엔비디아의 지포스 RTX 30 시리즈 출시로 인해 그래픽카드 시장은 크게 요동 치고 있다.  특히나 기존의 RTX 20 시리즈 그리고 적지 않은 숫자가 아직도 지포스 GTX 10 시리즈를  분들 사이에서는 역대급 성능 향상이라는 수식어를 받으며 찬양 받고 있다.  그와 맞물려 국내에 수입된 대부분의 지포스 RTX 3080은 빠르게 판매가 이루어지면서 보다 향상된 화질과 성능 대한 목마름이 대부분의 사용자들의 공통적인 부분이 아니었나 싶다.  오늘 드디어 지포스 RTX 3080 보다 더 늘어난 쿠다코어로 인해 늘어난 성능과 24GB 메모리 용량을 탑재한 지포스 RTX 3090 를 소개하고자 한다.  

■ 엔비디아 GeForce RTX 3090 24GB 파운더스 에디션 (FE) 

지포스 RTX 3090 그래픽카드 본체 외에 제품의 전체적인 구성은 최근에 브레인박스에서 소개가 되었던 지포스 RTX 3080 파운더스 에디션과 크게 차이는 없었다. 

이번 지포스 RTX 30 시리즈 중에서 유일하게 NV-LINK (SLI)를 사용할 수 있도록 지포스 RTX 3090 은 허락되었다.  이를 통해 2Way 이상의 지포스 RTX 3090 은 24GB 고용량 메모리와 함께 동영상 렌더링 및 생산성 (크리에이션), 딥러닝 부분에서 원하는 결과를 빠르게 낼 수 있도록 구성되었으며 이런 산업적인 부분 외에 일반 사용자들은 고해상도 8K 등의 게이밍에서 늘어난 성능을 맛볼 수 있다.  그리고 이 2개의 지포스 RTX 3090 를 잇는 NV LINK 브릿지를 추가 구입해야 한다.

제품 자체에 늘어난 크기는 그래픽카드의 3개로 늘어난 슬롯만 보더라도 크게 다르다는 것을 느낄 수 있다.  우선 출력 장치와의 연결은 HDMI 2.1 포트 하나와 3개의 디스플레이 포트로 구성되었다.  

■ 지포스 RTX 3080 파운더스 에디션과의 외형 비교 

▲ 벤치마크 및 기사를 위해 엔비디아에서 제공받은 지포스 RTX 3090 / RTX 3080 파운더스 에디션 

전체적인 비중만 보더더라고 약 1.5 배 정도 커진 외형을 자랑하는데 지포스 RTX 3090 파운더스 에디션의 전체 무게는 약 2.1 Kg 이나 될 만큼 무척이나 크거 무겁다.  하지만 엔비디아 파트너사들의 제품들은 보다 독특한 히트파이프 및 히트 싱크 구성 등과 더불어 3개에서 4개 정도의 팬을 장착해 무게와 크기를 줄였다. 

■ 엔비디아, 지포스 RTX 3090의 스펙 

지포스 RTX 3090 본격적인 테스트에 앞서 이 그래픽카드의 대략적인 스펙을 확인해 보도록 하자.   그리고 전세대 동일한 메모리 용량을 갖고 있는 지포스 TITAN RTX 와 비교해 보게 되면 아래와 같다.

지포스 RTX 3090 의 스펙은 미리 출시가 되었던 지포스 RTX 3080 대비 약 1700 개 정도의 쿠다 코어 숫자가 늘어났으며 메모리의 용량은 10GB 에서 24GB 로 그리고 메모리 인터페이스도 386bit 로 지포스 RTX 3080 대비 64비트 늘어났는데 비중으로 보게 되면 약 17% 정도 늘어난 수치이다. 

전세대 지포스 타이탄 RTX 와 비교해 보게 되면 가장 크게 두드러지게 느낄 수있는 것은 바로 "가격" 이다.  파운더스 에디션 기준으로 2,499 달러에서 현재 지포스 RTX 3090 은 1,000 달러 정도 저렴해진 1,499 달러로 책정이 되어 동급 대비 적지 않게 가격을 내렸다.   물론 하위 모델인 지포스 RTX 3080 에 비해 2배 정도의 가격을 갖고 있지만 전세대 동급 메모리 용량을 가진 그래픽카드와 비교했을 때 엄청난 가격하락을 이루어냈다고 볼 수 있다.   여기에서 생각해 볼 수 있는 것은 왜 이렇게 가격을 내렸을까?  하는 부분일 것이다. 

