dolf-K가 오랫동안의 침묵을 깨고(먹고 살기가 어려웠다는 핑계는 잠시 접겠습니다.^^) 오랜만에 스마트개짓에 글을 씁니다. 이번 주제는 PC 게임에 관심이 많은 분들이라면 나름대로 관심을 갖는 어떤 최신 그래픽카드 이야기입니다. 그렇습니다. 일명 '에버그린'으로 불리는 레이디언 HD 5850이 이번 주제입니다.

세계 최초의 다이렉트X 11 그래픽카드, 아이피니티 멀티 디스플레이, 지포스 GTX 200 시리즈 그래픽카드를 묵사발(?)로 만든다는 놀라운 성능, 그러면서도 적은 전력 소비량 등 레이디언 HD 5850/5870에 거는 사람들의 기대는 하늘을 찌르고 땅을 가릅니다. 그렇다면 이 그래픽카드는 도대체 이전에 나왔던 그래픽카드와 무엇이 다르고 얼마나 좋을까요? 그리고 생긴 것은 어떨까요? 그 모든 것을 한 번 살펴볼까요? 글이 꽤 깁니다만 레이디언 HD 5850이나 5870에 관심이 있다면 한 번 천천히 읽어보세요.




■ 저 들에 푸르른 솔잎을 보라~
- 최저 전력 소비량까지 생각한 새로운 아키텍처, 에버그린


신제품이 나왔다고 사진 몇 장 보여주고 입을 닦는 것이 스마트개짓은 아닙니다. 피부부터 뼈 구석구석까지 그 당위성을 찾는 것이 스마트개짓의 리뷰, 그리고 dolf-K의 리뷰입니다. 이번에도 실제 제품을 보기 전에 먼저 레이디언 HD 5850이라는 넘(?)의 족보를 한 번 따져보도록 하겠습니다.

레이디언 HD 5000 시리즈는 과거처럼 'R/RV' 시리즈의 코드명을 잇지 않습니다. 각 그래픽 프로세서마다 다른 이름을 붙이며 심지어 기본 아키텍처에도 따로 이름을 붙여 놓았습니다. 레이디언 HD 5850의 뿌리가 되는 아키텍처, 그것이 '에버그린(Evergreen)'입니다. 그래서 이번 장 제목에 유명한 저항가요, '상록수'의 가사를 붙인 것입니다.

AMD가 새 그래픽 아키텍처에 에버그린이라는 이름을 붙인 이유는 무엇일까요? 지금의 컴퓨터 체제에 저항하는 '공화국' AMD의 새로운 상징이기에 저항가요의 제목을 새 그래픽카드의 코드명으로 붙였을까요? 정말 그렇게 믿는다면 그야말로 '골룸'입니다. 미국 회사인 AMD가 우리나라 저항가요 제목을 그렇게 붙이겠습니까?^^ 에버그린이라는 레이디언 HD 5000 시리즈의 아키텍처는 '불후의', '늘 새로운'이라는 첫 번째 뜻을 갖습니다. 그만큼 자신있는 제품이라는 뜻이겠죠. 두 번째는 '에너지 절약'이라는 뜻이 들어 있습니다. '늘(Ever) 환경에 도움이 되는(Green)' 그래픽카드라는 뜻입니다. 에버그린이 이 두 가지 뜻을 제대로 담을 정도의 큰 인물(?)일까요? 한 번 에버그린 아키텍처를 살펴보면 이런 특징을 갖고 있습니다.

- 듀얼코어 아키텍처로 2.72TFLOPS 성능을!

작년 6월에 발표한 레이디언 HD 4850과 4870은 '단일 그래픽 프로세서로서 1TFLOPS 성능을!'을 외쳤습니다. 1년 반도 지나지 않은 지금 새로 선보인 에버그린 아키텍처는 '단일 그래픽 프로세서로서 2.72TFLOPS 성능을!'을 외치고 있습니다. 지금 살펴보는 레이디언 HD 5850도 2.08TFLOPS 수준의 놀랄만한 성능을 냅니다. AMD가 무슨 '블랙 테크놀로지'라고 손에 넣었길래 단 16개월 만에 성능을 두 배 넘게 높인 그래픽 프로세서를 내놓게 된 것일까요?

