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엔비디아와 GPU에 대해 알고 싶은 사람 여기 손! NVIDIA nCampus 대학 세미나 투어 ① 강연회


자유전사

조회 : 885
작성일 : 2013/11/26 16:11
간편 URL : http://www.bodnara.co.kr/bbs/bbs.html?D=20&num=128627
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  태그(Tag)   엔비디아, 이노비전, ZOTAC, MSI
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엔비디아는 몇 해 전부터 Inno3D, 조텍, MSI 등의 협력 파트너사들과 함께 대학생, 일반인들을 대상으로 하는 nCampus 특별 세미나 투어를 꾸준히 개최하고 있습니다. 매년 상반기, 하반기에 열리는 이 행사는 지금까지 성균관대, 경희대, 서울대, 연세대 등 많은 대학교에서 성황리에 진행되었으며, 이번 2013년 하반기의 제 7회 행사는 가톨릭대와 서강대에서 열렸습니다.
11월 6일 수요일에는 가톨릭대에서, 11월 7일 목요일에는 서강대에서 열렸는데, 서강대에서는 입장 인원을 소속 대학생만을 대상으로 한 것에 비해, 가톨릭대는 이에 관계없이 먼저 신청한 사람이면 누구든 참석을 허용해서 서강대생이 아닌 저는 가톨릭대 행사에 참여하였습니다.
좀 더 빨리 올리고 싶었지만, 제 개인사정 상 이제야 올리게 되었네요. 그럼, 제 7회 엔비디아 nCampus 가톨릭대 투어가 어떤 행사였는지, 지금부터 살펴보도록 하겠습니다.


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약간 늦게 도착한 강의실에는 사람들이 우글우글~
가톨릭대 nCampus 투어는 11월 6일 수요일 성심교정 밤비노관에서 오후 4시 30분부터 시작되었는데, 아무래도 주말이 아닌 평일이라 제 시간에 맞춰 가기에는 약간의 어려움이 있었습니다. 또, 가톨릭대가 초행 길이라 성심교정 밤비노관을 찾는 것도 조금 어려움이 있었서, 도착하고 나니까 이미 강연회가 시작 중이었습니다.

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사람들로 가득 찬 강의실
강의실의 모든 자리는 사람들로 이미 꽉 찬 상태였으며, 그걸로도 모자라 강의실 맨 뒤에는 저처럼 서서 듣는 사람들도 꽤나 많이 보였습니다. 이렇게 계속 서있어야 하나 했는데, 맨 앞에 빈 자리가 하나 생겨서 안내원 도움으로 겨우 자리에 착석할 수 있었습니다.
강연 연사는 엔비디아 코리아에서 테크니컬 마케팅 매니저를 역임하고 계신 김선욱 부장님입니다. 예전에 조텍 패밀리데이 행사에서도 엔비디아 게임 익스피리언스에 대한 설명회를 하셨었고, 그때 멀리에서나마 뵌 적이 있어서 좀더 편안한 마음으로 강연에 집중할 수 있었습니다.


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GPU와 게임 그래픽의 진화
자리에 앉았을 때에는 이미 CPU와 GPU에 대한 개념 설명을 마치고, 우리가 흔하게 체감할 수 있는 게임 그래픽의 진화 과정을 설명하고 계셨습니다. 처음 보았을 때 마치 비누를 커터칼로 조각해놓은 것 같다라고 생각했었던 버추어파이터의 캐릭터와 요구하는 사양만큼 엄청난 그래픽을 보여주는 어쌔신 크리드4에서의 캐릭터를 나란히 두고 보니, 정말 격세지감이 느껴지는 것 같습니다.


더욱 실감나게! 진화한 엔비디아 그래픽 기술
그래픽 기술의 진화는 우리가 눈으로 주위를 보는 것과 가까워질 때까지 끊임없이 계속될 것입니다.
이를 위해 엔비디아에서는 다양한 기법을 꾸준히 개발하고 있으며, 600번대 그래픽 카드부터 사용된 케플러(kepler)에서는 더욱 화려하고 멋진 기술들이 다수 채택되었습니다. 이번 nCampus에서 소개된 엔비디아의 그래픽 기술에는 테셀레이션, 피직스, TXAA, G-SYNC 등이 있습니다.

