2. GF106기반 지포스 GTS 450
엔비디아 (NVIDIA)는 하이엔드와 퍼포먼스에 이어 이제 그간 비어있던 메인스트림 시장의 경쟁을 위한 지포스 GTS 450을 공개했다.
메인스트림을 위한 지포스 GTS 450
메인스트림 시장은 전통적으로 엔비디아가 강한 모습을 보여왔다. 하지만, DX11 세대에서는 지포스 400 시리즈가 늦어지면서 경쟁사에 시장 선점과 전반적인 점유율도 잃어왔다. 이에 따라 엔비디아는 늦었지만, 지포스 GTS 450을 통해 메인스트림 시장에서의 경쟁력을 다시 찾기위해 본격적인 경쟁을 준비하고 있다.
지포스 GTS 450은 그간 메인스트림을 유지해왔던 지포스 GTS 250 라인업을 대체하며, 직접적인 경쟁 제품은 라데온 HD 5700 시리즈다. 하지만, AMD의 경우 라데온 HD 5000 시리즈를 대체할 새로운 제품을 준비중인 만큼 엔비디아는 DX11 라인업 완성 뿐만 아니라 새로운 차기 제품들에 대한 대응도 필요해 보인다.
40nm 공정 적용된 GTS 450, 히트스프레더는 제거
[지포스 GTX 470 (좌)/ 지포스 GTX 460 (우)]
[지포스 GTS 450 (GF106-250-KA-A1)]
GF100과 GF104에 이어 DX11 지원 메인스트림으로 등장한 GF106 코어는 지포스 GTS 450에 사용된다. 이전과 같이 40nm 공정을 적용하며, 그래픽연산에 중심을 둔 GF104와 같은 아키텍처적인 특징을 갖게 된다. 다만, 기존 지포스 GTX 400 시리즈와 달리 지포스 GTS 250의 G92 코어처럼 히트스프레더가 제거된 모습이다.
트랜지스터의 수는 GF100의 30억개, GF104의 19억 5천만 (1.95billion)보다 줄어든 17억 1천만개 (1.71billion)를 사용하는 것으로 알려지고 있으며, 이는 10억 4천만개를 제공하는 라데온 HD 5700 시리즈의 RV840 (코드명 Juniper XT/ Pro)보다 더 많은 트랜지스터가 집적되고 있다. GF106 코어는 정사각형에 가까운 모양을 갖고 있으며, 발열과 소비전력은 메인스트림급에 맞게 설계되고 있다. 경쟁사에 비해 더 많은 트랜지스터의 집적을 통해 다이사이즈가 더 큰 것을 알 수 있는데 이는 엔비디아 라인업 중에서는 가격경쟁력이 유리해졌지만, 경쟁사에는 불리한 입장이다.
또한, 지포스 GTS 450 (GF106)은 지포스 GTX 460 시리즈 (GF104)와 같이 오버클럭이 잘되는 것으로 알려지고 있어 처음부터 다양한 팩토리 O.C 제품들이 등장할 것으로 예상된다.
그래픽연산에 중점을 둔 지포스 GTS 450
페르미 (Fermi)는 1세대로 볼 수 있는 GF100과 그래픽연산에 집중하여 새롭게 설계되어 2세대로 볼 수 있는 GF104가 먼저 등장했다. 1세대가 그래픽연산과 범용연산, 병렬처리 부분이 이전 세대보다 크게 강화된만큼이나 발열과 소비전력 억제면에서는 불리했다면, 2세대로 구분되는 GF104를 사용한 지포스 GTX 460 시리즈는 그래픽연산에 중심을 두면서 발열과 소비전력 억제, 상당히 높은 오버클럭 능력으로 시장에서 좋은 반응을 거두었다.
메인스트림에 등장한 지포스 GTS 450은 GF106 코어를 사용하는데 이 코어는 GF104와 같이 그래픽연산에 강점을 가진 GPU이며 GF104와 같은 아키텍처적인 특성을 가진다. 또한, GPGPU 지원에서 GF100의 일부 기능 제외 또는 감소가 이루어졌으나 GPGPU를 위한 CUDA와 PhysX 물리연산, Directcompute, OpenCL 지원은 그대로 이어받고 있다.
엔비디아는 GF100 기반을 탱크에 비유해 강력하고 복잡했던 그래픽코어로, GF104를 GF100보다 간결하면서 그래픽연산에 최적화된 성능을 제공한 그래픽코어로 비유했다면, GF106 코어는 스나이퍼 비유해 빠르고 민첩하면서 적재적소에 배치되어 활약하는 제품이 될 것으로 정의했는데 이는 실제 제품들이 등장해 메인스트림 시장에서의 활약을 지켜보면 확인할 수 있을 것이다.