AMD가 무슨 외계인의 기술을 손에 넣어 이런 것을 만든 것은 아닙니다. 오히려 '단무지'(단순 무식 지x)의 발상으로서 에버그린을 만들었습니다. 무슨 소리냐구요? 레이디언 HD 4800 시리즈에 들어간 회로를 큰 개선 없이 두 개 넣어버린 것입니다. 그래픽 프로세서 사상 최초의 진정한 듀얼코어 설계가 이뤄진 셈입니다. 레이디언 HD 5870의 스트리밍 프로세서가 1,600개인데, 이것이 800개인 레이디언 HD 4870의 회로 두 개 분을 합쳐 넣으면 1,600개가 되지 않겠습니까?

그렇다고 CPU의 듀얼코어와 완전히 같은 것은 아닙니다. 멀티 스레드 설계가 제대로 이뤄진 작업이 아니면 듀얼코어의 장점을 살리기 어려웠던 CPU, 멀티 GPU에 맞춰 만든 게임이 아니면 오히려 그래픽카드 하나보다 성능이 떨어지기까지 했던 크로스파이어나 SLI 구성과 에버그린 아키텍처는 차원을 달리합니다. 내부 구조는 듀얼코어입니다만 밖에서 프로그램이 인식하는 것은 한 몸이기에 단일 코어로서 1,600개의 스트리밍 프로세서 회로를 만든 것과 그리 큰 차이는 나지 않습니다. 레이디언 HD 4870 두 개의 회로를 합친 것에 불과한 에버그린은 새로운 기술을 바라는 사람에게는 재미 없는 물건입니다만 뭐 어떻습니까? 경제만 살리면 되죠.^^ 3D 성능만 어떤 작업에서도 확실히 좋아지면 되죠. CPU의 듀얼코어나 크로스파이어 구성과 달리 어떤 게임에서도 빠른 성능을 약속하는 이상 불평을 내뱉을 이유는 없을 것입니다.

그래픽 프로세서의 멀티코어화는 이미 몇 년 전부터 꾸준히 이야기가 나왔던 것입니다. 점차 규모가 커지는 그래픽 프로세서의 설계와 관리가 어려워지는 문제 때문인데, SLI와 크로스파이어는 단일 그래픽 프로세서가 싱글코어 설계를 하는 현실에서 이 문제를 풀기 위한 하나의 방법이었습니다. 에버그린은 지금까지는 아이디어 차원이었던 멀티코어 설계를 실제 세상에 끌어낸 첫 번째 작품입니다.

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여기서 잠깐!

AMD는 레이디언 HD 4850을 내놓으며 1GFLOPS 시대를 열었고, 이제는 에버그린을 내놓으며 단일 그래픽카드로서 2GFLOPS 시대의 막을 열었습니다. AMD는 왜 이렇게 그래픽 프로세서의 연산 능력에 집착하는 것일까요?

이 점에서 AMD와 엔비디아의 생각이 크게 다릅니다. CPU 제조사인 AMD는 이미 검증된 CPU 기술이 있기에 그래픽 프로세서를 CPU로서 부분적으로 활용하는 범용 그래픽 프로세서(GPGPU) 설계에 초점을 맞추지 않습니다. 오히려 발전하는 반도체 기술을 바탕으로 전통적인 그래픽 프로세서 설계 이념인 연산 능력을 높이는 방향으로서 나아가고 있습니다. 전통적인 그래픽 프로세서의 성능 향상 방식인 연산 능력의 확대는 안정적인 그래픽 프로세서의 성능 향상을 이끌어낼 수 있어 '삽질(?)'의 위험을 줄여줍니다. 또한 이렇게 그래픽 프로세서의 연산 능력을 높이면 나중에 x86 CPU 코어와 그래픽 프로세서의 회로를 더한 차세대 CPU 기술인 '이종 코어(Heterogeneous Core)' 개발이 쉬워집니다. 실제로 AMD는 코드명 '불도저(Bulldozer)'로 불리는 헤테로지니어스 코어 아키텍처를 개발하고 있으며, 여기에는 ATI 레이디언 시리즈의 그래픽 프로세서 설계가 어느 정도 들어갈 것입니다.

