2013년 2월, 엔비디아는 기존 모델에는 적용된 적 없는 '타이탄'이란 네이밍을 등장시켰다.

엔비디아를 대표해 온 지포스 라인업 중에서도 최고의 성능을 제공하는 제품에만 타이탄이란 네이밍을 부여하겠다는 것이다.

그리하여 지포스 GTX 타이탄, 지포스 GTX 타이탄 블랙, 지포스 GTX 타이탄 Z가 발표될 때 마다 기존 지포스 라인업을 뛰어넘는 성능과 스펙으로 전세계 게이머를 흥분시켜 왔는데 전력 효율과 게이밍 성능이 크게 향상된 지포스 GTX 900 시리즈의 등장으로 예고됐던 새로운 타이탄이 드디어 모습을 드러내게 됐다.

오늘은 현존하는 단일 GPU 그래픽카드 중 최고의 성능이라 말할 수 있는 '엔비디아 지포스 GTX 타이탄 X'에 대해 소개해 볼까 한다.

맥스웰 GPU 아키텍처는 쓰르풋 향상에만 초점을 맞춰 왔던 엔비디아가 페르미 수준의 클러스터 구성으로 회귀하면서 연산 성능과 전력 효율을 크게 개선한 가장 이상적인 GPU 아키텍처다.

쿠다 코어 당 성능이 40% 이상 높아진 것은 기본이고 와트 당 성능까지 2배 높아진 덕분에 2048개의 쿠다 코어로 구성된 지포스 GTX 980이 2880개로 구성된 지포스 GTX 780 Ti 보다 전력 소모는 훨씬 적으면서도 높은 성능을 제공할 정도였다.

지포스 GTX 타이탄 X에는 3072개의 쿠다 코어로 구성된 맥스웰 GPU가 적용됐다.

GPU 코드명은 GM200으로, GM204의 기본 구조(워프 스케줄러 하나 당 32개의 쿠다 코어 배치, SMM은 4개의 워크 스케줄러와 132개의 쿠다 코어, 8개의 텍스처 유닛으로 구성)에 4개의 SMM으로 구성된 GPC(Graphics Processing Clusters)가 2개 더 추가됐다.

GPC와는 별개의 구성이 가능한 메모리 컨트롤러(유닛 당 32비트)도 2개 더 추가해 총 384비트 인터페이스를 사용하도록 만들어졌으며 속도 증감 없이 메모리 대역폭을 1.5배 늘릴 수 있었다.

그래픽카드와 관련된 모든 스펙과 유닛 구성이 지포스 GTX 980 대비 1.5배 증가한 것이 이번에 발표된 지포스 GTX 타이탄 X라 보면 이해가 쉬울 듯 하다.

타이탄 시리즈를 대표해 온 뛰어난 배정밀도(DP) 연산 성능은 타이탄 X 에선 기대할 수 없게 됐다. GM204 구조가 그대로 적용된 덕분에 그 특성이 그대로 이어져 배정밀도 연산 성능이 크게 줄어들었다.

일반 게임에선 전혀 문제될 부분은 아니지만 기존 타이탄 시리즈처럼 쿼드로와 테슬라 수준의 배정밀도 연산 성능을 기대했던 사람이라면 기존 타이탄 시리즈를 선택하는 것이 나을 정도니 타이탄 X를 HPC 분야에 활용할 생각은 버리는 것이 좋을 것이다.

지포스 GTX 타이탄 X가 맥스웰 아키텍처의 최종판이라 부를 수 있는 이유는 트랜지스터 개수 때문이다. 28nm 공정으로 만들어낼 수 있는 다이 크기를 생각할 때 80억개의 트랜지스터로 구성된 GM200 GPU 보다 큰 크기의 GPU는 28nm 공정으로 만들 수 없다는 결론이 나오기 때문이다.

공정 개선 모델이 나올 수 있겠지만 경쟁사 제품이 크게 히트해 절박한 상황이 오지 않는 이상 그런 제품이 등장하긴 힘들 것으로 생각된다.

지포스 GTX 타이탄 X는 게이머를 위한 단일 GPU 그래픽카드 최초로 12GB 용량의 GDDR5 메모리가 탑재됐다.

