엔비디아 지포스 RTX 30 GPU 공개, 삼성전자 8나노 위탁생산
엔비디아 지포스 RTX 30 GPU 공개, 삼성전자 8나노 위탁생산
  • 김현동
  • 승인 2020.09.02 13:46
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엔비디아 세대교체, 암페어(Ampere) 아키텍처 공개

[기획] 삼성전자 손 잡은 엔비디아, 신제품 출고 이상 무




[2020년 09월 02일] - 엔비디아가 2일 새벽(한국 시각으로 2시) 엔비디아 암페어(Ampere) 아키텍처 기반의 지포스 RTX 30 시리즈(GeForce RTX 30 Series)를 공개하고 총 3가지 RTX 3090, 3080 및 3070 GPU 라인업을 내세웠다. 이전 튜링(Turing) 세대 대비 최대 2배의 성능과 1.9배의 전력 효율성을 강조한 이번 제품을 상대로 세계에서 가장 강력한 PC 게임 플랫폼인 2세대 엔비디아 RTX를 활용해 전례 없는 수준의 실시간 레이 트레이싱과 AI 게임 대중화 물꼬를 틀 제품임을 알렸다.

젠슨 황(Jensen Huang) 엔비디아 CEO는 게임 대중문화 신드롬을 일으키고 있는 ‘포트나이트(Fortnite)’가 RTX 실시간 레이 트레이싱을 도입하고 ▲리플랙션(reflections) ▲쉐도우(shadows) ▲글로벌 일루미네이션(global illumination) ▲엠비언트 오클루전(ambient occlusion) 등 보다 몰입감 있는 게임 경험을 위한 레이 트레이싱 기능 4가지를 추가했다며 시장 분위기도 엔비디아에 우호적임을 강조했다.


같은 자리에서 경쟁 게임 플레이어에 가속을 더하는 엔비디아 리플렉스(NVIDIA Reflex), 실시간 컴퓨터 그래픽 엔진을 이용한 비디오 게임 스토리텔링을 위한 옴니버스 머시니마(Omniverse Machinima), AI를 활용해 모든 방을 홈 스튜디오로 만들어 줄 수 있는 엔비디아 브로드캐스트(NVIDIA Broadcast) 등 새로운 도구도 추가로 공개했다.


"오늘의 엔비디아 암페어 GPU 출시는 미래를 향한 거대한 발걸음이다. 수천 년 공학 역사의 산물인 지포스 RTX 30 시리즈가 가장 위대한 세대적 도약을 이루었다”며, “엔비디아 RTX는 프로그램 가능한 셰이딩(programmable shading), 레이 트레이싱, AI를 융합해 개발자들이 완전히 새로운 세계를 창조할 수 있게 한다. 20년 후에 지금을 되돌아보면, 우리는 여기서부터 게임의 미래가 시작되었음을 깨닫게 될 것"이라고 CEO는 이번 제품 또한 시장에서 성공 자신감을 강하게 드러냈다.

엔비디아 2세대 RTX 아키텍처, 삼성전자 8나노 위탁생산

엔비디아가 삼성의 손을 들었다. 막판까지 TSMC와 물밑 접점이 펼쳐진 가운데 삼성으로 기운 것은 당장 제품화에 힘쓸 완성도 면에서 우월하다고 판단해서다. 이전 세대를 TSMC에서 제조했기에 마찬가지로 이어갈 것이라는 전망이 완전히 뒤집혔다. 그렇다고 해서 삼성이 쾌재를 부를 상황은 아니다. 이미 파운드리 시장 점유율에서 TSMC와 3배가량의 간극으로 뒤처진 상황이다.

양사의 맞손으로 세상에 공개된 엔비디아 2세대 RTX 아키텍쳐에는 총 280억 트렌지스터가 집적된다. 전 세대보다 더욱 엄격해진 제조 난도는 엔비디아의 설계기술을 뒷받침할 제조기술이 반드시 갖춰져야 충족할 수 있다. 제품 생산을 삼성전자 8나노 공정에서 의뢰한 것은 갈수록 중요해지는 GPU 시장에서 유리한 고지 달성을 위한 기반이다. 완성도와 직결되는 제조 수율 면에서 삼성전자가 우월하다고 여긴 정황이다.

IBM에 이어 엔비디아까지 삼성을 선택하면서 차세대 파운드리 나노 경쟁 속도는 더욱더 빨라질 전망이다. 참고로 엔비디아는 이전 RTX 시리즈를 TSMC 12나노 공정에서 위탁으로 제조했다. 그러던 기조가 삼성으로 향하면서 당장 3분기 매출 상승은 확실시됐다. 그런데도 삼성전자가 무수히 외치던 초격차 간극을 좁히기에는 여전히 미흡하다. 이미 시장 점유율 부문에서 삼성보다 3배가량 앞선 TSMC는 더 미세한 공정 전환을 선언하며 파운드리 선두자리 방어전을 공고히 구축한 상태다.