이와 달리 자체적인 범용 CPU 기술이 전혀 없는 엔비디아는 그나마 자신 있는 그래픽 프로세서 기술을 바탕으로 미래에 승부를 걸어야 합니다. 그렇지 않아도 미래에는 지금의 그래픽카드 개념이 사라지고 초 고성능 헤테로지니어스 코어 CPU가 3D 데이터 처리까지 함께 할 것이라는, 엔비디아로서는 앞이 캄캄한 전망까지 나오고 있습니다.

그러기에 이 시장에서 뒤쳐지지 않고, 오히려 앞서나가기 위해 GPGPU 기술에 목을 매다는 것입니다. 미래에는 비중이 낮아진다고 하지만 없어서는 안되는 범용 CPU 코어 기술은 ARM이나 MIPS, VIA의 x86 코어 기술 등 사거나 빌려올 곳은 얼마든지 있습니다. 그래서 지금부터 그래픽 프로세서 설계를 GPGPU 작업에 맞게 바꾸고 있으며, GPGPU 기술 확대에 목을 매다는 것입니다. 지금 CUDA라는 GPGPU 기술에 가장 목을 매다는 곳은 어디일까요? AMD와 인텔이 CUDA를 견제하고 GPGPU 기술의 표준화를 위해 앞장서 세운 OpenCL 진영에 자존심은 버리고 바로 뛰어든 곳은 어디인가요? 모두 엔비디아입니다. 엔비디아의 미래에는 GPGPU 이외에는 없기에 모든 회사의 기술을 그래픽 프로세서의 GPGPU화에 쏟고 있는 것입니다.

GPGPU와 헤테로지니어스 코어는 몇 세대 안에는 PC의 주력으로서 자리잡을 기술입니다. 비록 CPU와 그래픽 프로세서 모두 2위 자리이지만 검증된 기술을 갖고 있는 AMD는 모험을 하지 않고 전통적인 그래픽 프로세서 기술을 만들며 미래를 준비하고 있고, 그래픽 프로세서 설계는 세계 최고지만 CPU 기술이라는 날개가 없는 엔비디아는 뛰어난 범용 CPU 코어 기술이 필요하지 않은 '압도적인 GPGPU 성능'을 내는 그래픽 프로세서 개발에 열을 올리고 있습니다. 내년 초에 엔비디아가 내놓을 '페르미 아키텍처' 그래픽 프로세서와 지금 선보인 에버그린은 그 점에서 두 회사의 큰 생각 차이를 보여줍니다.
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- 회로 뻥튀기를 뒷받침하는 40nm 공정 기술

레이디언 HD 4870 두 개분의 회로를 넣으려면 그래픽 프로세서의 크기가 그만큼 커집니다. 이는 전력 소비량이 크게 늘어나고 하나의 웨이퍼(반도체의 뿌리가 되는 원판)에서 만들 수 있는 그래픽 프로세서가 줄어들어 값이 비싸지는 문제를 낳습니다. 그렇지 않아도 시원하다고 말할 수 없는 레이디언 HD 4870을 두 개 넣은 것과 같은 에버그린은 '불의 전차'가 되는 것일까요 그렇지는 않습니다.

레이디언 HD 5870의 다이 크기(반도체 크기)는 334㎟입니다. 레이디언 HD 4870이 263㎟ 정도였으니 27% 정도 크기는 커졌으며, 최고 전력 소비량도 17% 정도 늘었습니다. 하지만 분명히 회로는 두 배 넘게 늘었는데 다이 크기나 전력 소비량은 그렇게 많이 늘지는 않았습니다. 그도 그럴 것이 공정 기술을 바꿨기 때문입니다.


'실험용 몰모트'라는 비아냥을 들어도 참 할 말이 없게 된 비운의 그래픽카드, 레이디언 HD 4770
TSMC의 40nm 공정이 그렇게까지 '삽질'을 할 줄 누가 알았는가?