4K UHD 환경에 대응하기 위해 4GB GDDR5 메모리를 탑재한 제품은 많이 있지만 12GB를 탑재한 제품은 지포스 GTX 타이탄 X가 유일한데 현재의 게임들에선 12GB 메모리가 필요하지 않는다는 점에서 상당한 오버 스펙이라 할 수 있다. 

그래픽 사양이 꽤 높은 것으로 알려진 'Dragon age: inquisition'도 4GB GDDR5 메모리만 있으면 4K UHD 게이밍 환경을 구현하는데 문제가 없다.

실제 해상도에 따른 메모리 사용량을 측정해 봐도 12GB가 필요한 상황은 나타나지 않았다. 최신 게임 엔진에 적용되기 시작한 전역 조명(G.I) 기법이 게임에 적용되는 상황이 되면 지금 보다 높은 메모리 용량을 요구하게 될 수도 있겠지만 현재로썬 12GB를 제대로 활용할 방법을 없을 듯 하다.

엔비디아도 12GB GDDR5 메모리를 채택한 이유를 기술로는 설명하지 않았다. 타이탄이라는 네이밍에 걸맞게 어디에서도 구현하지 못한 특별함을 부여하기 위해 12GB GDDR5 메모리를 채택했다고 한다  

지포스 GTX 타이탄 X는 기존 지포스 GTX 980과 동일한 디자인으로 만들어졌다. 지포스 GTX 700 시리즈 부터 사용해 온 디자인에서 이름만 바꿔놨을 뿐 외형적인 부분에선 크게 달라진 것이 없다.

크기도 지포스 GTX 980과 동일하다. 쿨러 커버만 밝은 실버에서 무광 블랙으로 변하고 백플레이트가 제거됐을 뿐 이다.

엔비디아는 백플레이트를 제거한 이유를 쿨링으로 설명했다. 지포스 GTX 타이탄 X 하나만 쓴다면 백플레이트가 효과적일 수 있지만 SLI 구성을 위해 시스템이라면 백플레이트가 없는 구조가 공기 흐름상 낫다고 한다.

지포스 GTX 타이탄 X를 쓸 정도라면 SLI도 생각하는 사람들이 많으니 백플레이트가 없는 것이 낫다고 판단한 것으로 생각된다.

내부에는 고성능 그래픽카드에서 종종 논란이 되던 고주파 문제를 해결할 수 있도록 몰딩 처리된 인덕터와 POSCAPS을 적용했으며 오버클럭에 대응하도록 전원부 출력을 10% 정도 높게 설계한 것으로 소개됐다.

지포스 GTX 타이탄 X는 250W의 전력을 소비하지만 전원부에서 공급 가능한 전력은 275W로 만들어졌고 그 덕분에 오버클럭에서 더 높은 클럭 달성이 가능해질 수 있게 됐다는 것이다.

엔비디아 자체 실험으로는 공냉 쿨링만으로 1.4Ghz까지 가능했다고 한다.

지포스 GTX 타이탄 X가 현존하는 단일 GPU 그래픽카드 중 가장 높은 성능을 갖췄다는 것은 스펙만 봐도 알 수 있다. 지포스 GTX 980으로 최고의 자리를 돌려 받았던 엔비디아가 그 이상의 GPU를 만들어 냈으니 지포스 GTX 타이탄 X이 최강임을 부인할 자 없을 것이다.

따라서, 지포스 GTX 타이탄 X와 다른 제품의 비교 보다는 그 자체로써 4K UHD 게이밍을 완벽하게 구현할 수 있는가를 확인하는 것이 적절한 듯 한데 현존 최강이라 불리는 그래픽카드로도 그래픽 옵션 타협 없이 4K UHD 60FPS를 실현하는 것이 어렵다는 결론이 나왔다.

GRID Autosport 처럼 사양이 조금 낮은 게임이라면 충분히 가능한 수준이지만 Middle-earth: Shadow of Mordor, Dragon age: inquisition 처럼 인기 있는 게임을 최고 수준의 그래픽으로 즐기려면 지포스 GTX 타이탄 X 하나만으론 역부족이다.

완벽한 4K UHD 게이밍 환경을 원한다면 지포스 GTX 타이탄 X SLI 구성을 선택하거나 향후 출시될 타이탄 Z 의 후속 버전을 기대하는 것이 좋을 듯 하다.

