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전송 2007-05-04 00:00

[스페셜]
최고로 돌아왔다! NVIDIA GeForce 8800 Ultra

1. 처음	2. GeForce 8800 Ultra의 변경점
3. 그래픽카드 전체를 덮는 독특한 쿨링 솔루션	4. Shader 연산, 텍스처링의 성능은?
5. 3DMark06 및 게임에서의 성능은?	6. GeForce 8800 Ultra의 소비전력 및 온도
7. 최고의 자리를 위해! GeForce 8800 Ultra

4. Shader 연산, 텍스처링의 성능은?

　

　

테스트에 사용된 시스템은 다음과 같다.

항목

테스트 시스템

CPU
Intel Core2 Extreme QX6700 (2.66GHz)

메인보드
ABIT AB9 Pro (Intel P965)

메모리
CORSAIR CM2X1024-6400 x2
(듀얼 채널 메모리 구성)

VGA

GeForce 8800 Ulta

기가바이트 GeForce 8800 GTX

HDD

Seagate Barracuta 7200.9 (160GB, SATA II)

운영체제

Microsoft WIndows XP SP2

드라이버

NVIDIA ForceWare v158.19

테스트에 사용된 시스템은 최고급 사양으로 CPU는 인텔의 최상위 쿼드 코어 프로세서인 Core2 Extreme QX6700 프로세서를 사용하였으며 메모리는 DDR2-800 1GB 모듈 2개를 듀얼 채널로 사용하였다.

비교 제품으로는 GeForce 8800 Ultra가 출시되기 전까지 최고모델이었던 GeForce 8800 GTX가 사용되었다. 이는 두 제품은 같은 연장선상에 있기 때문에 비교 제품으로 선택하였으며 참고로 이전 GeForce 8800 GTX 리뷰에서 AMD ATI 제품 및 GeForce 7 시리즈와의 성능 비교를 살펴보았기 때문에 이번 기사에서는 넘어가도록 하겠다.

제공 드라이버는 NVIDIA에서 공개한 ForceWare 158.19 버전을 사용하였으며 이는 현재 NVIDIA 홈페이지에 등록되어 있는 정식 버전과 동일한 빌드넘버를 갖고 있다.

NVIDIA GeForce 8800 Ultra 클럭 설정

앞서 GeForce 8800 Ultra의 동작 클럭은 612MHz, 메모리 2160(1080)MHz이라고 언급하였는데 실제 유틸리티를 통해 살펴본 동작클럭은 사양을 준수하고 있음을 확인할 수 있다. 물론 이는 레퍼런스 모델이기 때문이며 XFX등과 같은 일부 제조사들은 오버클럭된 제품을 선보일 가능성도 있지만 제품 자체가 GeForce 8800 GTX에서 클럭이 상승된 버전으로 여겨지기 때문에 오버폭은 제한적이기에 출시는 불투명하다.

Everest 최신 버전을 통해서 GPU에 대한 보다 자세한 정보를 확인할 수 있다. 사용된 트랜지스터 수에서부터 제조공정, 메모리 크기등의 정보뿐만 아니라 코어/메모리 동작 클럭 및 이밖에 스트림 프로세서의 개수, 메모리 버스, 동작 클럭, 메모리 대역폭등을 확인할 수 있으며 앞서 언급한 스펙과 일치함을 알 수 있다. 참고로 쉐이더 클럭의 확인은 Everest 최신 버전 이외에도 새롭게 업데이트된 RivaTuna 2.01 버전을 통해서도 확인이 가능하다.

　

NVIDIA GeForce 8800 Ultra의 Shader 연산 성능

DirectX10으로 넘어오면서 GPU를 통한 Shader 연산이 더욱더 증가되어 이전 Shader 연산 성능이 GPU 성능을 좌우할 정도로 커다란 비중을 차지하게 된다. GeForce 8800 GTX는 지금까지 출시된 제품들중에서 가장 많은 128개의 Shader 연산 유닛을 탑재하였으며 이는 GeForce 8800 Ultra 에서도 동일한 개수이다. 다만 동작클럭의 향상과 이와 더불어 쉐이더 클럭의 향상으로 인한 Shader 연산 성능이 GeForce 8800 GTX에 비해 어느 정도는 향상되었을 것이다.

Shader 연산 성능 테스트에는 Shader를 통한 다양한 그래픽 처리 기법을 단순한 오브젝트에 적용하여 Pixel Shader 연산 성능을 알려주는 ShaderMark v2.1과 3DMARK06내의 Vertex Shader와 Pixel Shader 테스트를 통해 측정해 보았다.