55nm 공정 기술로서 만든 레이디언 HD 4850이나 4870과 달리 에버그린 모델은 레이디언 HD 4770에서 처음 선보인 40nm 공정 기술을 씁니다. 공정 기술이 한 차원 좋아지면 같은 크기에 더 많은 회로를 집어 넣을 수 있습니다. 회로가 두 배 늘어도 크기나 전력 소비량이 그렇게 늘지 않는 이유가 여기에 있습니다. 40nm 공정 기술이 없었다면 에버그린 그래픽카드는 말 그대로 불의 전차가 되어 사람들의 비웃음을 샀겠지만, 공정 기술의 발전에 힘입어 '전원공급장치에 돈은 좀 들지만 무식하게 들지는 않는' 수준이 되었습니다.

유일한 걱정은 아직까지 40nm 공정 기술이 그렇게 대량 생산을 할 정도로 자리를 잡지는 못했다는 점입니다. 레이디언 HD 4770이 많은 기대에도 불구하고 불안정한 40nm 공정 기술의 낮은 효율성 때문에 전 세계적인 공급난을 겪으며 오히려 AMD가 들어야 할 욕 아이템을 늘린 바 있는데, 에버그린을 만들고 있는 대만의 대형 파운드리(반도체 전문 제조사)인 TSMC의 40nm 공정 기술이 여전히 효율성이 크게 좋아지지 않았다는 이야기가 들리고 있어 다시 한 번 레이디언 HD 4770과 비슷한 상황이 이어지지 않을까 걱정입니다.

- '에버그린'다운 적은 전력 소비량

위에서 레이디언 HD 5870의 최고 전력 소비량은 레이디언 HD 4870보다 17% 정도 많다고 적었습니다. AMD의 자료에 따르면 188W 정도가 되는데, 이것을 보고 '에너지 절약형 에버그린'이라고 하면 '지나가던 쥐가 웃을' 일입니다. 전체적인 회로의 크기에 비해 최고 전력 소비량이 줄어든 것은 사실이지만 절대값은 분명히 늘어났습니다. 이 최고 전력 소비량이 '에버그린'이라는 이름에 걸맞은 것은 아닙니다. 오히려 에버그린의 이름을 돋보이게 하는 것은 최저 전력 소비량입니다.

레이디언 HD 4850이나 4870은 아무것도 하지 않아도 80~90W 정도의 전기를 꼬박꼬박 쓰는 '전기 먹는 하마' 그 자체였습니다. 웬만한 듀얼코어 CPU를 풀 가동할 때의 전력 소비량과 비슷하거나 더 많을 정도이니 '게임을 즐기려면 전기요금 영수증에 눈물을 흘릴 각오를 하라'는 말이 농담처럼 들리지 않을 법 합니다. 그렇지만 레이디언 HD 5850이나 5870은 이 최저 전력 소비량을 1/3 수준인 27W까지 낮췄습니다. 이것이 에버그린이라는 이름을 달게 만든 자신감입니다.

지금까지 CPU 회사가 고성능 그래픽 프로세서까지 만드는 것은 AMD가 유일합니다. AMD가 페넘 시리즈 CPU를 만들 때 쓴 전력 관리 기술의 핵심이 에버그린을 만들 때도 그대로 이어집니다. 동적 전압 관리의 효율성을 높이고, 쓰지 않는 회로는 전원을 꺼버리는 CPU의 전력 관리 기술을 그래픽 프로세서에 넣어 그래픽 프로세서의 전력 효율성을 높이고, 전력 소비량을 크게 높여버리는 메모리 인터페이스를 256비트로서 억제하는 대신 성능 효율성이 좋은 GDDR5 메모리를 넣어 512비트 GDDR3 메모리를 쓰는 것과 비슷한 성능을 내면서 전력 소비량은 줄였습니다.

- 트리플 디스플레이는 기본! 아이피니티(Eyefinity) 기술

지금까지 시중에 나온 대부분의 그래픽카드는 두 개의 디스플레이 장치를 연결할 수 있었습니다. 그것은 내장 그래픽 코어도, 최고급 그래픽카드도 그리 차이가 없었습니다. 물론 쿼드로 NVS같은 쿼드 디스플레이 그래픽카드가 없던 것은 아니지만 2D 작업 전용의 특수 그래픽카드에 불과했습니다. 또한 이들 듀얼~쿼드 디스플레이는 게임에서는 그리 효과가 없어 게임을 즐길 때는 창 모드를 써야만 화면을 넓게 볼 수 있었고, 전체 화면에서는 주 모니터 하나를 가득 채우기에 바빴습니다.

