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퀘이사존 컴퓨텍스 2024 특집 기사 바로가기 + Point
어느덧 RTX 40 시리즈가 출시한지 햇수로 3년이 되었습니다. 그 사이에 여러 해프닝이 있었고, 올해는 RTX 40 SUPER 시리즈가 나왔죠. 하지만 벌써 컴덕들은 그다음, 가칭 RTX 50 시리즈에 관심이 모이고 있습니다.
RTX 4090이 RTX 3090 대비 놀라울 정도의 성능 향상을 보여주었습니다. 미래에 나올 신제품, 가칭 RTX 5090이 그때만큼의 놀라운 성능 향상을, 사람들에게 충격을 다시 한번 줄 수 있을지 궁금한 분들이 정말 많을 것 같습니다. 이번에는 지금까지 나온 각종 차세대 엔비디아 지포스 그래픽카드에 대한 루머를 정리해 보도록 하겠습니다.
차세대 엔비디아 그래픽카드, 코드네임: 블랙웰
▲ 데이비드 헤럴드 블랙웰 / By George M. Bergman, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=91164848
각 제품 아키텍처를 의미하는 고유 단어, 코드네임이 있습니다. RTX 30 시리즈는 암페어(Ampere), RTX 40 시리즈는 에이다 러브레이스(Ada Lovelace)이죠. 다음 제품으로 예상되는 가칭 RTX 50 시리즈는 블랙웰(Blackwell)이라는 코드네임으로 알려졌습니다.
엔비디아는 GPU 코드네임을 과학자, 수학자 등으로 명명하고 있습니다. 차세대 제품의 코드네임으로 알려진 데이비드 헤럴드 블랙웰(David Harold Blackwell)은 1919년에 태어나 2010년에 별세한 미국의 통계학자이자 수학자입니다. 블랙웰은 게임 이론, 확률 이론, 정보 이론 및 통계학에서 중요한 공헌을 한 인물입니다.
차세대 그래픽 메모리, GDDR7
▲ 사진=삼성전자
엔비디아 차세대 그래픽 아키텍처에서 가장 관심을 받는 부분 중 하나는 바로 그래픽 메모리입니다. 바로 GDDR6, GDDR6X 메모리가 아닌 새로운 메모리가 탑재된다는 루머죠. 지난 3월 5일, 메모리 표준을 관리하는 JEDEC은 새로운 GDDR7 메모리 표준을 발표했습니다. 새로운 GDDR7 메모리의 가장 큰 변화는 3개로 요약할 수 있습니다.
□ 최대 48 Gbps의 고성능 그래픽 메모리
GDDR7 메모리의 가장 큰 개선 중 하나는 바로 성능입니다. 기존 GDDR6, GDDR6X 메모리는 현재 24 Gbps가 가장 높은 성능입니다. GDDR7은 새로운 PAM3 방식이라는 신호 기술을 채택해 성능을 더욱 높였습니다. 그 결과 GDDR7은 GDDR6 24 Gbps 대비 최대 2배, 48 Gbps 속도까지 도달할 수 있습니다.
□ 칩 당 최대 8 GB 용량의 고용량 메모리
현재 사용되고 있는 그래픽 메모리는 칩 당 1 GB(8 Gbit) 또는 2 GB(16 Gbit)의 용량 집적도를 갖고 있습니다. 이를 통해 384-bit 구성에서 24 GB를, 클램쉘 구조에서 최대 48 GB를 탑재한 제품을 찾아볼 수 있습니다. 더 고용량의 그래픽 메모리를 원하는 수요가 늘면서, GDDR7은 더 고용량의 그래픽 메모리 탑재가 가능합니다. 새로운 GDDR7 메모리는 최대 8 GB(64 Gbit) 용량 칩을 지원합니다. 이는 GDDR6 스펙에서 최대로 지원하는 4 GB(32 Gbit) 보다 2배 늘어난 용량입니다. 이외에도 3 GB(24 Gbit) 및 6 GB(48 Gbit) 용량도 지원합니다.
□ 온-다이 ECC
메모리 제조 공정이 더욱 미세화되고 메모리 성능이 높아지면서 데이터 처리 과정에서 오류가 발생할 가능성이 높아지고 있습니다. 이를 해결하기 위해 GDDR7 메모리는 메모리 칩 자체적으로 오류를 감지 및 수정하는 ODECC(On-Die Error Correction Code)를 탑재했습니다. 이 기술은 DDR5 메모리에서 먼저 도입한 사례가 있습니다.
