로울 것 같습니다.