2. 울트라북 목표로 전력 효율에 집중한 모바일 케플러
엔비디아가 노트북용으로 발표한 케플러 아키텍처 기반 지포스 600M 시리즈는 데스크탑용 케플러 그래픽 카드가 성능과 전력의 두 마리 토끼를 잡은 것과 달리 전력 쪽에 더 많은 비중을 두고 있다.
이는 데스크탑이 와트당 성능을 중시하더라도 기본적으로는 사용 시간에 제한이 없는 연속적인 전력 공급이 가능한 구조지만, 노트북은 어댑터 연결보다 내장된 배터리를 이용하기 때문에 배터리 사용 시간을 늘리기 위해 그래픽이 소비하는 전력 비중을 데스크탑보다 더 많이 줄여야 하기 때문이다.
물론 노트북 중에서도 고성능 데스크탑 PC 못지 않은 크기와 성능을 가진 모델이 있지만, 대다수의 노트북은 가볍고 얇은 100~200만원대 모델이고 최근에는 인텔 울트라북 발표로 외장 그래픽 역시 울트라북이 수용할 수 있는 범위 내에서 전력 대비 성능을 추구해야 하는 과제가 생겼다.
이 때문에 케플러 기반 노트북용 지포스 600M 시리즈는 울트라북에서 수용할 수 있는 저전력에 기존보다 높은 GPU 성능을 제공하는 메인스트림 라인업을 중심으로 개발되었다.
CPU와 디스플레이 등 다른 부품 때문에 어차피 소비 전력이 증가하는 고성능 데스크탑형 노트북이나 소비 전력을 최대한 줄이려고 아예 외장 그래픽을 허용하지 않는 내장 그래픽 위주의 초소형 모델은 어차피 케플러 기반 지포스 600M 라인업의 컨셉에 맞지 않기 때문이다.
데스크탑 케플러 아키텍처의 1/2~1/4 구조
노트북용 모바일 케플러 아키텍처에 대한 별도의 자료는 나와있지 않다. 그러나 케플러 기반 지포스 600M의 스펙을 살펴보면, 대충 데스크탑 버전에서 어느 정도 조절이 되었는지 가늠할 수 있다.
데스크탑 그래픽 카드용 케플러 아키텍처는 지포스 GTX 680을 기준으로 총 1536개의 CUDA 코어, 8개의 SMX 클러스터, 4개의 레스터 유닛과 128개의 텍스처 유닛, 32개의 ROP 유닛, 그리고 GDDR5 메모리를 지원하는 256bit의 메모리 인터페이스를 가지고 있는 것으로 나타난다.
그러나 노트북용 지포스 600M에 들어가는 케플러 아키텍처는 GTX 680의 1/4에 해당하는 384개의 CUDA 코어와 2개의 SMX 클러스터, 2개의 지오메트리 유닛, 1개의 레스터 유닛, 32개의 텍스처 유닛이 탑재된다. 이는 지포스 GTX 680의 내부 아키텍처에서 정확히 1/4에 해당하는 부분이다.
다만 ROP 유닛과 메모리 인터페이스는 1/4이 아닌 절반으로 줄었으며, GDDR5 메모리보다 저렴한 DDR3 메모리도 사용할 수 있다.
지포스 GTX 680에 들어간 케플러의 새로운 SMX 아키텍처는 기존의 페르미(Fermi) 아키텍처와 비교해 와트 당 성능이 2배 증가한 것으로 알려지고 있다. 1개의 SMX 클러스터에는 192개의 CUDA 코어와 16개의 텍스처 유닛, 그리고 폴리모프 엔진 2.0이 탑재되는데, 노트북용 모바일 케플러 아키텍처에는 이 SMX 클러스터가 2개 들어간다.
엔비디아가 새로운 지포스 GT 640M이 기존의 지포스 GT 540M에 비해 2배 이상의 성능 효율을 주장하는 것도 이런 케플러 아키텍처의 특징을 똑같이 갖고 있기 때문이다.
SMX 클러스터 숫자나 스펙 구성이 다르다는 점을 빼면 노트북용 케플러 아키텍처에 들어간 기술도 데스크탑 버전과 동일하다. 기존의 페르미 아키텍처가 GPU 클럭과 프로세서 클럭을 따로 설정하는 바람에 발생했던 제어 로직과 클럭 영향에 대한 전력 소모를 줄였다. 또한 GPU 의존 방식의 스케줄링을 다시 CPU 비중을 높여 명령 제어 유닛 수와 다이 사이즈 축소에 영향을 주었다.
지포스 600M 시리즈, 메인스트림 외에는 500M 재활용
그러나 케플러 아키텍처와 함께 발표된 지포스 600M 시리즈의 모든 라인업이 케플러 아키텍처를 사용하는 것은 아니다.
앞에서도 잠깐 언급했지만 전력 대비 성능 효율에 민감하지 않거나 외장 그래픽 이용 비율이 적은 하이엔드와 엔트리급 라인업은 기존의 페르미 아키텍처 기반 지포스 500M 시리즈를 600M 라인업으로 이름을 바꿔서 활용하고, 케플러 아키텍처가 적용된 제품은 하이엔드-메인스트림급으로 투입했다.
<클릭하면 큰 이미지를 볼 수 있다>
한 가지 재미있는 것은 케플러 아키텍처 기반의 지포스 600M 시리즈는 하이엔드용에 해당하는 SLI 지원 GTX 660M부터 GT 650M, GT 640M, 그리고 저전력 특화로 보이는 GT 640LE까지 4종 모두 똑같은 384 CUDA 코어를 가지고 있다는 것이다.
이는 TSMC 28nm 공정으로 만들어지는 노트북용 케플러 GPU가 384 CUDA 코어 모델 하나로 생산되고, 이를 GPU 클럭과 메모리 사양, SLI 지원 여부 등으로 구분해 각각 다른 제품으로 판매하고 있다는 뜻이다.
한편, 케플러 외에 페르미 아키텍처를 사용한 지포스 GT 630M이나 620M은 기존의 40nm 공정이 아닌 28nm 공정 사용도 언급되어 있어 소비 전력이 높지 않은 엔트리급 GPU는 케플러 대신 페르미 기반 지포스 500M을 28nm 공정으로 교체하려는 것으로도 추정된다. 대신 하위 모델을 기존의 지포스 500M 시리즈에서 등급을 한단계씩 낮춰서 성능을 맞추도록 했다.
케플러 아키텍처가 들어간 지포스 GTX 660M부터 GT 640LE까지 사실상 같은 GPU를 사용하고 있는 만큼 엔비디아에서 지포스 GTX 680과 동시에 발표한 지포스 GT 640M이 노트북용 모바일 케플러를 대표하는 주력 기종이라는 점도 분명하다.
특히 기존의 지포스 외장 그래픽을 탑재한 노트북은 대부분 고사양 게임 머신을 중심으로 하는 하이엔드 위주로 선보였지만, 올해 발표된 케플러 기반 노트북은 전력 효율을 중시하는 메인스트림급 지포스 GT 640M과 보다 얇고 가볍고 배터리가 오래 가는 울트라북 컨셉의 Acer Timeline Ultra M3라는 점에서 노트북 시장을 바라보는 엔비디아의 시각 변화를 느낄 수 있다. |