처음으로 만나게될 GDDR7 메모리 모습은?
GDDR7은 새로운 그래픽 메모리 표준으로서, 그래픽카드 성능을 한 층 더 끌어올리는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다. 지금까지 알려진 루머에 의하면 다음 세대 그래픽카드에 탑재될 첫 GDDR7 메모리 칩은 2 GB(16 Gbit) 용량에 28 Gbps 속도를 지닌 것으로 알려졌습니다. 지금 사용되고 있는 GDDR6X 21 Gbps와 비교하면 약 1.33배 더 빠른 속도를 지닌 메모리입니다.
※ 루머 출처=링크
블랙웰 GPU 종류
▲ 루머 출처=Videocardz 보도
블랙웰 루머에는 소비자용 제품과 데이터 센터용 제품 루머가 섞여있습니다. 이는 두 제품군에서 쓰이는 아키텍처 코드네임이 동일하기 때문인데요. 게이밍 제품에 해당하는 블랙웰 GPU는 GB202, GB203과 같이 GB20x 형태의 이름을 갖게 될 것으로 보입니다.
이처럼 소비자용 GPU 이름 백의 자릿수에 2가 사용되는 경우는 이례적인 경우입니다. 과거 지포스 700~900 시리즈 시절 케플러(Kepler)와 맥스웰(Maxwell) 아키텍처는 각각 1세대, 2세대 두 종류의 아키텍처 제품이 출시되었습니다. 때문에 1세대 제품은 GK104, GM107처럼 백의 자릿수가 1로 시작했으며, 2세대 제품은 GK208, GM204와 같이 백의 자릿수가 2로 시작했습니다.
또한 AD104와 같은 x04 라인 GPU, GB204가 존재하지 않고 GB205가 나올 것이라는 루머가 있습니다. GPU 칩 이름에서 일의 자릿수는 칩의 등급을 의미합니다. 통상적으로 x04 라인 GPU는 70 라인 그래픽카드에 탑재되기 때문에 GB204가 없다는 루머는 가칭 RTX 5070에 탑재되는 GPU 등급이 한 단계 낮아졌다고 해석될 수 있습니다.
RTX 50 루머 스펙: GB202, 가칭 RTX 5090
▲ 루머 출처#1, 루머 출처 #2, 루머 출처 #3, 루머 출처 #4
차세대 GPU 중 최상급에 해당하는 GB202와 현재 최상급 GPU인 AD102를 비교하면 위와 같습니다. 물론 GB202 GPU의 명칭과 스펙은 아직 루머이므로 최종 스펙은 아닐 수 있습니다.
최상위 GPU 풀칩끼리 비교하면 CUDA 코어 수, L2 캐시 용량, 메모리 버스까지 전반적인 스펙이 1.33배 증가한 것을 볼 수 있습니다. 그중에서도 메모리 인터페이스가 512-bit로 늘어난 것이 주목을 끕니다. 과거 지포스 제품 중 메모리 인터페이스가 512-bit를 탑재한 제품은 2008년에 나온 GTX 280, GTX 285가 있습니다. 라데온 제품 중에서는 R9 290, R9 290X, R9 390, R9 390 등이 있습니다.
가칭 RTX 5090의 루머 스펙, 성능은 위와 같습니다. 루머에 따르면 RTX 5090은 RTX 4090 대비 메모리 대역폭은 1.52배 늘어났으며, 성능은 1.7배 상승입니다. 그러나 원 루머에서는 구체적으로 이 1.7배 성능 향상이 어떤 성능인지 밝히지 않았습니다. 이루머 스펙을 기반으로 한 FP32(부동소수점) 연산 성능이 RTX 4090 대비 1.73배로 계산되었기 때문에 원 루머에서 이야기한 성능 1.7배 향상은 FP32 연산 성능을 기준으로한 것으로 보입니다. FP32 성능은 CUDA 코어와 부스트 클록에 따라 선형적으로 증가합니다.
※ RTX 3090 대비 RTX 4090의 15종 게임 성능 향상치는 퀘이사존 RTX 4090 벤치마크 데이터 기준입니다. (링크)
FP32 연산 성능이 그래픽카드에서 성능에서 중요하긴 하나, 이 FP32 성능 향상 수치가 그대로 게임 성능 향상으로 이어지는 것은 아닙니다. 대표적으로 RTX 4090은 RTX 3090 대비 FP32 성능이 2.32배 증가했으나, 15종 4K/UHD 게임 평균 성능은 1.71배 높아지는데 그쳤습니다.