맥스웰 GPU 가문의 막내인 지포스 GTX 960은 UHD 방송의 표준 영상 압축 기술인 HEVC/H.265 포맷을 하드웨어적으로 디코딩 할 수 있는 기능을 탑재하고 있다. 앞서 출시된 지포스 GTX 980, 970에 적용된 디코딩 로직 보다 한 단계 발전한 방식이 적용된 것이다.

지포스 GTX 타이탄 X의 출시 시점을 생각하면 지포스 GTX 960과 같은 하드웨어 디코딩 로직이 적용 됐을 가능성이 높지만 아쉽게도 지포스 GTX 980과 동일한 방식이 적용됐다.

CPU 자원을 사용하지 않는 완벽한 하드웨어 디코딩 기능 대신 지포스 GTX 980과 같은 하이브리드 방식이 적용됐고 지원하는 프로파일도 MAIN이 전부다.

10비트 컬러를 디코딩 할 수 있는 MAIN10 프로파일에 대한 DXVA 가속은 지원하지 않는다.

어차피 지포스 GTX 타이탄 X를 장착한 시스템이라면 쿼드 코어 이상의 고성능 프로세서를 탑재했을 테니 10비트 컬러로 만들어진 HEVC/H.265 영상 재생이 어렵지 않을 수 있다. 하지만 코어 i7 익스트림 급이 아니라면 끊김 없는 재생은 기대하기 힘들 수 있다.

지포스 GTX 타이탄 X의 TDP는 250W다. 지포스 GTX 780 Ti나 지포스 GTX 타이탄 블랙도 TDP가 250W지만 지포스 GTX 타이탄 X 의 실제 소비전력은 이보다 적다.

지포스 GTX 타이탄 X를 장착한 시스템에서 3DMARK Extreme Ultra 테스트 기준으로 측정된 최대 소비전력은 295W였다.

TDP가 같은 지포스 GTX 780 Ti는 18W 정도 높은 313W로 측정됐는데 780 Ti 보다 속도 높고 메모리 용량도 2배 많은 지포스 GTX 타이탄 블랙과 비교하면 차이가 더 크지 않을까 생각된다.

소음은 지포스 GTX 980과 비슷한 수준 였다. 소비전력이 늘고 발열도 증가했지만 소음은 차이가 없었다. 소음 차이를 간접적으로 비교할 수 있는 쿨링팬 회전 속도만 봐도 지포스 GTX 타이탄 X와 지포스 GTX 980의 차이는 크지 않았다.

일반적으로 GPU 속도를 높인다 해도 이를 통해 얻는 효과는 크지 않다. 정규 속도 보다 20%를 높인다 해도 이를 통해 얻을 수 있는 효과는 10%도 기대하기 어려운 것이 현실이다.

오히려 발열만 심해지고 전원부에 부담을 줘서 수명을 단축되는 역효과가 우려되기도 하는데 지포스 GTX 타이탄 X는 달랐다.

지포스 GTX 타이탄 X는 오버클럭에 대비한 설계 덕분인지 10% 정도의 오버클럭에서도 안정적인 동작이 가능했다.

필자는 GPU 속도를 200Mhz 높이고 메모리 속도를 300(1200)Mhz 높이는 설정으로 2 시간 이상의 안정성 테스트를 가볍게 통과할 수 있었으며 이를 통해 10% 이상이 성능 향상을 이뤄냈다.

소음이 약간 증가하긴 했지만 지포스 GTX 780 Ti 레퍼런스와 비슷한 수준이니 실사용에도 무리가 없을 것으로 생각한다.

앞서 설명했듯이 지포스 GTX 타이탄 X가 현존 최강이라는 것을 부인할 사람은 아무도 없다. 하지만 지금 당장 지포스 GTX 타이탄 X를 권하는 사람은 많지 않으리라 생각한다.

지포스 900 시리즈 등장으로 열세에 몰린 AMD가 카운터 펀치로 준비하고 있는 라데온 R9 390X를 2분기 말까지 내놓을 계획이라서 이를 지켜보고 선택하는 쪽이 후회 없는 선택일 수 있다.

999달러라는 거금이 아깝지 않고 오직 지포스 시리즈만 사용한다면 모를까 지금 당장은 좀더 여유를 가져 보는 것이 좋을 듯 하다.