PC 성능을 끌어올리고 그래픽 환경을 화려하게 만드는 데에는 일반적으로 높은 성능을 요구하는 게임이 자리잡고 있다. 꽤 오래전부터 게임은 하드웨어 발전을 부채질하는 촉매제 역할을 해왔으며 최근에도 소위 말하는 대작 게임을 즐기기 위해 개인 사용자뿐만 아니라 PC방에서도 업그레이드를 하는 것이 일반적인 현상이 되었다.
이중 3D 그래픽이 게임의 필수 요소로 자리잡으면서 그래픽카드 발전에 곧 PC 고성능화를 대신하게 되었다. 물론 그래픽카드의 발전과 더불어 프로세서, 메모리, 스토리지등의 조합의 결과였겠지만 그만큼 PC의 선택 및 성능에 그래픽카드가 미치는 영향력은 매우 큰 편이다. 다만 이전부터 그래픽카드는 CPU의 성능을 가늠하는 가장 중요한 요소로 평가되었지만 최근에는 그 성격이 조금은 달라지고 있다.
불과 몇 년전까지만 해도 그래픽카드의 경우 순수하게 3D 처리 성능만이 주목을 받았고 그로 인해 단순히 최신 게임에서 어느정도의 성능을 보이는지가 선택의 대부분을 차지하였다. 물론 지금까지도 꾸준히 후속 모델이 출시되고 있으며 제조공정의 미세화나 아키텍쳐의 변경등을 통해 전작보다 향상된 성능을 제공해오고 있는 것도 사실이다.
이렇듯 그래픽 코어의 기술이 점차 발전하고 있는 것은 부정할 수 없는 사실이지만 그 속도가 점차 둔화되고 있다는 점은 인지해야 할 것이다. 아무리 작동 속도가 빨라지고 여러 가지 명령어셋이 추가되어도 결국 여러 부품들과의 조합이나 현재의 인터페이스등으로 인해 처리할 수 있는 범위는 한정되어 있기 때문에 전반적인 성능 향상은 발생하지만 그 폭은 점차 완만한 상승곡선을 그리고 있는 상황이다.
최신 모델은 이전 모델에 비해 성능 향상을 보이지만 그 향상폭은 점차 둔화되고 있다.
물론 현재 상황에서 중급 정도의 그래픽카드로도 디아블로3나 블레이드앤소울등의 최신 게임들을을 원활히 플레이가 가능할 정도의 성능을 만족시켜주기 때문에 옛날같이 그래픽카드가 게임을 따라가지 못하는 상황이 발생하는 일은 거의 없다.
즉, 그동안 그래픽카드는 3D 성능 향상에 초점을 두고 눈부신 속도로 발전을 해왔고 그 결과 이제는 단지 게임을 즐기기 위해서라면 중급 이상의 그래픽 카드로도 충분한 성능을 발휘할 수 있게 되었다. 그러다보니 그래픽 제조사의 입장에서도 오직 3D 성능 향상만에 초점을 두는 것이 아니라 낮은 소비전력이나 다양한 활용을 위한 부가 기능등에 무게중심이 이동되고 있는 상황이다.
그래픽카드 최대 제조사는 인텔, 프로세서에 내장된 그래픽 코어 덕분
얼마전 미국 내 시장조사기관인 JPR이 발표한 2012년 2분기 그래픽 시장 점유율 및 출하량 보고서를 살펴보면 전체 그래픽카드 시장에서 인텔이 62%로 지난 4분기 대비 2.9% 증가하면서 부동의 1위 자리를 차지하고 있으며 NVIDIA는 14.8%로 0.3% 하락, AMD는 22.7%로 2.5%가 줄어 인텔을 제외한 주요 GPU 제조사의 시장 점유율은 하락했다.
우리에게 익숙한 그래픽카드 칩셋 제조사라고 한다면 NVIDIA, AMD, VIA, MATRIX등을 떠올리지만 실제로 세계에서 가장 큰 규모의 그래픽칩셋 제조사는 인텔이다. 인텔은 예전에는 메인보드 칩셋내에, 최근에는 프로세서 내에 그래픽 코어를 내장함으로써 굳이 고성능 그래픽카드가 필요치 않은 경우에 최고의 선택이 되어 왔다.
인텔의 그래픽 칩셋 시장점유율이 높은 이유는 내장형 그래픽 코어 덕분이다. 별도의 그래픽카드를 사용하지 않고도 CPU나 메인보드 칩셋 등에 내장된 내장형 그래픽 코어로 시장점유율에서 높은 수치를 기록한 것. 그 결과 1분기와 비교해 데스크톱 부문은 6.3%, 노트북 부문은 13.9%씩 시장점유율을 늘렸다.