※ RTX 3090, RTX 4090 성능 차이에서 FP32 대비 사이버펑크, 3DMark 성능 향상치와 동일한 비율로 RTX 5090도 성능이 증가한다고 가정했을 때의 수치를 계산했습니다.
만약 RTX 5090이 RTX 3090 대비 RTX 4090 성능 향상과 동일한 비율로 게임, 벤치마크 성능이 오른다면 어떨까요? FP32 성능과 게임/벤치마크 성능을 비교한 데이터를 바탕으로 계산한 결과 RTX 5090은 RTX 4090 대비 3DMark Time Spy Extreme 그래픽 점수 1.50배, 29,500점이 조금 안되는 수치가, 사이버펑크 2077 4K/UHD는 평균 100.2 FPS으로 RTX 4090 대비 1.35배 증가할 것으로 예상되었습니다.
RTX 50 루머 스펙: GB203, 가칭 RTX 5080
▲ 루머 출처 #1, 루머 출처 #2
GB202 보다 한 단계 낮은 등급 칩인 GB203은 지금의 AD103과 스펙 등 여러모로 닮았을 것으로 예상되고 있습니다. GB203은 AD103과 비교해 메모리 인터페이스는 동일하지만 CUDA 코어가 14% 증가할 것으로 예상되고 있습니다. 아직 L2 캐시 용량이나 GPC 개수 등 다른 스펙은 루머가 나오지 않았습니다.
AD103은 RTX 4070 Ti SUPER, RTX 4080, RTX 4080 SUPER에 탑재된 GPU입니다. 이 AD103 GPU는 최상위인 AD102 대비 62.5% 수준의 CUDA 코어로 격차가 큽니다. 때문에 소비자들 사이에서는 오히려 AD102를 탑재한 RTX 4090이 가성비로 보인다는 이야기가 나오곤 했죠.
이러한 최상위 칩과 차상위 칩 간의 CUDA 코어 격차는 이번에 더욱 크게 벌어질 것으로 예상되고 있습니다. GB202 풀칩은 24,576개, GB203 풀칩은 12,288개 CUDA 코어를 탑재할 것으로 루머가 전해지고 있습니다. 이 경우 GB203의 CUDA 코어 수는 GB202의 정확히 절반 수준으로, 이는 최상위 칩과의 비율로 따졌을 때 AD103의 62.5%보다 더 크게 벌어집니다.
RTX 50 루머 스펙: GB205, GB206, GB207
▲ 루머 출처
아직까지 GB205 GPU부터는 루머가 많지 않습니다. 이들 제품은 메모리 인터페이스 구성이 지금의 에이다 러브레이스 GPU와 크게 다르지 않을 것으로 전해졌습니다. 루머 내용이 많지 않기 때문에 어떤 내용이든 자유롭게 추측이 가능하고, 또 그만큼 변수가 많은 제품입니다.
또 무엇을 예상해볼 수 있을까?
차세대 엔비디아 지포스 제품에서는 또 무엇을 기대해 볼 수 있을까요? GPU 자체의 스펙, 성능도 물론 궁금하지만 디스플레이 출력 포트에 변화가 있는지, DLSS에 개선점이 있는지 등 생각해 볼 수 있는 요소는 많이 있습니다. 스펙 외에는 어떠한 루머들이 있는지 정리하면 다음과 같습니다.
□ 레이 트레이싱 이미지 품질에 주력하는 DLSS 4.0
새로운 그래픽카드가 등장하면서 DLSS 기술 또한 한 층 더 개선될 것으로 예상이 됩니다. 루머에 따르면 새로이 도입될 DLSS 4.0은 성능보다는 레이 트레이싱이 활성화되어 있을 때 성능 하락을 최소화하면서 이미지 품질 개선에 방점을 둘 것으로 알려졌습니다. 마치 DLSS 3.5의 레이 리컨스트럭션(Ray Reconstruction)처럼 말이죠.
□ DisplayPort 2.1 탑재
현재 엔비디아 지포스 그래픽카드는 DisplayPort 1.4a와 HDMI 2.1a를 지원합니다. 반면 라데온 RX 7000 시리즈는 HDMI 2.1은 물론, DisplayPort도 2.1 버전을 지원합니다. 이 때문에 삼성 오디세이 G9 DUHD(7680x2160) 같은 고해상도, 고주사율 모니터에서 RTX 4090으로 DisplayPort 연결 시 모니터를 온전히 사용하기 어려운 문제가 있습니다. 이 DisplayPort 2.1 지원이 다음 세대 제품에서 추가될 것으로 루머가 나왔습니다.
