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2012년 11월 21일 수요일

본격 공개된 PowerVR Series 6





 작년 부터 이야기가 계속 나오던 PowerVR 사의 차기 그래픽 코어인 6 시리즈 (PowerVR series 6) 의 제품 공식적으로 공개되었습니다. (2012 년 11월 13 일)  PowerVR 사는 Imagination Technologies 의 자회사로 과거 카이로 시리즈로 알려진 그래픽 카드로 엔비디아의 지포스 2 MX 에 도전장을 내밀었으나 드라이버 지원의 부재와 약속만큼 저렴하지 않은 가격으로 시장에서 금방 사라진 역사가 있습니다. 이후에도 게임기 등에서 명맥을 이어갔던 PowerVR 은 내장 그래픽으로 다시 부활했는데 특히 인텔과 여러 ARM 기반 AP 에 탑재되었던 역사가 있습니다. 


 최근 수년간 PowerVR 은 스마트폰의 열풍덕에 다시 크게 성장할 수 있는 기회를 얻었습니다. 그들은 PowerVR 5 시리즈와 5XT 시리즈를 통해 게임기 (PS vita) 와 다양한 스마트폰에서 큰 성장의 기회를 누렸습니다. 특히 이 회사의 PowerVR 코어는 아톰 기반 SoC 및 그 연관 제품, 애플의 A 시리즈 AP 등에 들어가기 때문에 과거 애플과 인텔이 Imagination 의 주식을 사들여 대주주가 된 배경도 있는 회사입니다. 


 아무튼 PowerVR 은 새로운 시리즈 6 을 내놓으면서 강력한 성능 향상을 약속하고 있습니다. 새로운 시리즈 6 는 OpenCL ES 3.0, OpenCL 1.X, DirectX 10 지원등 다양한 API 를 지원할 수 있어 ARM 기반 OS 는 물론 사실 x86 기반 프로세서와 OS 에서 적용이 가능합니다. 코드명 로그 (Rogue) 로 알려진 시리즈 6 는 최상위 모델인 G66XX 모델과 중간 모델인 G64XX 그리고 로우앤드인 G62XX 로 나누어 출시되었습니다.    




(출시 시점에서 최상위 모델인 PowerVR G6630 의 아키텍처 다이어그램. DX 10 에 대응해서 분리된 픽셀/버텍스 쉐이더 대신 통합 쉐이더 클러스터로 구성된 새로운 아키텍처를 선보임) 


 시리즈 6 가 이전의 시리즈 5/5XT 와 가장 구별되는 차이점은 새로운 통합 쉐이더 아키텍처인 USC 입니다. 이 쉐이더 유닛들은 상황에 따라 버텍스 쉐이더, 지오메트리 쉐이더, 픽셀 쉐이더로 적절히 활용 가능하며 더 나아가 GPGPU 의 가능성도 가지고 있습니다. (여담이지만 이 구조에 대해 아난드텍 쪽에서는 지포스 8/9/200 시리즈나 혹은 라데온 HD 2000 - 4000 시리즈와 유사하다고 보고 있습니다)


 6630 의 경우 6 개의 통합 쉐이더 클러스터 (Unified Shading Cluster  USC) 로 구성되어 있는데 각각 16 개의 ALU (Arithmetic Logic Unit) 이 탑재되어 있습니다. 즉 6630의 경우 총 96 개의 ALU 가 탑재되어 있다고 합니다. 눈치 채신 분도 있겠지만 두번째 자리 수가 의미하는 것은 USC 의 숫자로 66XX 제품은 6 개의 USC 를 가지고 있고 64XX 의 경우에는 4개, 62XX 의 경우에는 2 개를 가지고 있습니다. 또 프레임 버퍼 로직이 있는지 없지는지에 따라 있으면 3번째 숫자에 3, 없으면 0 을 표시하고 있습니다. 이를 테면6630 은 6 개의 USC 를 가지고 있으며 프레임 버퍼 로직을 가지고 있는 최상위 제품입니다. 





 초기 제품은 6630, 6430, 6400, 6230, 6200 이며 ARM 기반 SoC 들이 흔히 그렇듯이 커스텀 코어가 들어가게되거나 설계가 일부 변경될 가능성은 있습니다. 예를 들어 일부 기능을 제한하더라도 전력 소모를 줄이기를 원하는 고객도 있을 수 있겠죠. 어차피 ARM 처럼 PowerVR 역시 완성된 칩이 아니라 아키텍처와 설계를 판매하는 것이기 때문에 얼마든지 유연성을 가질 수 있습니다. 매우 다양한 고객을 가진 PowerVR 이나 ARM 으로써는 꼭 필요한 유연성이기도 합니다.