지포스 RTX 20 시리즈가 첫 출시 되었던 2년 전과 대비 동영상 컨텐츠 크리에이션 시장이 상상 외로 커졌다.  이는 유튜버들의 숫자만 들어난 것만 봐도 엄청난데 동영상이라는 컨텐츠 자체가 생각 외로 소비시간 자체가 빠르고 이에 발맞추기 위해 크리에이터들은 보다 양질, 4K 이상의 고화질로 "빠르게" 만들기 위해서는 이 GPU 의 활용도가 높아졌기 때문이다.  그래서 엔비디아의 이런 가격인하는 소수 만이 사용했던 엔터플라이즈급 그래픽카드의 가격을 끌어내려 개인, 크리에이터들에게 보다 높은 생산성을 제공해 주기 위함으로 보인다.   그래서 이 지포스 RTX 3090 은 게이밍 그래픽카드라는 전형적인 시장의 영역이 아닌 빠른 생산성을 필요로 한 컨텐츠 크리에이션 이라는 관점에서도 봐야 한다.   브레인박스에서 소개가 되었던 "지포스 RTX 30 시리즈 쿠다 코어당 가격" 에서 사용되었던 표에 타이탄 RTX 를 넣어 다시 계산해서 정리를 해보면 아래와 같다. 

위 표에서 볼 수 있는 것 같이 여러 개의 그래픽카드를 통해 렌더링으로 사용할 수 있었던 최고 스펙을 가진 지포스 타이탄 RTX 에서 현재 지포스 RTX 3090 의 가치가 상대적으로 얼마나 높은지 단적으로 볼 수 있으며 이런 엔비디아 그래픽카드 가격 정책의 변화는 "소수만이 필요했던 컨텐츠 크리에이션 시장 자체가 대중화가 되었다는 판단" 에서 비롯되었다고 볼 수 있으며 이는 일반 개인들도 저렴한 가격에 빠른 렌더링 성능을 가진 그래픽카드가 이 지포그 RTX 3090 이란 이야기 이다.  

지포스 RTX 3080 20GB 모델?  그래서 아마도 이런 시장에 조금 더 대응하기 위해 현재 지포스 RTX 3080 에서 10GB 메모리를 추가한 RTX 3080 20GB 모델이 나온다는 이야기가 나오는 이유이다.  이 그래픽카드도 게이밍 이라는 타이틀 보다라는 그래픽카드의 메모리 용량을 늘려 이를 활용할 수 있는 빠른 이미지 렌더링이 필요한 사용자들에게 어필하기 위함이라고 볼 수 있으며 이런 제품이 나올 수 있는 가장 큰 이유는 RTX 3080 과 지포스 RTX 3090 의 가격적인 간극은 800 달러로 적지 않으며 현재 지포스 RTX 3080 스펙에 10GB GDDR6X 메모리가 추가된 상급의 그래픽카드도 크리에이터 입장에서는 충분히 매력적인 가성비가 높은 제품이 될 수 있기 때문이다.   (이 늘어난 메모리 용량 부분에 대한 것은 간단한 테스트와 함께 추가적으로 이야기를 하면 좋을 듯 하다.)

■ 테스트 시스템 소개  

● 인텔 코어 i9 10900K - 인텔코리아 
 

● 시스템 메모리 : 게일 DDR4-3200 CL22 16GB x4 = 64GB 

● 메인보드 : 에이수스 Z490-A GAMING (에스티컴)

● 스토리지 : 씨게이트 파이어쿠다 520 Gen4 x4 2TB

● 파워 : 마이크로닉스 아스트로 80 플러스 플래티넘 850W  

■ 크리에이션 렌더링 테스트

● OTOY OctaneRender

OctaneRender 는 실시간으로 가장 빠른 GPU 렌더링 소프트웨어로 비슷한 하드웨어 환경으로 렌더링 할 수 있는 렌더러 중에서 가장 빠른 성능을 닌다.  특히나 최신 버전에서는 머신 러닝 최적화 되었으며, 코어 외 지오메트리 지원 등을 통해 10-100 배의 엄청난 속도 향상과 엔비디아의 RTX 레이트 레이싱 GPU 그래픽카드에서 최적의 성능을 낸다.  그리고 엔비디아 그래픽카드들의 장점 중에 하나인 다중 GPU도 지원하기 때문에 하나의 엔비디아 레이트 레이싱 GPU에 2 ~ 5 배의 렌더링를 제공한다.  이번 테스트에서는 조금 더 대용량 그래픽메모리에 최적화가 되어 있는 버전으로 테스트가 진행되었다. 