에버그린은 세계 최초의 듀얼코어 그래픽 프로세서, 전력 효율성을 획기적으로 높인 게임용 그래픽 프로세서라는 뛰어난 기술을 갖고 있지만 새로 선보인 트리플~옥타 디스플레이 기술인 '아이피니티'만큼 놀랍지는 않습니다. 에버그린 시리즈 그래픽카드는 일반 가정/게임용 그래픽카드 가운데는 처음 모니터 세 개를 연결하는 트리플 디스플레이 기술을 씁니다. 가운데 주 모니터를 두고 양쪽에 보조 모니터를 주고 디자인 작업을 하거나 증권 투자를 하는 세상이 열린 셈입니다.

단순히 모니터 세 개를 연결하는 것이라면 그렇게까지 놀랍지는 않습니다만, 지금까지 2D 사무 작업에서 그 효과를 내던 다른 그래픽카드와 달리 에버그린 그래픽카드는 게임을 모니터 세 개에 전체 화면으로서 띄워 보여줄 수 있습니다. 모니터 세 개를 그룹 형태로 묶어 게임에서 인식할 수 있는 초 대형 모니터로서 만들 수 있기에 게임이나 영화를 큰 화면으로서 보고자 할 때 훨씬 설정이 쉽습니다.

에버그린 아키텍처 그래픽카드 가운데 가장 먼저 선보인 레이디언 HD 5850과 5870은 트리플 디스플레이를 기본으로 합니다. 그래서 DVI와 D-Sub, HDMI 포트 이외에도 디스플레이포트를 하나 더 달고 있습니다. 올해 말에는 모니터 여섯 개를 연결할 수 있도록 손을 댄 레이디언 HD 5870 아이피니티 에디션이 증권 전문가나 데모 게임 PC를 필요로 하는 게임 회사, 하드코어 게임 마니아용으로서 나올 예정입니다.

물론 아이피니티도 단점이 없는 것은 아니어서 옥타 디스플레이 기술을 제대로 쓰려면 모든 모니터를 디스플레이포트로 연결해야 합니다. 또한 우리나라 게이머들이 사랑하는 윈도우 XP에서는 꿈도 꿀 수 없는, 윈도우 비스타나 윈도우 7, 리눅스 전용 기술입니다. 그렇지만 지금까지 게임용으로서는 그리 도움이 되지 못했던 다중 디스플레이 기술을 게임용으로서 활용할 수 있도록 한 첫 번째 시도라는 점에서 그 가치를 갖습니다.

■ 레이디언 HD 5850과 5870은 다르다?!

레이디언 HD 4850과 4870은 코어의 작동 속도와 메모리 종류를 빼면 그래픽 프로세서의 제원은 같았습니다. 스트리밍 프로세서는 800개로 같았으며 코어/메모리 속도 차이가 있기에 약간의 전력 소비량이 차이가 있었을 뿐 만약 레이디언 HD 4850을 4870 수준으로서 속도를 높였다면 그 성능도 비슷했을 것입니다.

하지만 코드명 '사이프레스(Cypress)'로 불리는 레이디언 HD 5800 시리즈 그래픽 프로세서는 5850과 5870에 제원 차이를 둡니다. 레이디언 HD 4870의 회로 두 개를 붙인 것과 기본은 비슷한 레이디언 HD 5870과 달리 레이디언 HD 5850은 스트리밍 프로세서를 코어 하나에 720개 수준, 총 1,440개로서 줄였습니다. 또한 코어와 메모리의 속도 차이도 17~20% 정도 납니다. 이 차이 때문에 레이디언 HD 5850의 연산 능력은 레이디언 HD 5870보다는 30% 정도 낮은 2,088GFLOPS 정도를 보여줍니다. 물론 이 값은 레이디언 HD 4850 두 개를 붙인 것과 같은 수준이기에 낮다고 볼 수는 없습니다.