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테셀레이션
테셀레이션은 3D 사물을 보다 입체적이고 풍부하게 느끼게 하는 기술로, 우리들은 이 기술의 효과를 지금 하고 있는 최신 게임들에게서 잘 느낄 수 있습니다. 3D 객체를 잘게 쪼갠 후, 쪼갠 조각마다 깊이값을 설정하고 그 값에 따라 객체를 변화시킴으로서 디테일을 더욱 살려주는 테셀레이션은 거대하고 박력있는 구조물이나 크리쳐에서 유무를 쉽게 파악할 수 있는데, 중간에 나오는 테셀레이션 동영상은 그 차이를 잘 보여주었습니다.


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피직스(PhyX)
피직스(Phyx)는 이전보다 더욱 현실감있고 사실적인 느낌이 들게 하는 대표적인 그래픽 기술 중 하나입니다. 폭발로 인해 튀어나가는 불꽃이나 파편, 하늘로 휘날리는 광원 등 모두가 피직스로 인해 그 효과가 배가되는데, 동영상에서는 이 피직스의 On/Off 차이를 아주 잘 보여주었습니다.


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TXAA
화면의 그래픽은 작은 픽셀들이 하나하나 모여서 이루어지기 때문에 직선은 몰라도 곡선에서는 마치 계단같은 모습이 나타나게 됩니다. 이를 극복하기 위해 개발된 기술은 안티 앨리어싱이라 하는데, 엔비디아는 이 안티 앨리어싱의 최신 기술인 TXAA를 새로 개발해서 이전보다 더욱 깨끗한 화면을 구현하였습니다.
기존 안티 앨리어싱은 계단 현상이 일어난 부분을 보정해서 개선하는데, 여기서 주변 픽셀 색을 체크하지 않는게 대부분이어서 경계부의 색 대비가 차이가 있는게 단점이었습니다. 하지만 TXAA는 픽셀 경계를 넘어 넓은 범위를 평균화하고 후처리하는 방식을 사용해서, 계단현상도 제거하고 색 변화의 부자연스러움도 방지하여 보다 자연스러운 그래픽 화면을 나타내는데 성공했습니다.


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G-SYNC
수직동기화는 60 프레임 이하로 떨어지면 마치 화면이 조각나는 것과 같은 화면왜곡(스터터링)이 발생하는데, 이를 극복하기 위한 기술로 G-SYNC가 있습니다. G-SYNC는 GPU의 렌더 타이밍을 모니터 패널에 스캔되는 시점에 능동적으로 맞춰서 화면왜곡 문제를 해결해줍니다.


게이밍 설정을 보다 편하게! Geforce Experience
지포스 익스피리언스(Geforce Experience)는 엔비디아가 제공하는 최적의 게이밍 설정 솔루션입니다. 더 멋진 그래픽, 더 높은 프레임을 위해 우리들은 지금도 컴퓨터 게임 환경 설정에 골머리를 썩히곤 하는데, 지포스 익스피리언스는 클릭 한방으로 이런 문제를 말끔하게 해결해줍니다. 
지포스 익스피리언스는 올 2월 초와 7월 경에 있었던 엔비디아 지포스 익스피리언스 행사, 조텍 패밀리데이 행사에서 자세히 설명들어서, 여기에서는 간략하게 소개하는 정도로 넘어가겠습니다. 지포스 익스피리언스에 대해 좀 더 자세히 알고 싶다면, 엔비디아 홈페이지를 참고하시기 바랍니다.

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지포스 익스피리언스의 주요 특징
지포스 익스피리언스는 최신 드라이버 업데이트, 자동 게임 세팅 설정, 게임 스트리밍 기능, 쉐도우 플레이 기능 등을 제공하여 자신의 컴퓨터를 간편하게 게이밍 컴퓨터로 변화시켜 줍니다.


