성능·전력 두마리 토끼 잡은 '지포스 GTX 980'
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엔비디아의 최신 기술인 맥스웰 아키텍쳐 기반의 그래픽카드를 올 봄 발표된 GTX 750 / GTX 750 Ti 에서 미리 경험해 보신 분들도 많을 것입니다. 전작인케플러 기반의 제품보다 월등하게 좋아진 에너지 효율료 훨씬 적은 전력으로 더 좋은 그래픽 성능을 보여주었었죠.
오늘 리뷰해 볼 엔비디아의 최신 작품인 지포스 GTX 980 은 이러한 맥스웰 아키텍쳐의 완전체라 부를 수 있는 2세대 뉴 맥스웰 아키텍쳐 (2nd Generation Maxwell Architecture) 가 적용된 GPU 입니다. 현재 2세대 맥스웰 아키텍쳐가 적용된 신작 그래픽카드는 지포스 GTX 980 과 GTX 970 인데요, 신제품답게 비쌀것이라는 많은 유저들의 예상을 뒤엎고 오히려 GTX 7xx 시리즈가 공개되었을 때 보다 더 싼 공시가로 출시되어 성능대비 가격적 메리트 또한 매우 크다고 할 수 있겠습니다.
Maxwell Core GeForce GTX 980Specification
지포스GTX 980 에 장착된GM204 맥스웰 코어는 에너지 효율을 높이는 것에 가장 중점을 두고 설계되었습니다. 기존의케플러 아키텍쳐는 클러스터당192개의 너무 많은CUDA 코어가묶여서 관리되고 있었기 때문에 코어에 작업이 제대로 할당되지 못해 효율이 떨어지는 부분이 있었습니다. 하지만맥스웰 아키텍쳐에서는 클러스터에 포함되는CUDA 코어의 갯수를32개로줄임과 동시에4개의 쿠다 코어 당 한개의 로드/스토어 유닛과스페셜 펑션 유닛을 조합해 작업 효율을 비약적으로 향상 시켰습니다.
따라서 기존 케플러 아키텍쳐 기반의 GTX 680 보다 CUDA core 의 갯수는 2048 개로 늘어나고 베이스클럭도 1126 MHz 로 향상되었지만 최대소모전력은 165 와트로 약 25% 줄어들었음을 위의 비교표에서 확인 할 수 있습니다.
실제 게임상의 퍼포먼스도 지포스GTX 680 에 비해 최대3.5배 향상되었으며, 성능은 올라갔지만 게임시 소비되는 전력은 오히려줄어들어 최대3배의 전력 절감 효과를 볼 수 있습니다.
Dynamic Super Resolution (DSR)
맥스웰 아키텍쳐는 전력대비 성능만 좋아진 것이 아닙니다. 실제 게임상에적용가능한 각종 신기술이 추가 되었는데요, 그 중 가장 돋보이는 기술이 바로DSR (Dynamic Super Resolution) 기술입니다.
1080p 네이티브 해상도를 가진 모니터에 내부적으로는 4K 해상도의 이미지를 생성하여 다운스케일링을 한 뒤 뿌려주는 기술인데요, 비슷한 기술로는 다운샘플링 방법을 들 수 있습니다. 하지만 일반적인 다운샘플링 방법과는 달리 다운 스케일링 시에 엔비디아만의 13-tap 가우시안 필터를 적용하여 보다 깔끔한 이미지를 보여주며 GPU 자체에서 지원되는 기술이기 때문에 성능 저하가 거의 없는 신기술 입니다.
신제품 데모와 같이 공개된 샘플샷입니다. Dark Soul 2 게임화면인데요상단의 이미지는 일반적인1080p 해상도의 게임화면, 아랫쪽의이미지는DSR 을 적용한1080p 화면입니다. 먼곳의 가는 물체(풀, 잎사귀) 들이 보다 선명하게 표시되는 것을 확인 할 수 있습니다.
Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing (MFAA)
두번째로 알아볼 신 기술은Multi-Frame Sampled AA(MFAA) 입니다. 3D 렌더링된 이미지의 가장자리를 부드럽게 표현해주는 방식인 Anti-Aliasing 은 고품질의 이미지를 얻기위해 일반적으로Multisample Anti-Aliasing (MSAA) 을 사용합니다. 하나의 픽셀을2x,4x 등으로 나눈 뒤 샘플링을 거쳐 중간값을 얻는 방식인데요, MSAA 의샘플링 횟수가 많아지면 많아질수록(2xMSAA, 4xMASS) 이미지의 품질은 좋아지지만 퍼포먼스는급격히 하락하기 마련입니다.
하지만 엔비디아의 새로운 기술인 MFAA 는 각 프레임별로 추출하는 샘플 위치를 회전시켜 2번의 계산으로도 4xMSAA 와 같은 성능을 얻을 수 있습니다.