이와 달리 AMD는 데스크톱 부문과 노트북 부문에서 각각 13.8%와 6.1%씩 시장점유율이 하락하면서 부진한 모습을 보였다. 이는 올해 발표한 AMD 트리니티의 경우 인텔과 비교해 여전히 GPU 성능은 뛰어지만 CPU 성능이 부족한 모습을 보여주면서 데스크탑 시장뿐만 아니라 노트북 시장에서도 인텔을 비롯한 엔비디아와도 제대로된 경쟁 구도를 갖추지 못하였기 때문이다.
엔비디아의 경우 데스크톱 부문에서는 10.4% 하락했지만 노트북에서는 19.2% 시장점유율이 상승하였다. 그 이유에 대해 데스크톱PC용 그래픽카드 신제품이 출시되지 않았다는 점과 애플, 삼성전자 등의 노트북에서 지포스 그래픽 칩셋을 사용한 업체들이 늘어났다는 점이 영향을 끼친 것으로 볼 수 있다.
내장 그래픽의 성능향상을 위한 도전
여전히 그래픽카드의 중요성이 커지고 있는 것과는 달리 전세계적으로 외장형 그래픽 카드 판매량은 감소하고 있는 추세이다. 최근 시장조사기관 JPR의 2012년 2분기 외장 그래픽 시장 점유율 보고서에 의하면 외장 그래픽 출하량은 1천476만개로 이전 분기보다 6.5% 하락하였으며 지난해 같은 기간대비 7.1%가 하락하였다.
이는 전세계적으로 PC 수요가 점차 감소하고 있는 추세를 그대로 반영하고 있으며 여기에 내장 그래픽의 성능이 크게 향상되면서 저가형 외장 그래픽 시장을 대신하고 있는 것도 한 이유이기도 하겠다.
최근 통합 그래픽은 보급형 그래픽 카드를 위협할 정도의 성능이 향상되었다.
실제로 인텔이 최근에 선보인 아이비브릿지 프로세서에 내장된 인텔 HD 그래픽스 4000의 경우 이전 세대 내장 그래픽보다 괄목할 만한 성능 향상을 가져왔왔고 AMD APU는 10만원대 이하의 외장 그래픽 카드를 대신할 만한 성능을 갖추고 있다. 최근 출시된 프로세서들의 경우 거의 대부분이 기본적으로 내장 그래픽 코어를 갖추고 있기 때문에 그만큼 자연스럽게 내장 그래픽에 대한 수요도 많아질 수밖에 없고 굳이 고성능 그래픽 카드가 필요하지 않은 사용자라면 프로세서에 딸려있는 내장 그래픽 사용이 자연스럽다.
그럼에도 불구하고 프로세서 제조사에서 주장하는 '헤비 게이머가 아니라면 내장 그래픽으로도 충분하다'라는 수준은 되지 못하는 것은 사실이다. 인텔의 경우 샌디브릿지에서 아이비브릿지로 변경하면서 그래왔듯이 앞으로 출시될 헤즈웰에서 GPU 다이 크기를 2배로 늘리는 등의 방법을 통해 더욱더 개선해 그래픽 성능을 향상시켜 출시할 계획을 갖고 있지만 그렇다고 최신 3D 게임을 고퀄리티로 원활하게 즐길 정도는 되기 힘들 것이다. 다만 빠른 발전 속도 덕분에 시간이 지날수록 외장 그래픽과 내장 그래픽간의 격차는 서서히 줄어들고 있어 그만큼
내장 그래픽의 활용도가 높아질 수 있을 것이다.
컴퓨터의 미래, GPU의 미래?
엔비디아와 AMD모두 올 2분기에 시장 점유율 하락을 보였지만 자세히 살펴보면 둘 사이에는 확연한 차이가 있다. AMD의 경우 데스크탑뿐만 아니라 노트북 부문에서도 모두 시장 점유율이 하락했지만 엔비디아의 경우 노트북 부문에서만큼은 오히려 시장 점유율이 상승했다.
여기서 살펴보아야 할 것은 바로 엔비디아의 선택이다.
현재 전체 그래픽카드 시장의 경우 앞서 살펴보았듯이 인텔은 프로세서에 포함된 내장 그래픽을 통해 확고한 자리를 차지하고 있으며 이는 데스크탑뿐만 아니라 노트북에도 포함된다. 엔비디아의 경우 외장 그래픽카드 시장에서는 꾸준히 선두자리를 차지하고 있는 상황인 만큼 그동안 약점이었던 노트북 시장에 보다 집중하는 행보를 보여주고 있다.
노트북 시장의 경우 인텔이 내세우는 울트라북이 비록 기대만큼의 큰 인기를 끌지 못하고 있지만 앞으로의 가능성을 염두해 여전히 많은 제조사들이 앞다투어 제품을 출시하고 있는것에 비해 경쟁관계에 있는 AMD 트리니티는 이를 채용한 제조사를 손에 꼽을 수 있을 정도로 참혹한 상황이기 때문에 엔비디아로써는 노트북 시장에서도 충분히 경쟁을 할 수 있다는 판단에 보다 많은 신경을 쓰고 것일 수도 있다.
