2. 성능과 지원, 효율을 향상한 지포스 GTX 960
엔비디아 (NVIDIA) 지포스 GTX 960은 먼저 출시된 지포스 GTX 970/ GTX 980과 같은 2세대 맥스웰 (Maxwell) 아키텍처 기반의 GPU로 성능과 전력 효율을 개선하고 있으며 DX12와 지포스 GTX 900 시리즈가 지원하는 그래픽 기술, 오버클럭 잠재력이 높은 것으로 알려졌다.
또한 하이엔드 시장에 등장한 지포스 GTX 970과 같이 처음부터 파트너사들에 의해 비레퍼런스 제품이 시장에 등장한다.
가격대비 합리적 성능의 스윗스팟 GPU, 지포스 GTX 960
지포스 GTX 960은 모델명에서 알 수 있듯이 기존 지포스 GTX 460과 GTX 560, GTX 660, GTX 760을 잇는 라인업으로 스윗스팟 GPU다. 즉 가격대비 합리적인 성능을 제시해 고성능이지만 하이엔드의 높은 가격이 부담스럽고 메인스트림의 부족한 성능을 보완할 수 있는 적절한 성능과 가격을 갖춘 제품이다.
지포스 GTX 960은 스팀 및 온라인 게임, 그리고 기존 지포스 GTX 660 또는 그 이하의 그래픽카드를 사용 중인 게이머의 업그레이드에 적합한 성능과 가격을 제시한다. 일반 게이머 다수는 지포스 GTX 660 또는 그 이하의 GPU를 사용하고 있어 이들의 업그레이드에 적합하다.
DirectX 12 지원 및 GTX 660 대비 2배의 전력 효율 향상
엔비디아 지포스 GTX 960은 DirectX 12 (이하, DX12)를 지원하는 GPU로 DirectX 12의 주요 기술을 제공한다. 특히 DX12는 AMD가 소개한 맨틀 (Mantle) API와 같이 CPU 오버헤드를 줄이고 최적화해 성능을 개선하는 것이 특징으로 DX12는 GPU에 기존보다 더 직접적인 접근이 가능해져 빠르고 더 복잡한 화면, GPU의 성능 향상에 따른 해상도 및 렌더링 품질 향상이 가능해진다. (DX12에 대한 내용은 MS 오버헤드 줄인 DirectX 12 발표, 어떻게 달라졌나? 기사 참고)
2세대 맥스웰을 발표하며 등장한 MFAA 기술도 확대 예정이다. 현재는 FMAA 지원 게임의 수가 부족한 편이지만 DX10과 DX11 게임의 기술 튜닝과 필터, 알고리즘을 향상해 지원 게임을 확대하고 있으며 DX9 지원 작업도 진행 중이라고 밝혔다.
사용 편의성 향상을 위해 지포스 익스피리언스에 MFAA 설정을 제공해 보다 쉽게 접근 가능해졌으며 4K DSR을 통해 1080p 게임 플레이시 그래픽 품질을 높여 디테일 향상과 더 많은 화면을 볼 수도 있다.
지포스 GTX 960의 일반적인 성능은 1080p 환경과 60fps 구현을 목표로 하고 있으며 이는 기존 지포스 GTX 660가 40fps에 근접한 성능을 제공한 것과 차이가 있다. 전력 효율면에서도 120W의 지포스 GTX 960은 140W로 알려진 지포스 GTX 660 대비 2배의 향상이 이루어진 것으로 소개됐다.
또한 지포스 GTX 960은 파트너사에 따라 낮은 발열과 전력을 소모하는 2D 작업이나 일부 온라인 게임 등에서 쿨링 팬을 꺼 소음을 줄이는 무소음 모드를 구현한다. 이는 이전에도 일부 제조사를 통해 구현된 바 있으며 저전력 및 일정 온도와 발열 등의 조건을 지능적으로 관리해 전력이나 발열이 낮으면 팬을 꺼 무소음 모드로 전력이나 발열이 높아지면 팬을 다시 켜 안정적인 쿨링 환경을 만들어준다.
엔비디아는 지포스 GTX 960 발표 당시 이를 시연했다. 리그 오브 레전드 플레이 데모 조건은 1920x1080 해상도와 최대 설정에서 30W 정도를 소모하는데 테스트에 사용된 Gainward 지포스 GTX 960은 쿨링 팬을 꺼 무소음 모드로 동작했다. 엔비디아에 따르면 무소음 동작은 ASUS와 기가바이트 (GIGABYTE), Gainward 지포스 GTX 960이 이를 지원하며 차후 더 많은 파트너사가 이를 지원할 예정이라고 전했다.