지포스 GTS 450, Fermi GF106 기반
엔비디아는 페르미 (Fermi) 아키텍처를 공개하면서 스트림 프로세서로 불리던 연산유닛을 쿠다코어 (CUDA Cores)로 부르고 있으며, 지포스 400 시리즈부터 이전 지포스 시리즈도 이를 적용하고 있다.
메인스트림 지포스 GTS 450에 사용된 GF106 코어는 앞서 언급했듯이 지포스 GTX 460 시리즈에 사용된 GF104와 같은 아키텍처적인 특성을 가질 것이라고 하였다. GF104는 GF100의 그래픽연산과 범용연산, 병령처리에 최적화된 구조는 같으나 그래픽연산 최적화를 위해 SM (Streaming Multiprocessor)의 구조를 바꾸어 SM 당 쿠다코어 수와 디스패치 유닛, 그리고 텍스처 유닛의 수 (텍스처 유닛 GF100의 4개에서 2배인 8개)를 늘리고 범용연산 (GPGPU) 부분을 줄인 구조를 가진다. GF100은 32 (TPC 당 16코어 x 2) 구조였고 GF104와 GF106은 48 (TPC 당 16코어 x 3) 구조를 가진다.
[GF106 (192 쿠다코어와 128bit 인터페이스) : 1GPC 구조]
GF106은 블록다이어그램을 통해 알 수 있듯이 4 SM에 1GPC로 구성된다. 따라서, 범용 컴퓨팅에서는 4코어, 그래픽처리는 싱글코어로 활용된다. 일부 루머에는 4-6 SM 구조로 예상되고 구성에 따라 최대 192/ 288 쿠다코어 구성과 192bit 메모리 인터페이스, 32/ 48 텍스처 유닛, 24 ROP 구성을 예상해볼 수 있었는데 이런 구조는 GF104의 일부를 제거하는 등의 방법으로 가능할 것으로 보여진다.
공개된 레퍼런스 지포스 GTS 450 블록다이어그램을 통해 살펴볼 수 있는 내용은 4 SM 구조로 최대 192 쿠다코어와 싱글 래스터엔진에 4 폴리모프 엔진으로 4개의 테셀레이터 내장, 192bit 메모리인터페이스, 32 텍스처 유닛과 16 ROP 구성이다.
지포스 GTS 450 레퍼런스는 192 쿠다코어와 4 폴리모프 엔진으로 4개의 테셀레이터 제공, 128bit 메모리 인터페이스, 16 ROP와 32 텍스처 유닛, GDDR5 1GB 용량을 제공한다.
또, GF100이 GPC 구조와 기가스레드 (GigaThread) 엔진은 개선되어 다수의 커널 프로그램을 동시에 실행할 수 있는 발전된 멀티 스레드 개념을 적용한 것처럼 GF104, 그리고 GF106도 이러한 기능들을 제공한다.
지포스 GTS 450의 주요 지원
테셀레이터는 페르미 (Fermi)에서 DX11의 주요 기능으로 추가되었고 폴리모프엔진 하나 당 1개의 테셀레이터가 구성되므로 GF104 기반의 지포스 GTX 460 시리즈는 7개, GF100 기반 지포스 GTX 465/ 470/ 480은 각각 11/ 14/ 15개를 제공한다. 따라서, 지포스 GTX 460 시리즈 역시 엔비디아가 DirectX 11과 테셀레이션 (Tessellation)을 바탕으로 세대의 전환을 역설하고 있는 만큼 GF100을 이어 경쟁사를 리드하는 성능을 제공할 것으로 예상해볼 수 있다.
엔비디아는 DirectX 11과 테셀레이션 (Tessellatioin)을 바탕으로 세대의 전환을 역설하고 있고 GF100/ GF104는 폴리모프엔진 당 1개의 테셀레이터 (GF100 기반 지포스 GTX 465/ 470/ 480은 각각 11/ 14/ 15개,지포스 GTX 460 시리즈 7개)를 제공해 이들 성능에서 경쟁사를 리드하고 있는데 GF106 기반 지포스 GTS 450도 4개의 폴리모프엔진을 통해 총 4개의 테셀레이터를 내장해 경쟁사를 리드할 것으로 예상된다.