▲ 테스트시 측정되는 지포스 RTX 30 시리즈의 메모리 사용량 / 좌, 지포스 RTX 3090 우, 지포스 RTX 3080 

쿠다의 코어 숫자 외에 지포스 RTX 3080 과 지포스 RTX 2080 Ti 의 렌더링 시간은 각기 450초 및 580초로 130초 정도 빠른 속도를 보였는데 동일한 메모리 사용량인 비디오 메모리 8GB 를 사용하게 되면 2개의 그래픽카드의 쿠다코어 속도가 아닌 메모리에서 병목을 일으켜 비교적 작은 차이의 성능을 냈다.  하지만 지포스 RTX 3090 의 24GB 메모리 중에서 약 14GB 메모리 정도를 사용한다면 메모리와 GPU 간에 병목 현상이 없어져 38초라는 상당히 빠른 렌더링 결과를 보여주었다. 

● Blender - Image Rendering

두번째로 테스트로는 브렌더를 통한 레이트레이싱이 적용된 이미지의 렌더링을 속도를 측정해봤다. 

우선 해당 렌더링 이미지의 경우 레이 트레이싱이 들어가 있는 만큼 지포스 GTX 1080 Ti 와 지포스 RTX 간의 격차는 무시하지 못할 정도로 크다.  비중으로 따지자면 약 33~35% 정도 RTX 그래픽카드들이 바르다.  그 다음부터는 지포스 RTX 세대별로 성능 차이를 보였는데 보다 많은 코어 숫자와 고용량 24GB 메모리를 탑재한 지포스 RTX 3090 이 가장 빠른 속도를 냈다.   그리고 위 테스트에 이어서 브렌더 벤치마크를 통해 보다 자세하게 그래픽카드들의 렌더링 성능을 측정했으며 그리고 그래픽카드를 사용하지 않고 시스템에 장착된 프로세서 (코어 i9 10900K) 프로세서 만으로 렌더링을 했을 때 걸리는 시간을 알아봤다. 

● Blender Benchmark Ver 2.90

엔비디아 지포스 그래픽카드의 쿠다 코어를 활용한 OPTIX 옵션을 주어 동일한 렌더링을 테스트를 해보니 레이 트레이싱이 빠져 있음에도 불구하고 생각외로 커다란 격차를 느낄 수 있었다.  특히나 단순히 프로세서의 성능을 100% 활용하는 프로세서 렌더링과 오늘 기사의 주인공인 지포스 RTX 3090 의 렌더링 성능 차이는 테스트된 이미지의 효과에 따라 차이를 보였지만 약 9배에서 10배 정도의 시간 단축을 할 수 있었다.   비교적 짧은 렌더링 시간을 갖고 있는 BMW27 렌더링의 경우 지포스 RTX 3090 은 "9초" , 코어 i9 10900K 프로세서는 "136초" 나 걸려 그 성능 차이는 180% 정도 났다.   

그래픽카드의 차이를 보자면 확실히 지포스 GTX 1080 Ti 에서 지포스 RTX 2080 Ti 일 때 지포스 GTX 1080 Ti 대비 약 60% 정도 성능 향상이 있었으며 이를 기준으로 지포스 RTX 2080 Ti 에서 지포스 RTX 3090 으로 넘어가게 되면 여기에서 약 50% 이상으로 내외로 단축시켰다.  지포스 RTX 2080 Ti 와 지포스 RTX 3090 의 블렌더 렌더링 속도 차이는 약 2배 정도 나는 결과이다.    이제 렌더링 옵션을 OPTIX 에서 CUDA 로 바꿔서 하면 어떨게 달라질까?  아래 차트를 마져 보도록 하자. 

위 결과에서는 CUDA 로 선택할 경우 OPTIX 설정 일 때 보다 전체적으로 렌더링 시간들이 길어넌데 체적으로 앞선 결과에서 보다 느린 렌더링 시간을 보여주었다.   그럼에도 불구하고 여전히 지포스 RTX 3090 이 발군의 성능을 보여주었으며 그 뒤로 지포스 RTX 20 시리즈 지포스 GTX 10 시리즈 마지막으로 프로세서만으로 렌더링 했을 때 시간 차이는 여전히 켰다. 

