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2014년 2월 19일 수요일

정식으로 공개된 엔비디아 맥스웰 - GTX 750 Ti & GTX 750



 엔비디아가 마침내 소문으로 나돌던 GTX 750 Ti/GTX 750 을 공개했습니다. 이번 맥스웰 (Maxwell) 서 부터 엔비디아는 중급형 모델부터 먼저 공개하게 되었는데 한세대만에 전력대 성능비를 대거 향상시킨 아키텍처를 내놓아 주목을 받고 있습니다. 향후 다른 맥스웰 제품들 역시 전력대 성능비가 크게 개선될 수 있을 것으로 보이기 때문입니다. 





 이전에 밝힌 엔비디아의 로드맵에 의하면 케플러 아키텍처 부터는 테그라/지포스/쿼드로/테슬라 제품군들이 하나의 아키텍처로 통합되게 됩니다. 특히 향후 엔비디아에게 있어 모바일 제품군이 아주 중요한 시장이 되고 있기 때문에 절대 성능은 물론 전력대 성능비를 향상시킬 수 있는 아키텍처의 개발은 매우 중요한 과제였습니다.


 과거 등장했던 페르미가 GPGPU 시장까지 염두에 두고 전력 대 성능비 보다는 절대 성능 강화를 추구한 제품이라면 케플러를 이어 맥스웰에 이르러서는 모바일 시장을 염두에 두고 전력대 성능비를 크게 끌어올렸다고 할 수 있는 것입니다. 아난드텍은 맥스웰의 아키텍처가 사실 페르미에서 케플러로 진화할 때보다 더 적은 변화를 수반했으며 사실상 케플러를 전력 효율적으로 개선한 버전 (Kepler Refined) 으로 볼 수 있다고 지적했습니다. 이와 같은 변화를 통해 맥스웰은 전세대 케플러와 비교해서 거의 전성비가 2 배 가까이 개선되었으며 페르미와 비교했을 때는 무려 4 배나 향상되었다는 것이 엔비디아의 설명입니다. 





 실제로 리뷰들을 통해서 이와 같은 전성비의 향상이 매직 그래프가 아닌 실제 게임에서 확인되고 있습니다. 자세한 리뷰는 아래 링크들을 참조하시기 바랍니다. 

 리뷰 모음 







(기존 제품과의 비교.  클릭하면 원본. )


 맥스웰의 첫번째 코어인 GM 107 은 총 5 개의 SMM (Maxwell Streaming Multiprocessor) 를 가지고 있습니다. 각각의 SMM 은 총 128 개의 쿠다 코어를 지니고 있으며 따라서 750 Ti 는 총 640 개의 쿠다 코어를 지닌 셈입니다. 



(GM 107 의 블록 다이어그램 )  


(SMM 한개의 블록 다이어 그램 ) 


 이를 케플러의 SMX 와 비교하면 케플러의 SMX 는 192 개의 쿠다 코어 (혹은 스트림프로세서) 와 16 개의 TMU 를 지니고 있었던 반면 SMM 은 128 개의 쿠다 코어와 8 개의 TMU 만을 지니고 있습니다. 그러나 같은 SM 단위를 비교할 때 맥스웰은 케플러의 성능의 90% 에 해당하는 성능을 낼 수 있다고 합니다. SM 한개의 면적이 꽤 작아졌음에도 불구하고 상당히 효율이 올라간 셈입니다. 특히 L2 캐쉬가 256 KB 에서 2 MB 로 늘어나면서 전반적인 코어 효율 향상에 도움이 되었다고 하네요. (그렇면 왜 진작 그렇게 안했는지 -_-) 



(맥스웰의 SMM (왼쪽) 과 케플러의 SMX (오른쪽) 의 비교 ) 


 크기가 더 작아진 SM 유닛은 더 전력 효율적으로 바뀌어 같은 28 nm 공정임에도 불구하고 전력 대 성능비의 향상은 놀라운 수준입니다. 같은 공정인데 아키텍처만 바꿔서 이렇게 전력 대 성능비가 크게 향상된 적이 있었나 싶은 수준인데 (굳이 비교하지만 펜티엄 4 에서 코어 프로세서가 처음 도입되었을 때의 수준이랄까) 이와 같은 성능 향상은 아마도 개별 쿠다 코어의 성능이 크게 향상된 것에서도 기인 하는 듯 합니다. 엔비디아에 의하면 코어당 퍼포먼스 향상이 135% 에 달한다고 합니다. 


 플웨즈 리뷰에서는 148 ㎟ 의 다이 사이즈를 지닌 GM 107 이 118 ㎟ 의 다이 사이즈를 지닌 GK 107 대비 거의 두배 가까운 성능을 보였을 뿐 아니라 221 ㎟ 의 다이 사이즈를 지닌 GK 106 대비 거의 80% 에 해당하는 성능을 발휘한 점을 주목하고 있습니다. 만약 맥스웰 아키텍처로 지금의 GK 110 크기의 빅칩이 등장한다면 그 파급력은 상당할 것으로 예상할 수 있기 때문입니다. 물론 20 nm 공정으로 이전할 수 있다면 그 여파는 더 클 것으로 볼 수 있죠. 이 부분이 상당히 기대 됩니다.  


 최근 AMD 가 맨틀을 내세워 상당한 퍼포먼스 증가를 꾀할 때 과연 엔비디아는 무엇을 준비하고 있는가 하는 의문을 품은 적이 있습니다. 그에 대한 대답은 전력대 성능비를 대폭 개선한 새 아키텍처에 있었던 것 같습니다. 소비자 입장에서 보면 이와 같은 경쟁은 매우 바람직한 것이죠. 결국 AMD 역시 맥스웰에 대응할 신제품 개발에 몰두하지 않을 수 없을 것입니다. 




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