□ 12V-2x6 커넥터
PCIe 6/8핀 규격 대신 새로 도입된 12VHPWR은 RTX 4090 제품에서 케이블이 녹는 이슈가 발생했습니다. 이후 체결을 더욱 견고히 하고 센서 핀의 위치를 조정하는 등의 개선이 이루어진 12V-2x6 커넥터가 도입되었습니다. RTX 4090과 같은 사례가 재발하지 않도록 다시 PCIe 6/8핀으로 돌아가자는 의견이 있지만, 다음 엔비디아 그래픽카드는 12V-2x6 커넥터를 유지할 것으로 알려졌습니다. 이 신규 커넥터는 가칭 RTX 5060까지 광범위하게 적용될 것으로 보입니다.
※ 루머 출처 #1, #2, #3
루머 요약, 정리
■ 가칭 RTX 5090의 게임 성능 1.7배는 향상은 어려울 것으로 예상
다음 세대 최상위 칩, GB202는 지금의 최상위 칩 AD102와 비교하면 메모리 인터페이스, L2 캐시 용량, CUDA 코어 수 등 전반적으로 1.33배 늘어난 칩 스펙으로 루머가 전해지고 있습니다. 가칭 RTX 5090은 지금의 RTX 4090 대비 약 1.7배 성능 향상이 있을 것으로 알려졌는데, FP32 연산 성능만 고려해도 이를 위해선 RTX 5090은 GB202 풀칩을 탑재해야 합니다. RTX 4090마저 AD102 컷칩을 탑재한 상황에서 RTX 5090은 과연 GB202 풀칩을 탑재할지 회의적인 시선이 있습니다.
RTX 4090 대비 RTX 5090 성능이 1.7배 향상 루머가 있지만, 이는 FP32 연산을 기준으로 한 성능으로 보입니다. 만약 RTX 4090이 RTX 3090 대비 높아진 성능 비율을 그대로 RTX 5090에 대입한다면 3DMark Time Spy Extreme 그래픽 점수는 1.50배, 사이버펑크 2077 4K/UHD 평균 FPS 성능은 1.35배 상승에 그쳤습니다. FP32 성능이 그대로 게임 성능 향상으로 이어지지는 않기 때문에 실제 RTX 5090 게임 성능은 1.7배 보다는 낮을 것으로 예상됩니다.
■ GB202의 절반 수준인 GB203, 더 커진 80 라인과 90 라인의 성능 격차?
현재 루머 스펙을 종합해 보면 가칭 RTX 5080에 탑재될 것으로 전망되는 GB203은 최상위인 GB202의 절반 수준에 불과한 코어를 갖고 있습니다. 이는 AD103이 AD102의 62.5% 수준인 것과 비교하면 차이는 더 벌어진 것입니다. 이 때문에 다음 세대에서 80 라인과 90 라인 간의 성능 차이가 지금보다 더 크게 벌어질 것으로 예상됩니다.
메모리 인터페이스도 루머에 의하면 동일합니다. 최상위 칩인 GB202의 메모리 인터페이스가 512-bit로 늘어나면서 차상위 칩인 GB203도 384-bit 정도로 늘려주지 않을까 하는 기대가 있기도 했지만, 지금의 루머 상으로는 메모리 인터페이스가 동일합니다.
■ 다가올 3월 19일 GTC 2024에서 공개?
IT 산업과 관련된 여러 이벤트, 행사가 있지만 그중에서 컴퓨터 부품과 관련해서 사람들이 예의주시하는 것이 바로 엔비디아 GTC 행사입니다. 이곳에서 엔비디아의 신제품 혹은 차세대 아키텍처를 발표하는 경우가 있기 때문인데요. 그렇기 때문에 3월 19일에 예정되어 있는 GTC 2024에서 2024년 출시 루머가 있는 이 블랙웰 아키텍처를 발표할지 주목되고 있습니다. 퀘이사존에서도 GTC 2024 생중계를 진행하니 관심 있게 지켜봐 주시면 좋겠습니다.
퀘이사존 GTC 2024 생중계 페이지 바로 가기
▲ RTX 4090 FE로 제작한 합성 이미지
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차세대 RTX 50 시리즈? 엔비디아 블랙웰 루머 정리
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