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지포스 익스피리언스의 드라이버 자동 업데이트 기능
지포스 익스피리언스의 주요 기능 첫 번째로는 드라이버 자동 업데이트가 있습니다. 같은 컴퓨터 환경이라 하더라도 드라이버의 업데이트에 따라서 게임 그래픽과 프레임 변화가 크게 다르게 나타날 수 있기에, 드라이버는 나올 때마다 가능한 빠르게 해주는게 좋습니다. 지포스 익스피리언스는 자동 업데이트 기능을 제공해서 클릭 몇 번만으로 쉽게 드라이버를 최신으로 유지할 수 있습니다.


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지포스 익스피리언스의 게임환경 자동 설정 기능
지포스 익스피리언스를 사용하는 목적 그 자체라 할 수 있는 것이 바로 게임환경의 자동 설정 기능입니다. PC는 콘솔과는 다르게 설정이 매우 자세하고 세분화되어 있어서 잘 조합만 하면 아주 뛰어난 그래픽을 구현할 수 있습니다.
하지만 성능을 살리면서 그렇게 조합하는게 그리 쉬운 것이 아니며, 초심자의 경우에는 더더욱 그렇습니다. 여기에서 빛을 발하는 게 지포스 익스피리언스로 게임의 요구 사항과 사용자의 컴퓨터 환경을 체크하고, 그에 맞는 최적의 환경을 제공해서 뛰어난 그래픽과 높은 프레임을 동시에 잡을 수 있게 합니다.


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지포스 익스피리언스를 통한 그래픽 수준과 프레임 변화의 예
다음 사진은 지포스 익스피리언스를 사용했을 때 나타나는 그래픽과 프레임의 변화 예시입니다. 지포스 익스피리언스를 사용하니까, 확대한 부분의 그래픽이 더욱 정교해졌으며, 프레임도 47에서 54 프레임으로 향상되었습니다.


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지포스 익스피리언스의 게임 스트리밍 기능
지포스 익스피리언스의 또다른 기능으로는 게임 스티리밍이 있습니다. 엔비디아 실드(Shield)라고 해서 안드로이드 플랫폼의 게임 디바이스가 있는데, 사용 컴퓨터가 지포스 GTX 650 이상의 그래픽 카드를 사용하고 있다면 게임 스트리밍 기능을 통해서 기기만으로 바로 게임을 플레이할 수 있습니다.


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게임 익스피리언스의 쉐도우 플레이 기능
이번 7월달에 있었던 조텍 패밀리데이에서 소개된 바 있는 쉐도우 플레이 기능은 지포스 익스피리언스에서도 가장 최근에 적용된 기능입니다.
쉐도우 플레이는 우리가 흔하게 쓰는 프랩스의 동영상 저장 기능과 같다고 할 수 있는데, 프랩스보다 좋은 점은 최소한 시스템 자원을 사용해서 최소한의 용량으로 보다 효율성 있는 결과물을 만들 수 있다는 데에 있습니다. 보통 프랩스를 사용했을 때 사용되는 동영상 용량과 그에 따른 시스템 부하는 생각보다 매우 높은 편입니다. 만들어진 동영상도 쓸데없이 고용량을 작성되서 컴퓨터 하드 용량 왕창 잡아먹는 걸 생각해보면, 쉐도우 플레이 기능은 대단히 유용한 기능이라 할 수 있습니다
또한, 게임의 마지막 1~20분을 자동으로 저장하게 하는 기능도 쉐도우 플레이의 뛰어난 장점인데, 이렇게 간단한 설정만으로 이제 우리는 자신이 원하는 컨텐츠를 만들기 위해 대기해야 하는 걱정을 덜 수 있게 되었습니다. 늦게서야 추가된 기능이지만, 쉐도우 플레이는 사용하기에 따라서 정말 유용하게 쓸 수 있을 것입니다.
 