Pixel Shader 3.0

GF 8800 Ultra
GF 8800 GTX

Diffuse Lighting

4086
3610

Direction Light Shader (phong)
3350 2996

Point Light Shader (Phong)
3280 2939

Spot Light Shader (Phong)
2691 2525

Anisotropic Lighting
3282 3075

Fresnel Reflections
3105 2771

Car Surface Shader
2182 2064

Environment Mapping
4833 4454

Environment Bump Mapping
4269 3887

Bump Mapping
2945 2762

Shadowed Bump Mapping
1706 1569

Veined Marble Shader
2259 2057

Wood Shader
2398 2166

Thle Shader
1327 1314

Refraction and Reflection Shader with Phong Lighting
1492 1344

BRDF-Phong/Anisotropic Lighting
2312 2090

ShaderMark v2.1의 테스트 항목중 Shader Model 3.0과 관련된 인스트럭션을 사용한 그래픽 기법을 하나씩 적용하였을때의 프레임 레이트를 비교한 것으로 두제품이 동일한 쉐이더 연산유닛을 갖고 있기 때문에 GeForce 8800 GTX보다 150MHz 높아진 쉐이더 동작 클럭만큼의 차이를 보여주고 있다.

performance impact of multiple shaders switches

Pixel Shader 3.0

GF 8800 Ultra
GF 8800 GTX

Combination Effect

564
522

performance impact of dynamic flow control

Pixel Shader 3.0

GF 8800 Ultra
GF 8800 GTX

Dual Layer 8x8 PCF Shadow Mapping without Flow Control

306
284

Dual Layer 8x8 PCF Shadow Mapping with Flow Control

433
399

이번 항목은 Shader를 이용한 여러 그래픽 기법을 전환시켰을 때의 프레임 레이트와 Shadow Mapping와 PCF 필터링을 적용시 Flow Control의 적용 유무에 따른 성능 차이를 비교한 결과이다.

두 테스트 모두 단일 Shader 적용 테스트와 동일하게 GeForce 8800 Ultra가 약 10% 내외의 앞선 모습을 보여주고 있다.

performance impact of multiple render targets

Pixel Shader 3.0

GF 8800 Ultra
GF 8800 GTX

Edge Detection And Hatching Shader using 1 RT and 2 Passes

638
592

Edge Detection And Hatching Shader using 2 RTs and 1 Pass

644
599

Pixel Shader 3.0에서 지원되기 시작한 MRT(Multiple Render Targets;다중 렌더 타겟)과 관련된 테스트를 살펴보자. MRT는 필터링(filtering) 과 버텍스 작업을 줄이기 위한 향상된 라이팅 알고리즘이 가능하며 최소 단가로 더 많은 광원이 가능하기 때문에 GPU의 연산 성능을 극대화시킬수 있다는 장점을 갖추고 있다.

테스트 방법은 동일한 오브젝트 두개를 각각 하나씩 개별적으로 렌더링을 하거나 MRT를 이용해 한번에 동일한 오브젝트 두개를 생성하는 방식이 사용되며 이를 통해 MRT를 적용했을때와 적ㅇㅇ하지 않았을때의 성능을 비교할 수 있다.

테스트 결과를 살펴보면 앞서의 결과와 비슷한 양상을 보여주는데, 참고로 DirectX 9 기반하에서 GeForce 8800 시리즈는 MRT를 이용해 한번에 4개까지 동시에 처리가 가능하며 DirectX 10에서는 8개까지 처리가 가능해 더높은 성능 향상이 기되된다.

Shader 연산 성능 비교

3DMark06 Future Test

GF 8800 Ultra
GF 8800 GTX

Vertex Shader Simple (Mvertices/s)

236.455
232.351

Vertex Shader Complex (Mvertices/s)

114.212

109.708

Shader Particles (SM3.0) (fps)

180.897

164.258

Perlin Nosie (SM3.0) (fps)

168.852

150.934

3DMark06은 Vertex 및 Pixel Shader 를 모두 테스트가 가능한다 모두 Shader Model 2.0 규격에 맞춰 구현되고 있다. 이에 반해 게임들에 적용되는 물리엔진을 GPU를 통해 처리할때의 성능을 살펴보는 Shader Particles나 산술 연산과 텍스쳐 관련 연산 비율을 확인할 수 있는 Parlin Nosie는 Shader Model 3.0 기반에서 구현되고 있다.

단순한 움직임에 따른 라이팅 처리를 하는 Simple 테스트와 보다 복잡한 Vertex Shader 연산과 CPU연산이 조합된 Complex 테스트 모두 이전 테스트 결과보다는 적은 차이를 보여주고 있으며 SM 3.0 기반의 두 테스트는 10% 이상의 앞선 성능을 보여준다.

텍스쳐 필터링의 성능 비교

3DMark06 Future Test

GF 8800 Ultra
GF 8800 GTX

Single Texture (Mtexels/s)

7368.428

6936.717

Multi Texture (Mtexels/s)

19049.959

17094.546

GPU가 처리하는 가장 기본적인 작업인 텍스처링 작업을 얼마나 빠르게 처리할 수 있는지를 측정하는 테스트로 고정 기능인 텍스쳐 유닛의 개수에 좌우되기 때문에 Shader 유닛의 성능에 크게 영향을 받지 않는다.

2x2 크기의 싱글 텍스쳐로 처리된 64개의 쿼드 커버를 통한 Single Texture 테스트와 8개의 텍스쳐로 이뤄진 8개의 쿼드 커버를 통한 Multi-Texturing 테스트 결과 모두 GeForce 8800 Ultra가 앞선 성능을 보여준다. G80에는 각 그룹당 4개의 텍스쳐 어드레싱 유닛과 8개의 텍스쳐 필터링 유닛이 포함되어 있으며 총 8개의 그룹으로 이루어져 있는데 GeForce 8800 Ultra의 경우에도 동일하게 적용되었기 때문에 단순히 클럭 향상으로 인한 성능 차이만을 보여주고 있다.

　

　　