이번 테스트 결과에서는 연속적인 스틸 컷 (씬, SCENE) 를 처리해야 하는 부분에서는 역시나 그래픽카드를 활용하는 렌더링 방식이 프로세서에 비해 현저하게 빠르다는 것을 알 수 있었으며 이런 일련의 씬을 연이어 붙이는 애니메이션의 렌더링 결과도 이와 비례해 상당히 높은 것으로 보인다.  이 부분에 대한 테스트는 마야 2020 가 별도의 렌더링 플러그인인 레드쉬프트를 통해 추가적인 테스트가 되고 있으니 추후 별도의 기사를 통해 자세히 알려드릴수 있도록 하겠다.  

마지막으로 동영상 편집 소프트웨어인 DAVICI RESOLVE STUDIO16  를 가지고 8K 동영상을 간단한 모션 블러 효과를 주었을 때 지포스 RTX 3090 은 끊김 없이 프리뷰 화면을 통해 효과가 적용된 동영상을 볼 수 있었지만 지포스 RTX 3080 에서는 끊김 현상을 보였는데 이 부분도 쿠다 코어의 연산 속도 보다라는 그래픽카드에 장착되어 있는 메모리 용량에 따른 현상으로 보였다.   

▲ 다빈치리졸브 스튜디오에서는 이 소프트웨어의 실행는 것도 그래픽카드 종류에 따른 차이를 많이 보여주었으며 적극적으로 그래픽카드의 메모리를 사용하는 만큼 윈도우 작업 관리자를 통해 그래픽카드 메모리의 사용량을 쉽게 관찰 할 수 있다.   만약 그래픽카드의 메모리를 전부 사용하게 되면 공유 GPU 메모리 즉, 컴퓨터 시스템의 DDR4 메모리를 사용하기 시작한다.  컴퓨터 시스템에 장착된 DDR4 메모리의 절반애 해당되는 32GB 와 그래픽카드의 전체 메모리 24GB 를 합친 56GB 용량은 전체 작업 영역으로 사용한다.  (테스트 시스템, 지포스 RTX 3090, DDR4-3200 64GB)

■ 지포스 RTX 3090, 8K GAMING 테스트

일반적인 4K@60Hz 스펙을 갖고 있는 32인치 정도 크기의 모니터에서 8K 해상도로 테스트를 하기 위해서는 약간의 편법이 필요한데 엔비디아의 DSR 기술을 통해 4K 모니터를 마치 8K 모니터 처럼 활용할 수 있다.  이와 같은 방법으로 게임을 즐기게 되면 실제 8K 디스플레이 보다 약간의 프레임의 손실을 볼 수 있는데 엔비디아의 자료에 따르면 그 격차는 약 2~3 % 정도이다   이 설정은 윈도우10의 바탕화면에서 디스플레이 설정을 통해 가능하다. 

▲ NVIDA 제어판>3D 설정 관리 > DSR-요소 설정 을 통해 4K 해상도 모니터를 8K 해상도로 게이밍을 즐길 수 있도록 해준다. 

▲ 레인보드식스: 시즈 게임에서는 모든 옵션을 최상으로 맞추어도 8K 게이밍을 즐기는데 넉넉한 프레임을 제공한다.  

▲ 엔비디아의 DSR 설정을 통해 엔비디아 RTX 그래픽카드에 최적화되어 있는 다양한 게임들을 8K + NVIDIA RTX DLSS 로 설정 게임을 즐길 수 있다.  

아쉽게도 많은 게임들에서 8K 게이밍을 본격적으로 많이 지원하기 위해서는 엔비디아의 RTX 그래픽카드들의 큰 장점 중에 하나인 DLSS 2.0  등을 적용된 게임들에서 넉넉한 프레임 수치를 보여주었다.  물론 아직까지 8K 디스플레이 (TV 를 포함하여) 대중화가 되지 않은 시점에서 빠른 8K 게이밍 환경을 첫번째로 제대로 지원했다는 점에서 큰 의미를 찾아볼 수 있겠으나 보나 적극적으로 게임 개발자들과의 협업을 통해 DLSS 등을 보다 광범위 하게 지원할 수 있도록 해야할 듯 하다. 