 한편 한가지 발표회장에서 의외로 다가왔던 것은 이전에 알려졌듯이 DirectX 11 이 아닌 DirectX 10 지원이라는 문구입니다. 이에 대해서 이메지네이션 측은 시리즈 6 의 코어는 하드웨어적으로 DX 11 의 테셀레이션 스테이지까지 지원이 가능하나 출시 초에는 DX 10 의 지오메트리 쉐이더까지만 지원할 예정이라고 밝혔습니다. 물론 그 이유는 현재까지 휴대 기기에서 테셀레이션 지원 소프트웨어가 없기 때문이라고 합니다. 


 테셀레이션은 DX 11 의 핵심기술로 이를 구현하는데는 엄청난 시스템 자원이 소모됩니다. PowerVR Series 6 코어가 이를 지원할 수 있더라도 만족할 만한 퀄러티의 테셀레이션을 구현하려면 막대한 전력 소모와 발열이 현재로썬 휴대기기에서 감당이 될 상황이 아니므로 이를 초기에는 삭제했다고 볼 수 있습니다. 


 결국 미래에 등장할 PowerVR 코어에서는 DX 11 이 지원이 가능할 것으로 생각됩니다. 다만 DX 11 지원이라는 것은 강력한 그래픽 성능을 지닌 경우가 아니면 사실 쓸 이유도 없기 때문에 (예를 들어 현재 PC 에서도 저가형 그래픽 카드는 DX 11 을 지원해 봤자 사실 실게임에서 적용이 불가능하고 하이엔드 그래픽 카드에서 DX 11 지원이 현실적으로 의미가 있음) 지원은 천천히 이루어져도 상관이 없을 것으로 봅니다. 물론 현재 모바일 게임의 수준을 생각하면 DX 9/10 지원의 PC 게임 수준도 아직 따라오지 못했으니 더 천천히 해도 상관없을 듯 합니다.


 공개 행사에서 등장한 그래픽 데모는 사실 그다지 인상적인 수준이 아니었는데 이메지네이션 측은 이는 실 성능 보다 낮은 데모일 뿐이라고 이야기했습니다. 실제 제품이 나와봐야 아마도 구체적인 평가가 가능할 것으로 예상됩니다. 



(8X MSAA 및 Displacement Mapping)




(Face Morphing & Skining 데모 )


 이메지네이션 측은 PowerVR series 6 의 성능에 대해서 클럭에 따라 100 GFLOPS 에서 1 TFLOPS 수준의 성능을 이야기 하고 있습니다. 이는 4개의 SGX 554 코어를 탑재한 애플의 A6X 보다도 더 높은 수준입니다. 사실 1 TFLOPS 면 현재의 GTX 460 과 비슷한 수준입니다. 이것이 구현 가능하다고 해도 실제로 발열과 전력 소모를 생각하면 모바일 기기에서 이를 구현하는 것은 상당히 미래의 일이 되겠죠. 


 한가지 더 흥미로운 추정은 미래 PowerVR 이 다시 데스크탑으로 복귀할 수 있을 것인지에 대한 질문입니다. Series 6 가 이전보다 훨씬 향상된 건 사실이지만 그럼에도 아직 현재의 지포스나 혹은 라데온 그래픽 코어에 비해 많이 뒤진 건 사실이라고 생각됩니다. 사실 PowerVR 은 절대 성능 보다는 전력 대 효율 향상에 더 초점을 맞춰 발전했기 때문에 그것이 큰 문제라곤 할 수 없겠죠. 오히려 복잡한 구조와 높은 성능은 전력을 많이 소모하게 만드는 주범이 될 수 있습니다. 




(공개행사에서 보여진 Series 6 의 개발자 킷) 


 개발 킷 자체는 사실 데스크탑 환경이라는 게 드러나긴 했지만 현재 성능 정도로는 아직 데스크탑 시장에 다시 복귀하긴 어려울 것으로 보이며 자신이 강점을 가지고 있는 부분에 집중하는 것이 현재로써는 가장 합리적으로 생각됩니다. 


 미래 등장할 새로운 모바일 게임들은 DX 10 이나 OpenGL ES 3.0 을 충분히 활용할 수 있을 것이며 그 그래픽 품질은 이전 세대에 비해 한단계 더 높아질 것 같습니다. 실제 제품들은 빨라도 2013 년 등장할 것으로 예상되는데 실제 성능이 얼마나 나올지 자못 궁금해지는 시점입니다.  



참고 





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