레퍼런스 Leadtek WinFast GTX 280 1GB로 알아보는 GTX 280 성능편 Page 2:: 보드나라

2. GeForce GTX280의 특징

GeForce GTX 200 시리즈는 게임 그 이상의 활용에 중점을 둔다!

NVIDIA는 GeForce GTX 200 시리즈를 내놓으면서 게임 그 이상 즉, 동영상 인코딩이나 물리연산 가속 등과 같은 범용 목적에의 활용에 중점을 두고 있다. 그 배경에는 NVIDIA에서 새롭게 소개한 C언어 기반의 CUDA (Compute Unified Device Architecture)가 있다.

CUDA를 통해 영상 인코딩, PhysX 물리엔진 가속 등의 활용이 가능해졌다. 특히, 새로 등장한 GTX 280/ 260은 GeForce 8/ 9 시리즈보다 더 높은 부동소수점 처리 능력을 비롯하여 HD 3870의 3배에 이르는 성능을 가지고 있다. (부동 소수첨 처리 단위, Floting Point Operations (FLOPs)) GPU는 이미 쿼드 코어 CPU를 훨씬 뛰어 넘는 성능을 갖추고 있다.

또한, 단백질 변이 등을 시뮬레이션 하여 질병연구에 사용되는 프로젝트인 Folding @ Home에도 NVIDIA는 CUDA를 통해 GPU를 활용할 수 있도록 하여 각종 작업들에서 더 빠른 성능을 얻을 수 있다.

병렬 컴퓨팅과 그래픽 프로세싱 아키텍처를 모두 갖춘 GTX 200 시리즈!

NVIDIA는 GeForce GTX 280/ 260은 G80으로 대표되는 첫 번째 통합 쉐이더 아키텍처에 이어 2세대의 통합쉐이더 아키텍처라고 말하고 있으며, 평균적으로 GeForce 8/ 9 시리즈의 GPU보다 1.5배 향상된 성능과 향상된 특징들을 가지고 있다고 언급하고 있다. 2세대의 통합쉐이더 아키텍처라고 부르는 것은 바로 앞서 언급한 병렬 컴퓨팅 아키텍처와 그래픽 프로세싱 아키텍처를 모두 갖추고 있기 때문이다.

기존 1세대 SPA (Scalable Processor Array) 아키텍처 (G80, G92 GPU들이 지원)는 그래픽 프로세싱 모드를 위한 TPCs (Texture Processing Clusters)와 병렬 컴퓨팅 모드를 위한 TPCs (Tread Processing Clusters)의 두 가지를 제공하고 있다. 각 TPC는 SMs (Streaming Multiprocessors)로 구성되고 SM은 8개의 프로세서 코어 (SPs, Streaming Processors 또는 Tread Processors)로 다시 구성된다. 또한, SM에는 그래픽 프로세싱을 위한 Texture Filtering 프로세서들로 구성된다.

GeForce GTX 280/ 260은 각각 240개와 192개로 증가된 프로세싱 코어를 제공하며, 클러스터 당 8개의 프로세싱 코어 (스트리밍 프로세서 또는 쓰레드 프로세서)가 추가되어 병렬 컴퓨팅과 그래픽 프로세싱 모두에서 더 높은 성능을 얻을 수 있다.

[GeForce GTX 200 시리즈, GPU 병렬 컴퓨팅 아키텍처 구성]

[GeForce GTX 200 시리즈 GPU, 그래픽 프로세싱 아키텍처 구성]

병렬 컴퓨팅 아키텍처에서는 그래픽 프로세싱 아키텍처에서 DirectX 10의 통합쉐이더 아키텍처 구성을 위해 지오메트리와 버텍스, 픽셀 쉐이더, Setup/ Raster로 구성되고 있는 것과 달리 하드웨어 기반의 쓰레드 스케쥴러가 TPCs를 스케쥴링하게 된다.