또, 9600GT (G94)와 GTS 250 (G92) 대비 지오메트리 성능을 최대 2.4배 증가시킨 것으로 알려지고 있고 게이밍 성능은 9600GT 대비 최대 2배, PhysX와 AI 및 레이트레이싱 (Ray-Tracing) 처리 성능도 개선했다. 지포스 GTX 460 시리즈는 지오메트리 성능 최대 4.5배 향상, GF100은 DirectX 11의 중심인 테셀레이션과 지오메트리 성능 (최대 8배 향상)을 크게 끌어올렸다.
성능 부분에서는 멀티 GPU인 SLi 구성에서 지포스 GTS 450은 최대 90%를 넘는 효율을 보이는 것으로 소개되고 있다. 메인스트림급에 맞게 지포스 GTS 450은 게이머들이 이 시장에서 선호하는 1280 x 1024, 1440 x 900, 1680 x 1050의 해상도에 최적의 성능을 제공할 것으로 알려지고 있다.
지포스 GTS 450, AA 및 TMAA 지원, 메모리와 TDP 정보
지포스 GTS 450은 이전 지포스 GTX 400 시리즈와 같이 32x CSAA (8xMSAA + 24x CSAA)를 지원하여 AA 품질 향상과 TMAA (Transparency MultiSample Anti-Aliasing)를 개선하고 있다. 그러나, 지포스 GTS 450은 메모리 인터페이스가 128bit로 줄고 16 ROP 제공, 메모리 대역폭 역시 줄어 고해상도와 AA/ AF 적용시 성능 저하가 상위 제품들보다 커질 것으로 예상된다.
메모리는 지포스 GTX 400 시리즈와 같이 고클럭 GDDR5 메모리를 지원하고 용량은 레퍼런스가 1GB를 적용하고 있으며, 메모리 인터페이스는 128bit ( 메모리 대역폭 57.7GB/s)가 적용된다. 다만, 고클럭 GDDR5 메모리가 사용되나 128bit로 인해 대역폭이 9800GT (57.6GB/s)와 GT 240 (54.4GB/s) 수준에 머무르고 있다. GDDR5 메모리는 지포스 GTX 400 시리즈와 같이 클럭과 전압을 부하에 따라 스위칭하여 전력 효율을 높여준다.
최대 보드 파워 (TDP, 열설계전력)은 지포스 GTX 480 250W, GTX 470 215W, GTX 465 200W, 라데온 HD 5870 188W, 라데온 HD 5850 151W, 라데온 HD 5830 175W와 비교하여 지포스 GTX 460 768MB는 150W, GTX 460 1024MB는 160W, 라데온 HD 5770은 108W, HD 5750 86W인데 지포스 GTS 450은 106W로 지포스 GTX 460 시리즈보다 줄었고 라데온 HD 5770보다 2W 가량 낮다. 발열 역시 트랜지스터의 수 감소로 줄어들 것으로 예상된다.
지포스 GTS 450 디스플레이 및 멀티미디어 지원
디스플레이 출력은 지포스 GTX 400 시리즈와 같이 디스플레이 출력을 위한 NVIO 칩셋이 GF106 코어에 내장되며, 지포스 GTX 460 시리즈와 같이 듀얼링크 DVI (Dual-Link DVI) 지원 DVI 포트 2개와 미니 HDMI (Mini HDMI) 포트 1개가 제공된다.
또, 최근 부각되고 있는 3D 기술을 3D 비전 (3D Vision)으로 지원해온 엔비디아는 지포스 GTX 400 시리즈의 SLI 구성을 통해 3대의 모니터로 확장하여 3D를 구현하는 3D 비전 서라운드 (3D Vision Surround)를 지원할 수 있게 되었는데 지포스 GTS 450도 이를 지원한다. 지포스 GTX 200 시리즈도 SLI를 통해 3D 비전 서라운드를 지원한다.
오디오는 G210/ GT220/ GT240과 이전 지포스 GTX 400 시리즈와 같이 오디오 코덱이 내장되고 2채널 LPCM, Dolby Digital (AC3), DTS 5.1, 멀티채널 (7.1) LPCM, Dolby Digital Plus (DD+), MPEG/ MPEG4 AAC를 지원한다. 또한, 경쟁사인 AMD의 라데온 HD 5000 시리즈처럼 지포스 GTX 400 시리즈와 지포스 GTS 450도 Dolby True HD와 DTS-HD Master Audio, HDMI 1.3a를 지원하며, 지포스 GTX 460 시리즈와 지포스 GTS 450은 HDMI 1.4a를 지원해 Blu-Ray 3D도 지원한다.