■ 지포스 GTX 285여, 덤벼덤벼~

스마트개짓은 벤치마크 사이트가 아닌 만큼 벤치마크 정보를 자세히 적어야 할 의무는 없고, dolf-K 역시 그러고 싶지는 않습니다. 하지만 이 그래픽카드가 대략적으로 어느 정도 성능을 내는지 확인할 필요는 있지 않겠습니까? 그래서 몇 가지 스크린샷을 붙여 대략적인 성능을 알 수 있도록 해 보았습니다.


기네스북에 이름을 올린 최신 레이싱게임, FUEL의 영상.
1,680 * 1,050 픽셀에 AA 8배수를 걸었음에도 60fps 전후의 속도를 유지한다


왼쪽 위의 속도가 보이는가? 1,000fps도 이제는 불가능한 수치가 아니다


3DMark06의 게임 테스트 화면. 해상도와 AA 옵션은 FUEL과 같다.
과거 벤치마크에 일가견이 있던 스마트개짓 사람들도 놀랄만한 숫자, 60fps가 보이는가?

■ 레이디언 HD 5850 카드 보기


마지막으로 레이디언 HD 5850의 그 모습을 한 번 살펴보자. dolf-K가 촬영한 그래픽카드는 사파이어 모델로서, 현재 나와 있는 모든 그래픽카드는 AMD의 리퍼런스 모델이기에 쿨러에 붙은 스티커를 빼면 모든 것이 같다. HIS나 기가바이트 등 다른 브랜드 제품이라고 해서 다를 것은 없으니 참고하자.


기판 길이는 23cm 전후로서 레이디언 HD 4850과 비슷하다.
쿨러만 2층 구조로서 레이디언 HD 4850보다는 큰 편이다.


레이디언 HD 5850의 표준 쿨링 팬.
역시 4핀 PWM 제어 방식이기에 그래픽카드에서 속도 조절이 된다.


이제 PCI 익스프레스 6핀 커넥터 두 개는 필수다.
전력 소비량이 레이디언 HD 4850보다 조금 더 많은 문제 해결을 위한 것으로 보인다.
이 덕분에 오버클러킹 가능성도 조금은 좋아지지 않을까.


DVI-I 포트 두 개, HDMI, 디스플레이포트를 합쳐 세 개의 모니터를 연결한다.
이제 컴포넌트같은 아날로그 세상의 출력 단자는 작별을 고해야 할 때.


그래픽카드를 PC에 달면 이런 모습이 된다.
웬만한 미들타워 케이스라도 그래픽카드를 꽂은 곳에는 하드디스크를 달지 못하니 주의해야 한다.

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  1. 2009.10.05 13:33 신고

    발열, 소음, 전원, 크기 등 감수해야 할 것들이 있긴 하지만, 정말 성능은 끝내주는 것 같네요. 하드코어 PC 게이머들은 침 흘릴만 할듯.

    그나저나 잘만 CPU 쿨러에 쌓인 먼지가 인상적이군요; 청소좀...

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    • 2009.10.05 19:20 신고

      그 이야기가 나올거라고 생각했는데 역시나...

      사진 찍고나서 본체 청소를 한번 더 했답니다. 사진은 다시 찍기 귀찮아 안찍었을 뿐입니다.

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  2. 2009.10.05 19:58 신고

    안그래도 에버그린에 관심 많았는데... 쌈빡한 리뷰 감사합니다.

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  3. 2009.10.06 14:14 신고

    와 멋집니다. 최저전력 소모량이 저정도일 줄이야... 게임을 안 할때도 전기만 잔뜩 먹는 그래픽카드를 보면서 한탄하고 있는데 정말 탐나는 물건입니다. =)

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  4. 업투보이
    2009.11.29 00:22 신고

    그나저나 잘만 CPU 쿨러에 쌓인 먼지가 인상적이군요; 청소좀...(2)

    포스팅 잘읽었습니다.
    덕분에 보른 가까이 장바구니에 담겨있던 것을 구매 단추 꾸욱 눌렀습니다.

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