■ 본격적인 8K 게이밍의 시작 그리고 크리에이터들에게 고함, 지포스 RTX 3090

이번 기사를 통해 소개된 렌더링 테스트 중 일부는 엔비디아가 미디어에게 배포한 세팅을 통해 진행이 되었는데 특히나 극단적으로 그래픽카드를 많이 사용하는 렌더링 소프트웨어의 예를 보여주기 위해 사용된 OTOY OctaneRender 의 경우 지포스 GTX 10 시리즈, 지포스 RTX 20 시리즈 및 동일한 코어 아키텍쳐를 만들어진 지포스 RTX 3080 까지도 생각 할 수 조차 없는 큰 격차를 만들어 냈는데 이것은 지금까지 전통적으로 사용해 왔던 "프로세서 + DDR4 메모리 + GPU + 그래픽카드 메모리" 의 데이터 흐름에서 시스템에 장착된 DDR4-3200 메모리를 거치지 않고 "프로세서 + GPU + 그래픽카드 메모리" 로 렌더링의 방법을 바꾸었을 때 보여지는 엄청난 성능 차이 정도로 이해하면 좋을 듯 하다.    

▲ 엔비디아 지포스 RTX 3090 과 RTX 3080 파운더스 에디션의 모습 (엔비디아 제공) 

그럼에도 불구하고 대부분의 렌더링 소프트웨어들이 프로세서 렌더링 방식과 그래픽카드의 CUDA 코어를 혼용해서 렌더링을 하기 때문에 인텔의 데스크탑용 최고 프로세서인 코어 i9 10900K 프로세서에서 상위 그래픽카드 즉, 지포스 RTX 3080 그리고 지포스 RTX 3090 까지 가게 된다면 엄청난 시간을 단축할 수 있을 듯 하다. 

▲ 컨텐츠 크리에이션 소프트웨어 외에 윈도우10 프로 64비트 (빌드 2004) 버전에서는 GPU 가 전체적인 테스크 스케줄링에 관여할 수 있어 프로세서의 다중 코어와 맞물려 멀티 테스크 능력이 향상된다.  이 옵션은 현재까지 지포스 계열의 그래픽카드에서만 활성화 되어 사용이 가능하다.   "설정 > 그래픽 설정 > 하드웨어 가속 GPU 일정 예약" 

게이밍이라는 환경에서 모니터의 늘어난 해상도는 시야에 들어오는 엄청난 량의 데이터 8K 해상도의 경우는 4K 해상도의 4배나 되는 만큼 32인치 등의 일반적인 LCD 디스플레이로 감상을 하기에 분명히 한계점이 존재한다.  최소한 8K 정도의 해상력을 감상하려면 70인 대 정도의 디스플레이 장비에서 그 화질을 체감할 수 있을 듯 한다. 

"그래, 시간은 돈 아닌가?"  작업 시간의 단축을 위한 투자  

오늘은 지포스 RTX 3090 그래픽카드의 게이밍 부분과 크리에이션 부분에 테스트를 통해 이 그래픽카드가 현재 지향하고 있는 점을 살펴봤다.   앞서 출시된 지포스 RTX 3080 이 4K 게이밍 부분에서 무서리우 만큼의 큰 성능 향상을 보였다면 이 지포스 RTX 3090 은 8K 게이밍의 시작을 알림과 동시에 그래픽카드의 늘어나 쿠다 코어 및 24GB 의 대용량 GDDR6X 메모리를 탑재해 게이밍 이외에 그래픽카드를 적극적으로 활용할 수 있는 분약, 즉 이미지 렌더링, 파일 트렌스코딩 및 하드웨어 AV1 를 통한 끊김없는 8K 재생능력 등 전세대 지포스 RTX 20 시리즈 대비 대부분이 분야에서 눈부신 성능 향상을 이루어냈다. 

특히나 지포스 RTX 3090 24GB 모델이 갖고 있는 전세대 지포스 타이탄 RTX 에서 무려 1,000달러 정도 저렴한 가격으로 책정되어 지금까지 소수의 산업분야에서 활용되던 크리에이팅 영역을 현재 시점에서 유튜버 및 동영상 편집 등을 많이 해야 하는 크리에이터들에게 즉, 이제는 일반 사용자 층까지 그 영역을 확대한 제품이라고 볼 수 있을 듯 하다.    조금 이라도 빠른 결과물을 만들어 내어 다양한 SNS 활동을 위해 동영산 컨텐츠를 올려야 하는 분들이라면 그 긴 작업 시간을 단축해 줄 수있는 그래픽카드라고 결론을 내릴 수 있을 듯 하다.