 
NVIDIA SHIELD
앞서 한번 언급한 바 있는 엔비디아 실드는 데스크탑 컴퓨터와 스트리밍 기능을 통해서 보다 간편하게 게임을 즐길 수 있게 하는 포터블 게임 기기입니다. 포터블 디바이스 중 최초로 테그라(Tegra4) 프로세서를 탑재한 엔비디아 실드는 작은 크기이지만 고수준 고사양의 게임을 즐길 수 있으며 레티나 디스플레이, 터치 스크린, 게임 스트리밍 등 차세대 휴대용 게이밍기기의 모든 점을 고루 겸비하고 있습니다.

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엔비디아 실드와 실드를 통한 게임 플레이 예시
무선 게임 스트리밍 기능이 가능한 엔비디아 실드는 높은 그래픽 수준의 게임도 수월하게 돌릴 수 있습니다. 따로 게임을 설치할 필요가 없다는 장점으로 앞으로의 포터블 게임기에서 큰 우위점을 차지할 지도 모릅니다.


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테그라4와 테그라 4i
엔비디아 실드에서 최초로 사용된 바 있는 테그라4는 작지만 강력한 통합 프로세서입니다. 테그라는 태블릿에 많이 사용되는 테그라4와 스마트폰에 주로 사용되는 테그라 4i가 있는데, 두 모델 모두 28나노로 공정되었으며 테그라4의 경우 4K, 테그라 4i는 1080p에 달하는 뛰어난 그래픽 화면을 제공해줍니다.


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새로운 게이밍 플랫폼, 안드로이드
요즘에는 작은 스마트폰 가지고 게임을 즐기는 사람들을 어디서나 쉽게 볼 수 있습니다. 이처럼 최근 게임계는 모바일쪽으로 관심 방향을 돌리고 있으며, 그 한 가운데에는 안드로이드 플랫폼이 자리잡고 있습니다. 조사에 의하면 게임 플랫폼의 제작 중 안드로이드가 차지하는 비중이 55%에 달한다는 결과가 나타났는데, 이는 그만큼 모바일 게임에 대한 사람들의 관심도가 커지가는 것을 의미하며, 앞으로도 이 현상은 계속 지속될 듯 합니다.


그래픽 가상 솔루션, NVIDIA GRID
가상 환경은 게임은 물론 실제 생활에서도 매우 유용하게 쓰입니다. 특히 IT 업계나 복잡하고 정밀한 그래픽 화면을 필요로하는 전문 직종에서의 가상 환경은 경쟁력을 갖추고 생존을 위해서 꼭 필요한 도구입니다. 이를 위한 해결책이 바로 엔비디아 그리드입니다.

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실생활에 깊이 사용되는 엔비디아 그리드
엔비디아 그리드는 가상 환경 내에서 CPU가 아닌 GPU를 통해 그래픽을 처리하기 때문에 그 어느때보다 더욱 향상된 그래픽 환경을 사용자에게 제공해줍니다. 따라서 복잡하고 정교한 장치, 구조물 등을 아주 상세하게 가상화 환경에서 볼 수 있어서 실생활에서 폭넓게 사용됩니다.


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GPU 시뮬레이팅
그리드 가상화 기능으로 앞으로 나타날 화면을 보다 정교하고 입체감있게 시뮬레이팅 하는 것이 가능합니다.


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라이프 오브 파이에서의 그래픽 가상화 처리의 예
호랑이와 함께 조난되서 되서 긴 시간동안 배 위에서 함께하는 내용의 영화, 라이프 오브 파이는 그래픽 가상화 기능이 사용된 좋은 예시입니다. 솔직히 실제로 호랑일 배 위에 데려놓고 이런 영화를 찍을 순는 없는 법이지요. 이 영화에서는 호랑이 말고 환상적이고 몽환적인 화면이 많이 연출되는데, 이 모두 그래픽 가상화 덕을 톡톡히 보았다 할 수 있을 것입니다.


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스포츠에서 흔히 사용되는 그래픽 가상화의 예
우리가 TV에서 흔하게 보는 스포츠 경기에서도 알게 모르게 가상화 기능은 많이 사용됩니다. 빙판 위에 흐리게 나타나는 국기, 필드 위에 나타나는 화살표, 숫자, 그리고 체조선수의 연속 동작 등 이러한 모든 것들도 우리가 쉽게 접하는 그래픽 가상화입니다.