퍼포먼스 시장 타겟, 새로운 GM206 GPU 탑재한 지포스 GTX 960
엔비디아 지포스 GTX 960은 하이엔드 지포스 GTX 970/ 980에 탑재한 GM204와는 다른 새로운 GM206 GPU를 탑재한다. 32 쿠다 코어 (CUDA Cores)와 컨트롤 로직 1개를 조합하고 이를 4개로 묶어 하나의 SMM을 구성해 128 쿠다 코어를 제공한다. 맥스웰 SMM은 케플러 SMX보다 작은 면적에 더 많은 쿠다 코어, 코어 당 약 1.4배 성능, 와트당 성능도 2배 향상, 경량화로 효율성과 활용성을 높이고 멀티스레드 작업과 전력 최적화를 이루었다.
지포스 GTX 960은 2 GPC와 8 SMM으로 1024 쿠다 코어를 탑재해 지포스 GTX 970이 13 SMM으로 1664 쿠다 코어, 지포스 GTX 980이 16 SMM으로 2048 쿠다 코어를 제공하는 것과 차이가 있으며 그에 따른 성능 차이도 발생한다. 메모리는 256bit와 64 ROPs 조합인 상위 제품과 다르게 128bit와 32 ROPs 구조, 압축 알고리즘과 캐싱 효율을 개선해 DRAM 대역폭 요구를 줄여 효율을 높이는 메모리 아키텍처를 이용한다.
엔비디아 지포스 GTX 960 레퍼런스
또한 HDMI 2.0 (HDCP 2.2) 지원으로 4K 60Hz (444 RGB Pixels), HEVC/ H.265 인코딩만 지원하는 지포스 GTX 970/ GTX 980과 다르게 H.265 인코딩 (60fps 45K 비디오 인코드)과 디코딩도 지원한다. NVENC는 쿠다 기반 인코딩 대비 낮은 전력과 빠른 처리 성능이 특징이다.
PureVideo HD와 H.264와 VC-1, MPEG-2 풀 하드웨어 가속, PIP 듀얼 스트림 디코드 하드웨어 가속, 블루레이 3D (Blu-Ray 3D) 가속을 위한 Multi-View Codec 하드웨어 가속, HDCP (High-Bandwidth Digital Content Protection) 암호화 키 테이블 및 7.1채널 HD Audio 코덱, HDMI 출력시 영상과 오디오 동시 출력, Dolby True HD와 DTS HD Master Audio, DisplayPort 1.2 규격도 지원한다.
오버클럭 잠재력이 높은 지포스 GTX 960
엔비디아는 맥스웰이 케플러 (Kepler)와 같은 28nm 공정을 유지하고 있으나 우수한 오버클럭 잠재력을 제공한다고 밝혔으며 지포스 GTX 960 소개 당시 1.5GHz (레퍼런스 1126/ 부스트 1178MHz)의 코어 오버클럭을 시연했다.
하지만 높은 오버클럭 잠재력을 갖고 있더라도 다수의 제품이 팩토리OC를 통해 1.5GHz 클럭에 가깝게 설정되고 오버클럭 결과는 시스템이나 제품 등에 따라 달라지는 만큼 모든 제품의 오버클럭이 잘된다고 보기는 어려울 것이다.
비레퍼런스 기반으로 등장하는 지포스 GTX 960
비레퍼런스 ASUS 지포스 GTX 960 Strix OC Edition
지포스 GTX 960은 지포스 GTX 970과 같이 비레퍼런스와 팩토리OC를 적용한 제품이 활발하게 등장할 것으로 알려졌으며 엔비디아가 샘플로 제공한 ASUS 지포스 GTX 960 STRIX OC Edition 역시 비레퍼런스와 팩토리 OC가 적용된 그래픽카드다.
6핀 PCIe 보조전원 1개 (75W x 1)와 PCI-Express 3.0 슬롯으로 전원을 공급하며 레퍼런스는 TDP 120W 스펙이지만 팩토리OC가 적용된 만큼 레퍼런스보다 조금 더 높은 전력을 소모할 것으로 예상된다. SLi 커넥터는 지포스 GTX 760과 같이 하나만 제공해 2-Way SLi 기술을 지원하며 후면에는 PCB 휨 방지와 메모리나 각종 부품의 방열을 위한 백플레이트를 제공한다.