AMD와 NVIDIA 제품군 비교
지포스 GTS 450은 40nm 공정 적용 및 지포스 GTX 460 시리즈보다 트랜지스터 수가 줄어 발열과 소비전력이 유리할 것으로 예상되며, 메인스트림급 성능을 제공할 것으로 예상된다. 이로 인해 가격경쟁력이 지포스 GTX 400 시리즈보다 유리할 것으로 예상되며, 현재의 메인스트림인 지포스 GTS 250을 대체할 것으로 알려져 있다.
지포스 GTS 450은 루머에 따르면, 768MB와 1GB, 128bit/ 192bit 버전이 등장할 것으로 알려져 있는데 레퍼런스와 같은 1GB 버전이 주로 등장할 것으로 예상된다. 일부 해외 뉴스에서는 약 130달러 ($130)/ 유럽 145달러 ($145)의 가격대를 형성할 것이라고 전했는데 엔비디아 관계자에 따르면, 레퍼런스 버전의 경우 약 110달러 ($110) 수준이 될 것이라고 한다. 110달러 수준으로 보면 10만원 초중반이 예상된다. 그러나, 지포스 GTX 460 시리즈가 그랬던 것처럼 팩토리 O.C가 적용되는 버전들은 조금 더 높은 가격대를 형성할 것으로 보여진다.
지포스 GTS 450은 지포스 GTX 460 시리즈보다 줄었으나 모듈화된 폴리모프 엔진과 래스터엔진으로 DX11과 테셀레이션 처리 성능이 경쟁 제품대비 유리할 것으로 예상된다. 메모리 인터페이스는 1GB 버전이 128bit로 줄고 16 ROP, 32 텍스처 유닛을 제공해 경쟁 제품과 비교하면 텍스처 유닛이 라데온 HD 5770보다 줄었고 메모리 대역폭이 경쟁 제품들보다 낮아져 고해상도와 AA 설정에서 약세를 보일 것으로 예상된다.
열설계전력인 TDP는 지포스 GTX 460은 768MB가 150W, 1024MB는 160W로 나타났는데 지포스 GTS 450의 TDP는 일부 해외 뉴스를 통해 알려진 것은 125W로 공식 발표에서는 106W로 소개되어 라데온 HD 5770의 108W보다 2W 낮고 라데온 HD 5750의 86W보다는 높다.
지포스 GTS 450은 지포스 GTX 460 시리즈 아래에 위치하게 되며, GF106 기반으로 GF104와 같은 아키텍처를 적용하고 내부 스펙에 차이를 보여주나 DirectX 11과 테셀레이션 지원, GPGPU 기능의 일부가 제외 또는 감소되었다. 지금까지 살펴본 지포스 GTS 450의 스펙을 정리하면 아래와 같다.
- DirectX 11과 그래픽연산에 최적화된 아키텍처 (GF106 기반)
- 테셀레이터 및 멀티스레딩 능력 강화 (동시실행 능력)
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9600GT (G94)/ GTS 250 (G92) 대비 최대 2.4배 지오메트리 성능 향상
- 9600GT (G94)/ GTS 250 (G92) 대비 최대 2배 향상된 게임 성능
- 9600GT (G94)/ GTS 250 (G92) 대비 PhysX, AI 및 Ray-Tracing 향상
- 쿠다코어 192 (GTX 460 336/ GTX 465 352/ GTX 470 448/
GTX 480 480)
- 40nm 및 GDDR5 1GB (460 768MB, 1GB/ 465 1GB/ 470 1280MB/ 480 1536MB)
- 텍스처
유닛 32개, 텍스처 처리향상 (GTX 480 60/ 470 56/ 465 44/ 460 56)
- 32x CSAA 및 TMAA/ AA의 효율적인 처리 및 성능 향상
- Render
Back-Ends (ROP) 유닛 16 (GTX 480 48/ 470 40/ 465 32/ 460 24 & 32)
- 전력관리 개선
(클럭 및 전압 스위칭, GDDR5 클럭 및 전압 감소)
지포스 GTX 400 시리즈와 GTX 200 시리즈에 대한
내용은 드디어 출시된 엔비디아 Fermi, 지포스 GTX 400 완벽 분석 기사와 DX11 라인업의 본격적인 경쟁 시작, 지포스 GTX 460 기사, 그리고 게임을 넘어서는 GPU, NVIDIA GeForce GTX 200 시리즈
기사를 참조하자.
HD 5800 시리즈와 HD 4800 시리즈에 대한 내용은
지난 기사인 [이론편] 공정으로 압도하는
RV770. ATI Radeon HD 4800 시리즈와 [이론편] Over the GeForce!
라데온HD5800의 모든것 기사를 참조하자.