물론 가만히 있을 삼성이 아니다. 경기 평택캠퍼스 반도체 공장 2라인 가동을 알렸고, 3라인 공사도 예고했다. 삼성전자는 여기에 총 30조 원 이상을 쏟았고 앞으로도 투자금은 늘릴 계획이다. 하지만 경쟁사인 TSMC는 일찌감치 2나노 공정 전환에 박차를 가하고 있다. 무작정 투자금을 늘린다고 해서 당장 해결될 정도로 간단한 문제가 아니라는 의미다. 애플까지 삼성과 양분하던 것에서 TSMC로 독점 전환했기에 삼성 입장에서는 고객사 확보는 당장 미래 성장동력과 밀접하다.


삼성전자의 품에 안긴 엔비디아 차기 GPU는 이전 세대 대비 모든 면에서 진화를 강조했다.

새로운 스트리밍 멀티프로세서: 세계에서 가장 빠르고 효율적인 GPU를 위한 빌딩 블록으로 이전 세대 대비 2배의 FP32 처리량(throughput)과 30셰이더(Shader)-테라플롭스 처리 능력(processing power) 제공

2세대 RT 코어: 신규 전용 RT 코어는 이전 세대보다 2배 높은 처리량과 동시 레이 트레이싱, 셰이딩, 컴퓨팅 및 58 RT-테라플롭스 처리 능력 갖춰

3세대 텐서 코어: 이전 세대 대비 처리량이 최대 2배 향상된 신규 전용 텐서 코어(Tensor Core)로 엔비디아 DLSS와 238 텐서-테라플롭스(Tensor-TFLOPS) 처리 능력 등의 AI 기반 기술을 더 빠르고 효율적으로 구동

엔비디아 RTX IO: 신속한 GPU 기반 로딩 및 게임 자산 압축해제를 통해 하드디스크 드라이브 및 기존 스토리지 API 대비 입출력 성능이 최대 100배 빨라졌다. 마이크로소프트의 신제품 윈도우 API용 다이렉트 스토리지(DirectStorage)(1)와 연동해 RTX IO는 수십 개의 CPU 코어에 해당하는 작업을 RTX GPU로 오프로드해 프레임률을 개선하고 거의 즉각적인 게임 로딩을 가능케 해

가장 빠른 그래픽 메모리: 엔비디아는 마이크론(Micron)과 협업해 RTX 30 시리즈, GDDR6X를 위한 세계에서 가장 빠른 이산형 그래픽 메모리(discrete graphics memory)를 만들었다. 그래픽 카드 애플리케이션에 1TB/s에 달하는 시스템 메모리 대역폭의 데이터 속도를 제공하여 게임과 앱 성능을 극대화했다.

RTX3090기준 가격은 1,499$부터 시작, 성능은?

이날 엔비디아는 지포스 RTX 3080, RTX 3070, RTX 3090 시제품을 공개했다. 파운더스 에디션(Founders Edition)으로 명명한 제품은 지포스 RTX 3080 기준 699달러부터 시작한다. 궁극의 게임 GPU라는 설명과 함께 RTX 2080보다 최대 2배 빠름을 강조했다. 19Gbps로 구동되는 새로운 고속 GDDR6X 메모리 10GB를 도입한 결과 4K 해상도 게임 환경에서 초당 60프레임을 일관적으로 뽑아낸다고 설명했다.

지포스 RTX 3070은 499달러부터 시작한다. RTX 2080 Ti의 반값 가격으로 책정했으며, RTX 2070보다 평균적으로 60% 더 빠른 하드웨어 성능을 지녔다. 8GB GDDR6 메모리를 탑재해 4K와 1440p 해상도 게임에 최적화했다.


가장 상위 모델인 지포스 RTX 3090은 BFGPU(Big Ferocious GPU)라는 애칭으로 불린다. 시작 가격은 1,499으로 머신러닝 GPU로 쓰이는 타이탄(TITAN) RTX 보다 최대 10배 더 조용하고 GPU를 섭씨 30도까지 낮게 유지하도록 디자인했다. 24GB GDDR6X 메모리를 탑재해 AI 알고리즘과 콘텐츠 생성 워크로드를 유연하게 처리한다.

엔비디아는 RTX 3090이 타이탄 RTX 보다 최대 50% 빨라져 게이머가 여러 인기 게임을 8K 해상도로 60fps로 즐길 수 있는 제품임을 강조했다. 테스트 결과를 공개하지 않았음에도 이날 새벽 발표회를 본 업계 관계자의 반응도 긍정적이다. 예상외로 저렴하게 출시되어 기대된다는 목소리부터 ‘벤치는 돌려봐야 알겠지만, 거의 30~50%까지 올라가지 않을까 싶네요’라며 성공 가능성을 점치는 움직임도 목격됐다. 성능 면에서는 ‘지금 발표된 게 이러면 3060은 2080급으로 나오려나요. 공개돼 봐야 알겠지만 80까지는 아니고 70 슈퍼까지는 잡지 않을까 싶네요’라며 세대교체에 따른 투자 비용 절감도 가능해질 것으로 전망했다.