다중 디스플레이, 디스플레이 확장
그래픽 장치는 단일로 사용하는 게 아니라 여러 개를 동시에 사용함으로서 여러 개의 화면을 띄우는 다중 디스플레이나 하나의 시스템에서 여러 개의 화면을 보이는 디스플레이 확장이 가능합니다. 이 기능 역시 실제 생활에서 우리들이 알게 모르게 자주 사용되는 기능이라 할 수 있습니다.

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실제 생활 속의 디스플레이 사용의 예
한 스크린에서의 디스플레이 분할, 다중 디스플레이, 여러 대의 시스템을 통한 디스플레이 확장을 여러 개의 그래픽 장치를 통해 가능합니다.


실생활, 미래에서의 GRID
엔비디아 그리드를 통한 가상화 기능은 지금 현재에서도 많이 사용되며, 미래에서도 우리 생활을 더욱 풍요롭게 하는데 사용될 것입니다.

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IT 업체들이 사용하는 그리드 가상화 장치


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기업에서 사용되는 그리드 가상화의 예
하나의 메인 가상화 장치를 중심으로 여러 부서에서 이를 동시에 사용하는 것이 가능합니다.


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미래의 가상화 사용의 예
가까운 미래에서 전망되는 가상화 사용의 예시입니다. 우리는 그래픽 가상화 기능을 사용해서 업무 시에 디스플레이 장치만을 두고 일을 할 것이며, 벽면에 원하는 화면을 마음대로 띄우거나 집에서 회사의 업무 내용을 스트리밍 해서 재택근무도 쉽게 할 수 있을 것입니다.


방대한 자료를 계산하는 Tesla
천문학적인 단위의 자료를 계산하고 이를 바탕으로 미래를 예측하는 작업에는 서버용 GPU 가속기, Tesla가 사용됩니다. 복잡한 내외부의 조건을 반영해서 앞으로 일어날 일을 제시해주는 빅데이터 처리, 한치의 오차가 생명에 직결되는 의료계에서의 정확한 시뮬레이션 계산, 부정확 속에서 가능성을 찾는 과학계에서는 보통 이상의 정교한 그래픽 화면을 요구할 때가 많은 데, 이때 사용되는 Tesla는 CPU 대비 10 배이상의 값을 처리해줍니다.

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빅데이터 처리에 유용한 서버용 GPU, Tesla


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최근 5년 간 사용된 GPU 계산
2008년부터 2013년까지 최근 5년 간 GPU는 폭발적이라는 말에 어울리게 모든 부문에서 그 사용이 급증하였습니다.


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Tesla 사용의 예
미래 예측, 초정밀 계산, 가능성 제시 등 방대하고 모호한 결과값을 요구하는 모든 빅데이터 업무에 Tesla가 사용되고 있습니다.


GPU의 기타 사용 예시
GPU는 이 외에도 여러 곳에서 사용되며, 사용 빈도도 높아지고 있습니다. 그래픽을 구현하는 과정에 있어서 효율성을 찾는 모든 부문에서는 GPU가 크게 작용하는게 지금의 현실입니다.

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GPU 사용의 기타 예
전 세계인이 사용하는 소셜미디어, 트위터나 음원을 듣고 제목과 연주자를 찾아주는 샤잠(Shazam), 옷의 문양에서 그와 연관된 걸 찾아주는 패턴 검색 등에서도 GPU는 폭넓게 사용됩니다.


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계산 범위의 최적화, GPU 다이렉트
GPU를 통해 계산 범위를 최대한 좁히거나 두 시스템에서 사용되는 같은 GPU로 다이렉트 연결할 수 있습니다.


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 지스타에 소개된 엔비디아 그래픽카드들
끝없이 발전하는 GPU를 우리는 컴퓨터와 게임에서 가장 쉽게 접할 수 있습니다. 현재 지포스 GTX 780 Ti까지 출시된 지금, 앞으로 더 발전되고 개선될 새로운 그래픽카드를 기대해봅니다.
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