지포스 GTX 960 레퍼런스 클럭은 코어 1126MHz와 부스트 클럭 1178MHz지만 이 제품은 코어 1253MHz와 부스트 1317MHz, 메모리 클럭은 7200(1800)MHz가 적용된다.
HDMI와 3개의 DisplayPort, 듀얼링크 DVI-I의 5개 출력
출력포트는 레퍼런스 지포스 GTX 960과 같이 DisplayPort 3개와 HDMI 2.0, 듀얼링크 DVI-I의 총 5개의 포트를 제공하는데 이는 지포스 GTX 970/ GTX 980 레퍼런스와 같은 구성이다.
스테레오 3D 기반의 엔비디아 3D 비전 (3D Vision)과 최대 4대의 모니터 구성, HDMI 포트를 이용해 4K 30Hz로 제한되던 출력은 HDMI 2.0 지원으로 4K (UHD) 60Hz를 이용할 수 있다.
ASUS DIRECTCU II 쿨링 솔루션, 0dB 팬 탑재
지포스 GTX 960은 제조사에 따라 다양한 비레퍼런스와 팩토리OC 제품이 활발하게 등장할 것으로 예상되는데 ASUS는 DirectCU II와 0dB 쿨링 팬을 탑재해 설정 온도 이하에서는 쿨링 팬을 멈춰 소음을 줄이는 무소음 (Silent) 모드를 지원한다. DirectCU II는 6mm와 8mm 두께의 히트파이프 각 2개씩 총 4개를 U자로 배치하고 히트파이프 4개는 GPU와 직접 접촉해 방열하는 방식의 쿨링 솔루션이다.
이와 같은 무소음 모드는 다른 제조사의 지포스 GTX 960에서도 지원하고 있는데 부하가 적은 2D 화면 등에서는 팬을 끄므로 그만큼 동작 소음을 줄일 수 있다. 메모리와 PCB 전체는 2개의 쿨링 팬을 이용해 간접 쿨링하며 4핀 PWM을 이용해 온도에 따라 전압과 RPM을 조절한다.
전원부는 GPU와 메모리 4+1 페이즈 (메인 컨트롤러 uPI Semiconductor uP1608TK)를 지원하며 페이즈 당 3개의 Low RDS(On) 모스펫을 사용한다. ASUS는 기존 캐패시터보다 2.5배인 50,000 시간 수명의 솔리드 캐패시터와 온도 및 효율을 높인 모스펫 등으로 구성된 Super Alloy Power로 전원부를 제공한다.
28nm GM206-300-A1 (GTX 960)
GPU는 28nm 공정과 2세대 맥스웰 (Maxwell) 아키텍처 기반의 지포스 GTX 960이 사용되며 코어는 GM (GeForce Maxwell)을 의미하는 GM206-300-A1이 마킹된 새로운 GPU를 탑재했다. 하이엔드로 출시된 지포스 GTX 970/ GTX 980에는 GM204 기반 GPU가 탑재되는데 이와 차이가 있으며 1024 쿠다 (CUDA Cores)와 64 텍스처 유닛 (TMUs), 32 ROPs를 제공한다.
DX11.2와 DX12, OpenGL 4.3, PCI-Express 3.0과 GPGPU를 위한 쿠다 (CUDA)와 OpenCL, DirectCompute, GPU로 가속하는 물리엔진 PhysX, HEVC/H.265 인코딩만 제공된 지포스 GTX 970/ GTX 980의 NVENC와 다르게 HEVC/H.265 인코딩과 디코딩을 지원하는 향상된 새로운 비디오 엔진 (NVENC)을 탑재했다.
메모리는 GDDR5로 전면과 후면에 각각 2개가 배치되어 총 2GB 용량을 제공해 상위 제품의 4GB의 절반 용량이며 메모리 버스도 128bit로 줄었다. 전면과 후면에는 각 1개의 메모리를 추가 장착 가능한 공간을 남겨두고 있어 추후 고용량 버전의 등장도 예상할 수 있다. 이 제품에는 삼성전자 GDDR5 (K4G41325FC-HC28, 1.5V)를 사용하며 레퍼런스의 7000(1750)MHz보다 향상된 7200 (1800)MHz 클럭으로 메모리 대역폭은 115.2GB/s로 증가했다.
[영상] 엔비디아에 대응하는 인텔 가우디3/AMD MI300/범클라우드 진영의 NPU/,그리고 AI 하드웨어 개발 흐름과 추세는? 