그래픽카드 브랜드, 일제히 차기 제품 러시

에이수스 코리아는 ROG Strix를 시작으로 TUF Gaming GeForce RTX 3090, 3080시리즈 및 Dual GeForce RTX 3070 모델 등 3가지 라인업을 정비했다. 강화된 냉각 성능과 향상된 PCB 및 전력 설계를 특징으로, 고해상도 기반의 게임부터 FPS 장르의 게임에서 요구되는 빠른 프레임 표현에 이르기까지 최고의 게이밍 경험 선사를 강조했다.

ROG Strix GeForce RTX 30시리즈는 금속 재질의 슈라우드에 Axial-tech가 적용된 3개의 팬이 GPU 히트 스프레더에 차가운 공기를 공급하며, 양 사이드에 위치한 두 개의 팬이 공기 흐름을 형성해 냉각한다. 2.9 슬롯 사이즈로 보다 커진 히트싱크와 GPU 및 주요 부품의 열을 흡수하는 히트 스프레더 열을 빠르게 흡수한다.

백 플레이트 설계와 추가된 통풍구를 통해 GPU 냉각에 사용된 공기가 재활용되는 것을 최소화, 배출되도록 했다. 출력 포트 보호 및 내구성 보장을 위해 I/O 브라켓에 스테인리스 채택도 차별화 요소다. CPU 및 GPU 온도에 따라 구동 가능한 FanConnect II 헤더를 제공하며 Dual BIOS가 성능과 정숙함 프로파일 중 선택지를 제공한다. 온 보드 전압 감지 회로도 내장해 전압이 너무 낮게 공급되면 빨간색 LED로 사용자에게 알린다.

TUF Gaming GeForce RTX 30시리즈는 보다 강력한 전력과 냉각을 제공하기 위해 태어났다. 듀얼 볼 베어링 기반의 3개의 강력한 Axial-tech 팬이 장착되었으며 부하도가 낮은 작업은 물론 정지 모드(Stop Mode)를 통해 팬을 정지 시켜 저소음으로 구동한다.


조텍은 ZOTAC GAMING GeForce RTX 30 시리즈를 공개했다. 강력해진 RT 코어와 텐서 코어, 새로운 스트리밍 멀티프로세서와 초스피드 메모리를 탑재한 ZOTAC GAMING GPU는 완전히 새로워진 제품임을 강조한다. 새로운 RT 코어와 텐서 코어, 스트리밍 멀티프로세서 그리고 게임과 크리에이티브 애플리케이션의 AI 가속을 핵심으로 내세웠다.

ZOTAC의 CEO Tony Wong은 “GeForce RTX 30시리즈는 NVIDIA Ampere 아키텍처를 기반으로 제작된 엔지니어링의 경이로움을 보여줍니다.” 며 “조텍은 컴포넌트 레벨 개선과 하드웨어 외관 디자인, 쿨링의 개선 등 다양한 분야에 변화를 주어 최고의 GPU로 한 발 더 앞설 것입니다.”라고 밝혔다.

AMP Extreme은 새로운 HoloBlack을 적용해 변화를 시도했다. 유니크한 디자인과 함께 오로라를 연상시키는 홀로그램으로 마무리한 HoloBlack은 고요함 속에서도 계속되는 움직임을 연상한다. 불투명 소재를 통해 다양한 각도에 따라 컬러가 화려하게 바뀌며 SPECTRA 2.0 RGB 라이팅을 적용해 매력을 더욱 끌어올렸다.

전면과 후면을 아우르는 디자인에는 전체를 감싸는 백플레이트와 추가 ARGB 조명이 있다. 새로운 3핀 RGB 해더를 통해 외부 RGB LED 스트립와 연결하면 동기화를 통해 그래픽카드 라이팅과 동일한 효과를 적용할 수 있다. 전면의 메탈 다이캐스트 백플레이트는 모든 각도에서 물리적 내구성을 제공한다. AMP Extreme에 제공되는 POWERBOOST는 고온에서도 문제없이 작동해 제품 수명 연장뿐만 아니라, 오래도록 강력한 퍼포먼스를 제공한다.

ZOTAC GAMING GeForce RTX 30 시리즈는 3팬 모델인 트리니티(Trinity)와 2팬인 트윈엣지(Twin Edge) 두 가지 모델로 만나볼 수 있다. 트리니티와 트윈엣지, 그리고 AMP Extreme은 더욱 강력한 아이스스톰 2.0 쿨링 시스템으로 나뉜다. 의도적으로 GPU를 더 넓게 커버하며, 11개의 팬 블레이드는 전 세대 대비 최대 10% 향상된 공기를 불어 넣는다. 이 밖에도 새로운 히트싱크 디자인과 변화된 히트 파이프 레이아웃, 그리고 더 넓은 면적의 커버하는 쿨링을 도입했다. FREEZE 팬 스탑 기술은 이전 세대 대비 더 많은 모델에 적용하겠다고 알렸다.

트리니티는 2020년 9월 하반기, AMP Extreme과 트윈 엣지 모델은 2020년 10월경 출시 예정이다.


By 김현동 에디터 hyundong.kim@weeklypost.kr
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