NV40의 모든것을 알아본다, nVIDIA GeForce 6800 Ultra 정식 리뷰 Page 7:: 보드나라

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전송 2004-05-14 21:30

[리뷰]
NV40의 모든것을 알아본다, nVIDIA GeForce 6800 Ultra 정식 리뷰

1. 처음	2. 16개의 픽셀 파이프라인, 때로는 32개??
3. Shader Model 3.0의 지원	4. Displacement Mapping지원 및 AA방식 변경
5. GeForce 6800 Ultra, 레이아웃 및 전원부 살펴보기	6. 기본 성능 테스트, Fill Rate 및 텍스쳐링 성능
7. Shader연산의 성능 검증	8. 3DMark2001SE, 3DMark03, AquaMark3
9. PainKiller, Halo, Splinter Cell 2	10. FarCry v1.1, DOOM III Alpha
11. Anti-Aliasing의 개선 정도를 알아본다..	12. Anisotropic Filtering 부분의 비교
13. 소음 및 온도 테스트	14. 부록 !! : FarCry에서의 치팅(?) 소문의 진실.
15. NV3x의 모든 부분을 보완했고 더 진보했다..

7. Shader연산의 성능 검증

이번 페이지에서는 이전 페이지에서의 테스트의 연장으로 Shader 연산의 처리 능력을 알아보는 페이지인데 이부분도 세부적인 테스트를 위해 D3D RightMark를 사용하였다.

D3D RightMark는 크게 지오메트리 연산능력(Vertex Shader 연산부분)과 Pixel Shader 연산 능력 그리고 포인트 스프라이트와 HSR 그리고 텍스쳐링등의 Fill Rate부분의 수치적인 연산 능력을 종합적으로 테스트할 수 있는 프로그램으로 최근 버전에서는 Shader Model 3.0부분에 대한 지원이 포함되었다.

PIxel Shader 연산능력 테스트

GeForce 6800 Ultra에서 특징적인 부분이 또하나 있다면 각 파이프라인에 Shader 연산 유닛이 두 개라는 점에 있다고 이미 설명하였는데 이번 페이지에서 그 차이로 인해 실제 Shader 연산의 기본적인 테스트에서 그 정도의 차이를 가져오는지를 테스트해보고자 한다.

D3D RightMark는 동일한 랜더링시 사용하는 Shader 연산을 달리 적용하여 각 부분에서의 연산 성능차이를 알아볼 수가 있는데 이번 테스트에 사용된 모든 그래픽카드가 모두 지원하는 Pixel Shader 2.0으로 Shader를 처리한 결과중 Lighting처리의 광원 개수 3개인 3 Point light를 통해 처리하는 결과표(두 번째 그래프의 빨간색부분)를 보면 기존 GeForce FX 5950 Ultra에 비해 처리 능력이 약 7배정도의 차이를 나타내는 것으로 나타나있다.

이러한 엄청난 결과 차이는 NV3x의 FP32연산 성능의 문제 때문으로 위의 테스트 결과가 모두 FP32연산을 적용한 것이기에 FP32연산의 처리로 테스트된 이번 결과에서 GeForce Fx 5950 Ultra와 GeForce 6800 Ultra의 성능차이는 더욱 심하게 나타난 것이다. 추가로... 만약 NV3x의 FP32연산능력이 FP16연산과 동급이었다고 가정하여 지금의 테스트결과를 두배정도의 결과로 나타날 것이라고 생각해본다면 GeForce 6800 Ultra와 3~4배정도의 차이를 나타내므로 16개의 파이프라인과 파이프라인당 두 개의 연산유닛을 가지기에 8개인 NV3x보다 4배의 연산 성능 차이를 나타내야 하는 것에 어느정도 부합된 결과를 가져온다고 생각해볼 수 있다.(FP연산의 차이부분도 테스트해보아야 했지만 테스트 기간이 그리 길지 못하였기에 이부분은 테스트하지 못했다..)