GeForce GTX 280/ 260과 기존 GPU들과의 비교

제품명	GeForce GTX 280	GeForce GTX 260	GF 9800 GX2	GF 9800 GTX	GF 8800 GTX/ Ultra	Radeon HD 3870 X2
제조 공정	65nm (G200-300)	65nm (G200-100)	65nm (G92-450)	65nm (G92-420)	80nm (G80-450)	65nm (RV680)
트랜지스터	1400백만	1400백만	754 백만 x 2	754 백만	681 백만	666 백만 x 2
코어 클럭	602Mhz	576Mhz	600Mhz	675Mhz	575/ 612 Mhz	740 Mhz
Shader 클럭	1296Mhz	1242Mhz	1600Mhz	1688MHz	1350/ 1500 Mhz	740MHz
Shader : Clock Ratio	2.15x	2.15x	2.5x	2.5x	2.45x	1x
Stream 프로세서	240 개	192 개	128 x 2개	128개	128 개	320개
Native DirectX	DirectX 10/ Shader Model 4.0	DirectX 10 / Shader Model 4.0	DirectX 10 / Shader Model 4.0	DirectX 10 / Shader Model 4.0	DirectX 10 / Shader Model 4.0	DirectX 10.1/ Shader Model 4.1
메모리 인터페이스	512Bits	448 Bits	256 Bits x 2	256 Bits	384 Bits	256Bits x 2
메모리 대역폭	141.7 GB/s	111.9 GB/s	64 x 2 GB/s	70.4 GB/s	86.4/ 103.7 GB/s	57.6 x 2 GB/s
메모리 클럭	2214 (1107)MHz	1998 (999)MHz	2000 (1000)MHz	2200 (1100)MHz	1800 (900)/ 2160 (1080) MHz	1800 (900) MHz
메모리 용량	GDDR3 1GB	GDDR3 896MB	GDDR3 512MB x 2	GDDR3 512MB	GDDR3 768MB	GDDR3/4 512MB, 1GB
ROP	32	28	16 x 2	16	24	16
텍스쳐 Fill Rate	48.1 GT/s	36.8 GT/s	38.4 x 2 GT/s	43.2 GT/s	36.8/ 39.2 GT/s	41.44 GT/s
TF/ TA	80/ 80	64/ 64	64/ 64	64/ 64	32/ 64	56/ 56
TDP	236 W	182 W	197 W	156 W	~ 177/ 175 W	197W
Display Out Color	채널당 10 Bit	채널당 10 Bit	채널당 10 Bit	채널당 10 Bit	채널당 10 Bit	채널당 10 Bit
HD Video	VP2	VP2	VP2	VP2	VP1	UVD
PCIe	PCIe 2.0	PCIe 2.0	PCIe 2.0	PCIe 2.0	PCIe 2.0	PCIe 2.0
가격	$649	$399	$599	$349	$499-599/ $699	$429

NVIDIA는 GeForce GTX 280/ 260은 경쟁사와는 달리 DirectX 10.1을 지원하지 않고 DirectX 10까지만 지원하고 Shader Model 4.0을 지원한다. 240개와 192개로 각각 늘어난 스트리밍 프로세서와 512bit로 늘어난 메모리 인터페이스에 메모리 클럭 증가, 메모리 용량 1GB로 증대를 통해 메모리 대역폭을 늘려 성능 향상을 꾀하고 있다.

새로운 GeForce GTX 200 GPU들은 65nm 공정을 적용하여 제조되며, 이후 55nm 공정으로 이전된다고 알려지고 있다. 기존보다 더 늘어난 1.4billion 개의 트랜지스터를 집적하고 있어 더 커진 코어와 향상된 성능, 복잡한 GPU 연산 기능을 수행할 수 있게 되었으나 공정의 한계로 더 커진 다이 크기와 발열, 소비전력이 증가된 단점도 동시에 가지게 되었다.

GeForce GTX 280/ 260은 G80 GeForce 8800GTX와 비교하여 112/ 64개 더 늘어난 240/ 192개의 프로세싱 코어, 80/ 64 텍스처 필터링 유닛, ROP 24에서 32/ 28로 증가, FP32에서 FP64로 늘어난 정밀도, 부동소수점 연산 능력도 518에서 933 GFLOPs로 증가, Texture Fill 역시 48/ 37 GT/s로 증가, ROP 블렌드 처리 능력, PCI-Express 2.0 인터페이스 지원으로 대역폭 향상, 비디오 프로세서 부분에서도 G92 GPU들이 제공하는 VP2를 제공한다. 내부적으로는 텍스처 프로세싱, 지오메트리 쉐이딩, Dual issue, 스트림 아웃 과 같은 부분의 향상도 가져왔다.

가격대는 GeForce GTX 280은 플래그쉽 모델답게 $649로 상당히 높은 가격이 책정되었고 GTX 260의 경우 경쟁사의 제품에 맞추어 $399로 인하되었다.

지금까지 살펴본 GeForce GTX 280의 향상된 부분을 정리하면 아래와 같다.

GeForce GTX 200 시리즈 GPU에서 향상된 부분 정리