‘알쏭달쏭 · 복잡다단’ GPU 트렌드 보고서

요즘 컴퓨터에 탑재된 GPU는 기본적으로 화면에 보이는 모든 것을 담당하고 있다. 윈도우 비스타와 윈도우 7 모두 데스크톱을 표현하는데 GPU를 사용해 부드러운 창 전환, 투명성 및 기타 시각 효과를 제공하는 3D 가속 특성의 이점을 활용할 수 있다. 당연히 게임, 교육용 타이틀 등에서의 3D 그래픽은 모두 GPU에 의해 표현된다.

현대의 GPU에는 또 주요 동영상 포맷을 디코딩하고 조절하며 디인터레이스하는 처리 장치가 있어 화을 향상시키고 CPU 로드 및 전력 소모를 줄인다.

이 밖에 초기 단계이긴 하지만, GPU는 CPU보다 계산 등의 수학 작업이 매우 많은 특정 작업을 훨씬 빠르게 수행하기 위한 고속 병렬 프로세서로써 사용되기 시작했다.

그러나 그만큼 혼란도 가중되고 있다. 수십 개의 브랜드 이름과 모델 번호가 있고 알파벳만 잔뜩 늘어놓은 전문용어와 약어가 존재한다.

마치 일반 소비자들을 혼란스럽게 하려고 고안된 것 같다.

그래픽 관련 용어 몇 가지, 어떤 그래픽카드가 자신의 컴퓨터나 노트북에 들어가야 하는지를 선택할 때 고려해야 할 점을 논의해본다.

엔비디아, ATI(AMD), 그리고 인텔

그래픽 시장에는 3곳의 대표 회사가 있다.

먼저 전반적으로 거의 그래픽 제품에만 주력하는 회사인 엔비디아가 있다. 또 몇 년 전 CPU와 칩셋 제조사 AMD는 캐나다의 그래픽 개발업체이자 엔비디아의 경쟁사인 ATI를 사들였다. 아마 계속 그 ATI라는 브랜드를 심심찮게 보게 될 것이다. AMD가 그들의 그래픽 사업부문을 그대로 살려두었기 때문이다. 마지막으로 인텔이 있다. 이 회사는 현재 유일하게 자사의 프로세서에 맞는 마더보드 칩셋에 통합형 그래픽 제품을 탑재하고 있다.

인텔은 조만간 CPU에 바로 통합되는 그래픽 프로세서를 출하하기 시작할 것이다. 세상엔 다른 그래픽 회사들도 많지만, 그 회사들은 휴대전화와 같은 디바이스에 초점을 맞추거나 아니면 일부 틈새 시장만을 노리고 있다.

어떤 것을 사용하겠는가? 그래픽카드의 팬들과 게이머 사이에서는 바로 이 부분이 많은 논란의 지점이 되고 있다.

솔직히 엔비디아와 ATI/AMD 모두 제품은 기막히게 만들고 전반적으로 그리고 시간이 갈수록 안전성도 우수해지는 드라이버를 갖고 있다.

인텔의 통합형 그래픽은 기본적으로 어떤 선택도 하지 않는다면 구입하게 되는 것이다.

시간이 지나면서 크게 좋아지기는 했지만, 엔비디아와 ATI에서 나온 통합형 그래픽보다는 여전히 느리고 독립형 그래픽으로 선택하는 경우보단 훨씬 더 느리다.

다이렉트X

다이렉트X는 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스, 프로그래머가 GPU 같은 하드웨어를 제어할 수 있도록 하는 규칙과 추상적 표현의 세트)다. 다이렉트엑스는 실제로 오디오 등의 것들을 처리할 수 있는 많은 규칙을 담고 있지만, 3D 그래픽을 처리하는 부분은 다이렉트3D라 불린다.

윈도우에서 다이렉트X는 게임이 GPU를 이용하는 가장 흔한 방식이지만, 그것이 마이크로소프트에서 온 것이고 윈도우의 드라이브 스택을 사용하기 때문에 오직 윈도우에만 존재한다. 윈도우 비스타와 윈도우 7은 다이렉트X 10.1를 최신 버전으로 지원하고 있으며 다이렉트X 11은 곧 윈도우 7과 비스타 모두에 모습을 등장할 것이다. 아울러 몇 가지 흥미로운 새로운 기능도 따라온다. 곧 만나게 될 것 같다.

오픈GL

윈도우 사용자가 아니라면 아마 프로그래머들은 오픈GL라 불리는  API를 통해 3D 하드웨어에 접근할 것이다.

이 표준 그래픽 API는 많은 대규모 소프트웨어 및 하드웨어 제조사 출신의 회원을 둔 크로노스 그룹이라 불리는 협업 단체에 의해 관리된다. 오픈GL은 윈도우에서도 사용되지만(실제로 포토샵 최신 버전은 GPU 가속에 이것을 이용한다.) 다이렉트3D만큼 일반적이지는 않다. 요즘 현대의 모든 GPU(독립형 및 통합형)는 오픈GL 및 다이렉트X 드라이버 모두를 제공한다.

#######

오픈CL

GPU가 (동영상 포맷 변환, 엄청난 양의 과학 관련 계산 등의) 일반 컴퓨팅에 사용될 수 있다는 앞서 언급이 기억나는가? 오픈CL은 이런 것을 할 수 있는 표준화된 방식이다.

오픈CL이라는 프로그램은 GPU 제조사가 어디냐에 상관없이 GPU 상에서 동작될 수 있고 이것에 의해 가속될 수 있다. 새로운 브랜드 표준으로 애플의 새로운 스노우 레오파드 OS와 윈도우(XP, 비스타 및 윈도우 7) 모두에서 볼 수 있다.