엔비디아는 여기에 한발 더 나아가 범용GPU(GPGPU)을 클라우드나 가상화에까지 적용을 하려고 하고 있다. 이미 CUDA나 PhysX등을 통해 GPGPU의 가능성을 충분히 확인했기 때문에 앞으로 무한한 잠재력을 갖추고 있는 서버뿐만 아니라 클라우드, 가상화까지 확대해나간다는 계획이라고 할 수 있다.
이렇듯 GPU의 강력한 성능을 통해 기존 클라우드 컴퓨팅을 더욱더 가속화함으로써 개인뿐만아니라 기업등도 비용을 절감하는 한편 효율적인 관리까지 가능도록 해준다.
또한 GPU는 그동안 게임이나 그래픽 응용 프로그램을 이용하는데 필요한 기술이라고 여겨져왔지만 GPU를 슈퍼컴퓨팅 영역에서 이용률을 높히는데 주목을 하고 있다. 즉 CPU가 시스템 전체를 제어하기 위해 고정소수점과 부동소수점 연산을 모두 담당하는 방향으로 발전해 온 반면, GPU는 3D 그래픽 렌더링이나 그래픽 시뮬레이션 작업을 위해 부동소수점 연산을 전문으로 발전해 왔다. 이러한 부동소수점 연산 능력이 GPU를 슈퍼컴퓨터에 도입하려는 이유라고 할 수 있다.
3D 게임은 물론이고 금융 기관의 정보 분석과 각종 시뮬레이션 분야에 GPU 기술 도입이 활발하며, 특히 분자나 원자의 무한한 운동을 지속적으로 관찰해야하는 물리학이나 화학, 의약학 산업에서도 큰 활약을 하고 있다. 이외에도 산업 디자인과 기업 시뮬레이션등에서도 GPU 기술을 도입할 수 있는 좋은 사례라고 할 수 있다.
그 대표적인 행보중에 하나가 바로 엔비디아가 최근 선보인 GPU 기반의 워크스테이션 플랫폼인 '엔비디아 막시무스'를 들 수 있다. 막시무스는 한 대의 워크스테이션에서 복잡한 분석과 시각화를 동시에 처리할 수 있도록 한 솔루션으로 전산작업은 엔비디아 테슬라 K20 GPU 컴퓨팅 액셀레이터가 담당하고 엔비디아 쿼드로 K5000 GPU는 그래픽 기능에 집중하는 방식이다.
"GPU는 컴퓨팅 기술의 새로운 엔진이 될 것이다" 이 것이야말로 그래픽 프로세서(GPU) 제조사인 엔비디아가 꿈꾸는 미래 컴퓨팅 기술이라고 할 수 있으며 앞으로 GPU가 나아가야할 방향이기도 할 것이다.
외장 그래픽과 내장 그래픽, 서로간의 영역을 인정해야..
지금까지 살펴보았듯이 내장 그래픽과 외장 그래픽은 서로간의 영역을 조금씩 공유하고 있지만 직접적으로 간섭하기보다는 각자의 영역에서 시장 상황이나 사용자들의 요구에 따라 각기 다르게 발전되어가고 있다고 보는 편이 맞을 것이다.
간단히 말해 인터넷이나 문서작업, 그리고 회사 업무나 간단한 캐주얼 게임을 하고자 하는 사용자에게는 추가 비용을 들이지 않고 내장 그래픽을 사용하는 것이 유리하다. 게다가 최근들어 내장 그래픽의 성능도 상당부분 향상되었고 블루레이나 3D 컨텐츠등의 감상에서 최적화되었기에 그 활용 용도는 점차 커져가고 있다.
그럼에도 불구하고 내장 그래픽만으로는 다소 버거운 고화질, 고해상도 3D 게임을 주고 하거나 새로운 기술에 관심이 많은 사용자들이라면 외장 그래픽을 장착하는 편이 더 높은 만족도를 얻을 수 있다. 물론 나날이 성능이 향상된 신제품이 출시되지만 최근들어서는 단순한 3D 성능 보다는 GPU를 다양하게 활용할 수 있는 방법들이 논의되고 있다.
또한 새로운 그래픽 방식이나 출력 기술등은 우선 외장 그래픽에서 먼저 적용되어 선보이지만 이러한 기술들의 상당수는 차후 내장 그래픽에서 적용되어 유사한 기능을 발휘되고 있다. 결국 둘 사이에는 상호보완적인 역할을 통한 경쟁관계를 형성하고 있기 때문에 사용자들은 자신의 용도 및 취향, 그리고 경제 사정등을 고려해 적절한 선택을 하는 것이 최선일 것이다.
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