위의 샘플 이미지를 보시면 아시겠지만 4xMSAA 와 4xMFAA 의 경계선 부분이 동일하게 Anti-Aliasing 처리되어 있는 것을 알 수 있습니다. 하지만 게임 퍼포먼스는 MSAA 를 사용했을때보다 MFAA 를 사용할 때 약 30% 정도 향상되는 것을 알 수 있습니다.
위에서 알아본 신기술 이외에도, 광원효과를 보다 사실적으로 표현해주는VXGI (Voxel Global Illumination) 기술, 오큘러스와같이3D 로 게임이미지를 보여주면서 자유롭게 시점 전환이 가능한HUD 장치에 효과적으로 적용되는VR Direct 기술 등, 지금까지 경험해 보지 못했던 새로운 기술이 이번 뉴 맥스웰 아키텍쳐 지포스GTX 980 에 많이 적용되었습니다.
GeForce GTX 980 Features
그러면 이제부터 지포스GTX 980 을 직접 살펴보도록 하겠습니다. 리뷰에 사용된 제품은 엔비디아 레퍼런스 버전이며, 기존의GTX 7xx 레퍼런스 제품이나GTX Titan 시리즈 제품과 거의동일한 외관을 하고 있습니다.
레퍼런스 쿨러답게 측면의 GEFORCE GTX 로고는 녹색의 LED 가 점등됩니다.
블로워 방식의 팬과 히트싱크를 채택했지만 효율적인 설계로 좋은 냉각효과를 보여주며 최대RPM 에서도 소음이 작은편입니다.
드디어 엔비디아 레퍼런스 제품에도 백플레이트가 장착되기 시작했습니다. 비단외관상의 아름다움 뿐만 아니라PCB 기판 보호와 효율적인 냉각에 도움이 됩니다.
외부전원 입력부는6pin 단자2개가달려있습니다. 맥스웰 아키텍쳐에서 줄어든 전력소모를 확인 할 수 있는 부분입니다.
플래그쉽 제품답게3-Way SLI 를 지원합니다.
외부 디스플레이 출력단자는 총5개 입니다. 1개의Dual-Link DVI-I 단자(D-SUB 이용가능), 1개의HDMI, 3개의DisplayPort 를 지원합니다.(실제 모니터 출력은 총4개까지 지원됩니다.)
보드 PCB 레이아웃은 위와 같습니다. GPU 부분에 GM204-400 맥스웰 코어가 장착되어 있으며 4GB GDDR5 그래픽메모리가 탑재됩니다.
지금까지 맥스웰 아키텍쳐의 신기술과 장점, 지포스GTX 980 그래픽카드의 외관 중심으로 살펴보았습니다. 이제 본그래픽카드를 테스트 시스템에 장착하여 직접 벤치마크와 게임 플레이를 통해GPU 의 성능을 측정해 보도록하겠습니다.
테스트 환경
그래픽카드 성능 테스트에 사용한 테스트 보드의 사양은 아래와 같습니다.
CPU
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Intel Core i5 4670 (3.4GHz)
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Mainboard
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Gigabyte Z87X-UD3H-CF
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Memory
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Samsung DDR3-PC12800 4GBx4 (16GB)
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Storage
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Seagate ST3320620AS
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Power Supply
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Corsair CX600 (600 Watt)
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OS
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Windows 8 Pro (x64)
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CPU 와 램 구성은 일반적인 하이엔드 게이밍PC 에 맞추었으며, 그래픽 카드의 전력소모가 획기적으로 줄어들었기에 아주 고사양의 파워서플라이는 사용하지 않았습니다.
그래픽 드라이버는GFE (GeForce Experience) 에서Beta 버전 업데이트를 통해 받은GeForce 344.16 최신버전을 사용했습니다.
3DMark Benchmark
고사양 게이밍PC 의 성능을 측정할때 사용되는3DMark Fire Strike 로 벤치마크를 진행했습니다.
종합 점수는10275 점으로 하이엔드게이밍PC 보다 높은 점수를 얻었습니다. (베타버전 드라이버를 사용했기때문에Graphic Drivers is Not Approved 라고 경고 문구가 뜨는 것은 무시해주세요)
Furmark GPU Stress Test
Furmark 프로그램으로 GPU 에 100% Full Load 를 준 뒤 온도변화와 전력소모량을 측정해 보았습니다.
풀로드시 최대 온도는81℃ 였으며,팬 스피드는2360 rpm 까지 올라갔습니다. 하지만팬 노이즈는 거의 발생하지 않았기에 소음 테스트는 별도로 진행하지 않았습니다.
Furmark 중에 측정한 테스트 시스템 전체 전력소모량입니다. 상단의 이미지가Idle 상태, 하단의이미지가Full Load 상태이며, 지포스GTX 980 풀로드 상태에서도 시스템 전체에서 약240 와트정도만전력을 소모하는 것으로 보아, 적은 용량의 파워로도 충분히 구동이 가능하다는 것을 알 수 있었습니다.
Tomb Raider Benchmark and DSR Test
뉴 맥스웰 코어의 신기술인DSR 을 테스트 하기 위해Tomb Raider 벤치마크(시작 기준) 을 이용했습니다.