그리고 경쟁사인 ATI의 Radeon 9800 XT와 비교해보면 거의 대부분 두배나 2.5배의 차이를 가져오고 있는데 8개의 픽셀 파이프라인으로 구성되고 파이프라인당 한 개의 Shader연산 유닛을 가지고 있는 Radeon 9800 XT에 비해 16개의 파이프라인을 가지고 있고 파이프라인당 두 개의 Shader연산 유닛을 가지고 있으니 Shader연산 유닛의 처리능력이 같다면 결과는 이론상 4배의 차이를 나타내어야 한다. 하지만 2~2.5배의 차이만을 보이고 있으니 Shader연산 유닛만을 본다면 처리능력은 Radeon 9800 XT의 Shader 연산 유닛보다 느리다고도 할 수도 있는데 이 둘은 FP32연산과 FP24연산이라는 차이가 있기에 누가 더 빠른처리가 가능하냐에 대해서는 어느쪽이라고 언급하기 힘들다..

다음은 3DMark03에서 제공하는 Pixel Shader 2.0부분의 테스트 결과인데 이 부분에서도 GeForce 6800 Ultra의 기존 제품들과의 PIxel Shader 연산 능력 차이는 확연한 차이를 보여주다.. 대부분 3배정도의 성능차이를 나타내고 있다.

지오메트리 연산 성능 테스트(Vertex Shader)

이 부분도 D3D RightMark의 GPS(지오메트리 처리 스피드) 테스트를 통해 알아보았는데 이 테스트에서는 Fixed Function PipeLine과 Vertex Shader 2.0의 Static Flow Control이나 Dynamic Flow Control부분등의 차이로 인한 처리능력의 차이를 알아보았다.

기본적으로 지오메트리부분의 연산 능력은 기존 NV38 그러니까 이번 테스트에 포함된 GeForce FX 5950 Ultra는 Radeon 9800 XT가 하나 처리할 때 0.75개밖에 처리할 수밖에 없다고 알려졌고 대부분 그런 결과를 가져왔는데 Vertex Shader부분에서 언급하였듯이 다시 6개의 고정형 파이프라인으로 병렬처리하기에 Radeon 9800 XT가 한 개를 처리한다면 GeForce 6800 Ultra는 한 개반을 처리할 수 있어야 한다.

테스트 결과를 보자.. 우선 단순한 사람 얼굴의 다수 표현해내는 Ambient부분의 테스트 결과를 보면 고정 펑션을 사용하는 테스트에서는 GeForce 6800 Ultra가 기존 제품들에 비해 약 20%정도만의 성능우위를 나타내고 있지만 Vertex Shader연산으로 들어가면 이론적인 부분에 맞게 비슷한 클럭인 Radeon 9800 XT에 비해 약 1.5배에 가까운 처리 능력 차이를 보여주고 있다.

그리고 3개의 광원에 의해 더욱 복잡한 연산이 적용되는 Diffuse+Specular (3 Point Light)에서는 고정 펑션을 사용하는 테스트에서는 GeForce FX 5950 Ultra에 비해 약 30%정도의 성능 우위를 나타내지만 Vertex Shader 2.0으로 처리된 결과에서는 대부분 GeForce FX 5950 Ultra에 비해 두배정도 앞선 결과를 나타내어 이론적인 부분의 성능차이를 그대로 보여주고 있다.

다음은 3DMark03의 Vertex Shader연산 결과로써 이부분에서도 지오메트리부분의 연산 능력의 이론적인 부분을 결과에서 그대로 보여주고 있는데 Radeon 9800 XT와는 비슷한 클럭이기에 50%정도 더 빠른 처리 결과가 그대로 보여지고 있고 GeForce FX 5950 Ultra는 동작클럭의 차이로 인해 두배보다는 좀 낮은 성능 차이를 나타내고 있다.

여기까지 Shader연산 성능의 이론적인 부분이 제대로 나타나는가를 검증해보았는데 PIxel Shader 연산이나 Vertex Shader 연산이나 nVIDIA가 주장하는데로 대부분 맞는 테스트 결과를 보여주고 있어 리얼 16x1 픽셀 파이프라인과 파이프라인당 두 개의 Shader 연산유닛의 장착으로 기존 GeForce FX 5950 Ultra등의 NV3x계열보다 Shader연산 능력이 크게 향상되었다는 부분이 사실임을 알 수 있다.