엔비디아도, ATI도 실제로 아직 최종적인 공개 오픈CL 드라이버는 없다. 이것은 초기 단계의 기술이지만, 빠르게 성장할 것이다. 오픈CL에 대한 막강한 지원과 훌륭한 성능이 아마 차후 1, 2년 내에 실질적인 셀링포인트가 될 것으로 관측된다.

드라이버, 드라이버, 드라이버

어떤 종류의 그래픽 프로세서를 갖고 있든 최신 드라이버가 필요하다. 엔비디아의 카드인 경우 여기를 참조한다.  ATI 카드는 여기를 참조한다. 인텔의 통합 그래픽은 이곳을 참조한다.  노트북 소지자라면 해당 노트북 제조사의 웹사이트를 찾아가 최신 드라이버를 구하면 된다.

다이렉트X 11

마이크로소프트의 마케팅 부서는 다이렉트X 11를 윈도우 7의 것으로 홍보하기 위해 나름 최선을 다하고 있다. 그러나 사실 그것은 비스타에도 모습을 드러낼 예정이다. 이 새로운 버전의 API는 여러 개의 새로운 특성도 선보인다. 여기서 너무 파고들기엔 좀 그렇고 짧게 소개하면 다음과 같다.

-더욱 개선된 멀티코어 CPU 사용

-테설레이션(Tessellation) - 소수의 삼각형들(그래서 덩어리처럼 보이는)로 이뤄진 하나의 객체를 매우 많은 수의 삼각형으로 분할해, 이 객체가 더욱 세세하게 보이도록 만들 수 있는 경우를 고급스럽게 표현한 단어다.

-다이렉트 컴퓨트 - (“컴퓨트 셰이더"로 알려진) 오픈CL처럼, 이것은 GPU가 다이렉트X 11 드라이버로 일반적인 컴퓨팅 관련 작업을 할 수 있도록 하는 표준화된 방식이다.

쿠다(CUDA) 및 ATI 스트림(Stream)

지난 여러 해 동안 엔비디아나 ATI 모두 일반 컴퓨팅 작업에 GPU를 사용하는 방안을 두고 연구해왔다.

새로운 소프트웨어 산업에 착수하기란 쉽지 않다. 회사마다 자사의 그래픽 제품을 프로그래밍하는 고유의 독자적인 방법이 있다. 엔비디아의 경우는 CUDA라 불리고 ATI의 경우엔 ATI 스트림이라 불린다. 현재로서는 쿠다가 더욱 많이 사용된다.

그러나 아직까지는 극소수의 소비자 애플리케이션과 함께 일부 학문적 애플리케이션에 집중돼 있다. 쿠다 혹은 ATI 스트림이 구매결정에 지나치게 영향을 미치게 하지는 말아라.

미래의 하드웨어: 엔비디아, ATI, 그리고 인텔의 라라비

ATI와 엔비디아 모두 자사의 새로운 다이렉트X 11 클래스 그래픽 제품 준비에 돌입했다. ATI는 엔비디아보다 몇 달 앞서 출시할 것으로 보인다. 소문을 믿어야 한다면 이 회사는 앞으로 한두 달 안에 완벽한 진영을 갖추게 될 것이다. 엔비디아는 올해 말이나 내년 초 고사양 칩을 들고 나올 것으로 보인다.

안타깝게도 어떤 것을 사야 할지에 대해서는 말할 수 없다. 가격이나 성능, 전력효율 또는 그 밖의 정보를 진짜 잘 모르기 때문이다. 그러나 당장 절박하게 새로운 그래픽이 필요한 것이 아니라면, 몇 달 더 기다려 이 신세대 제품이 어떤지 확인해보면 된다.

한편 인텔은 코드명 라라비라는 신제품을 준비하고 있다. 이것은 우리가 인텔에서 본 일반 통합형 그래픽 같은 것이라기보단, 고사양의 독립형 그래픽카드에 등장하는 최초의 GPU가 될 것으로 보인다.

전통적인 그래픽 칩의 아키텍처를 따르진 않고 있지만, 와이드 벡터 프로세싱 유닛과 전문화된 프로그래밍 명령어가 포함된 (넷북용 아톰 칩처럼) 많은 컴팩트한 x86 CPU로 가득찬 칩이다.

이로 인해 칩은 매우 유연성을 갖는다. 또 GPU 컴퓨트 타입 애플리케이션에도 좋을 것고 관측된다.

그러나 빠른 그래픽 칩이 될 수 있을까? 아무도 모른다. 현재 아는 것이라곤 인텔이 칩 제조 기술에선 어느 누구보다도 일년 앞서 있다는 것, 그래서 결코 과소평가해서는 안 된다는 점이다.

SLI 및 크로스파이어

이것은 성능을 높이기 위해 한 번에 1개 이상의 GPU를 사용하기 위한 엔비디아(SLI)와 ATI(Crossfire) 기술을 지칭하는 용어다.

그게 필요할까? 굳이 대답한다면 ‘아니다’에 가깝다. 2차 GPU는 1차에 비해 아마 50%-80%의 성능을 추가하리라 예상할 수 있다. 세 번째 GPU는 아마 30% 이상을 얻을 것이고 네 번째(그렇다. GPU 4개짜리 시스템이 가능하다!)는 세 번째에 비해 뭔가 향상시키는 것이 전혀 없을 것이다.