NVIDIA 제어판이나GFE 설정패널에서DSR 을 활성화 시켜주게 되면1920 x 1080(1080p) 가 네이티브 해상도인 모니터에서도3840 x 2160 해상도를 선택할 수있게 됩니다.
그래픽 옵션에서 모든 설정을 최대로 한 뒤 해상도를1920 x 1080(DSR OFF) / 3840 x 2160 (DSR ON) 두가지로 나누고Anti-Aliasing옵션을4xSSAA / NoAA 두가지로 나누어 총4번의테스트를 진행했습니다.
벤치마크 결과는 위와 같습니다.
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No AA
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4x SSAA
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1080p
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82.6 fps
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64.0 fps
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2160p (DSR)
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34.0 fps
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13.7 fps
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각 테스트 별 평균 프레임은 위의 표와 같습니다.
그러면 과연 DSR 기술을 적용시켜 2160p 를 1080p 모니터에서 보면 얼마나 화질 향상이 있을까요?
풀 부분의 디테일을 보시면 확실히2160p DSR 모드를 켜 놓은쪽이 화질이 훨씬 좋다는 것을 알 수 있습니다. 또한DSR ON 상태에서는굳이4x SSAA 를 적용시키지 않더라도AA 가 적용된것처럼 부드러운 테두리를 보여주므로, 성능향상을 원하시는 분은DSRON + No AA 모드로 게임을 즐기셔도 될 것 같습니다.
METRO : Last Light Benchmark
지포스 계열 그래픽카드에 최적화된 게임인METRO : Last Light 에포함된 벤치마크 툴로 테스트를 해 보았습니다.
벤치마크에 사용한 셋팅은 위와 같습니다. 해상도는1080p 로 설정하고 기타 옵션들은 거의 모두 최고 옵션에 맞춰놓고 벤치마크를 진행했습니다.
벤치마크 결과는 위와 같습니다. 모든 풀옵션 상태에서 게임을 즐겨도평균53.2 fps 를 보여주며 전혀 문제없는 게임 플레이가 가능 하다는 것을 알 수 있었습니다.
Battlefield 4 Gaming Test
최근에 출시되어 멋진 그래픽을 보여주는 배틀필드4 로 게이밍 테스트를진행했습니다. 모든 옵션을 최고로 맞추려면 상당한 성능의 그래픽카드가 필요한데요, 자동으로 최적의 설정을 찾아주는GFE (GeForce Experience)앱에서 최적 설정을 누르게 되면 자동으로 모든 옵션이 지포스GTX 980 에 맞게 최고사양으로 셋팅됩니다.
싱글플레이 캠페인 챕터6 를 약30 분간 진행하면서Fraps 프로그램을 통해fps 를측정해 보았습니다. 상단의 스크린 샷은 실제 게임 플레이중에 찍은 이미지들 입니다.
평균 프레임은94 fps 가 나왔습니다. 최저fps 도68 fps 로어떤 상황에서도 끊김없는 게임 플레이가 가능했습니다.
GPU Overclocking with MSI Afterburner
지포스 GTX 980 / 970 발표시에 오버클럭을 위한 넓은 Headroom 을 준비해 놓았다는 발언이 있었습니다. 상대적으로 다른 그래픽카드들보다 전력소모가 적기 때문에 Power Limit 를 올려주면 GPU 오버클럭이 매우 잘 될것이라 저도 생각했었는데요, MSI 애프터버너를 통해 위의 스크린샷 처럼 Power Limit 을 125% 로 잡은뒤 GPU 코어클럭과 메모리 클럭을 +150 MHz 해서 성능 측정을 해 보았습니다.
상단의 3DMark 는 Normal 클럭시 결과값으로 앞에서 보았듯이 10275 점이 나왔습니다. 오버클럭시 3DMark 스코어는 10995 점으로써 지포스 GTX 980 이 오버클럭에 상당히 여유가 있다는 것을 확인 할 수 있었습니다.
총평
지금까지 뉴 맥스웰 코어가 처음으로 적용된 지포스 GTX 980 을 리뷰해 보았습니다. 대부분의 벤치마크와 게임에서 최고 그래픽 옵션으로도 매우 좋은 성능을 보여주었는데요, 새로운 플래그쉽 그래픽카드라면 당연히 보여줘야 할 성능이라 생각할 수 도 있지만 무엇보다 뛰어난 것은 전력소모가 획기적으로 줄어들었다는 것입니다.
이제까지의 고성능 그래픽카드는 높은 퍼포먼스를 얻기위해서는 대량의 전력소모가 늘 예상이 됐었는데, 효율적인 설계로 전력소모를 줄인 뉴 맥스웰 코어는 경쟁 GPU 제조사에게 있어서도 큰 도전이 될 것이라 생각합니다.
또한 공시가격도 지금까지의 플래그쉽 그래픽카드 답지 않게 합리적인 가격으로 출시된 것으로 보아 가격과 전력소모에 부담이 있던 많은 코어 게이머들이 지포스 GTX 980 으로 갈아탈 것이라 예상됩니다.
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