리뷰 | 게이밍을 넘어 8K 시장으로! 지포스 RTX 3090 FE 성능 벤치마크

지포스 RTX 30 시리즈에 대한 시장 반응은 열광적이다. 첫 타자로 등장한 지포스 RTX 3080이 결코 저렴하지 않은 가격에도 품절 행렬을 이어가고 있으니 말이다.

소비자가 원하는 제품을 골라서 살수 있는 상황도 아니라서 일단 나오면 무조건 산다는 글도 어렵지 않게 볼 수 있는데 엔비디아 온라인몰에 접속한 방문자만 4배, 페이지 요청 수만 10배 이상 증가 했다니 시장 반응이 어떠한지 쉽게 짐작하고도 남을 것이다.

그렇게 역대급 가성비(?)를 인정 받은 지포스 RTX 3080에 이어 그래픽카드 시장 최상위 포식자로 굴림 하게 될 지포스 RTX 3090이 오늘 출시된다.

그 동안 케이벤치에서는 엔비디아가 직접 설계하고 일부 국가에 판매하는 지포스 RTX 3090 파운더스 에디션을 지원 받아 테스트하고 있었고 오늘 그 결과를 지금부터 소개해 볼까 한다.

■ 사실 상 타이탄 RTX 후계자, 지포스 RTX 3090

지포스 RTX 3090의 기본적인 포지션은 지포스 RTX 2080 Ti와 비슷하다. 지포스 RTX 30 시리즈의 최상위 모델로써 지포스 RTX 3080도 부족한 게이머의 갈증을 해결하기 위한 제품이다.

하지만, 게이밍 시장에 주력해 온 지금까지의 지포스 시리즈와 다르게 더 많은 시장 영역을 커버할 수 있도록 기획된 것이 지포스 RTX 3090이다.

지포스 RTX 3090은 게임 뿐만 아니라 콘텐츠 크리에이터와 스튜디오, 딥러닝과 같은 인공지능 분야에서도 최상의 성능을 제공하도록 만들어졌다.

GPU 자체도 자이언트 암페어라는 별칭에 걸맞게 GA102의 거의 모든 자원이 활용됐고 코 앞으로 다가온 8K 콘텐츠 시대에 맞게 메모리 용량도 2배 이상 증설했다. 

원래 이 시장의 주력 제품이었던 타이탄 RTX와 단순 비교해도 똑같은 24GB 메모리에 메모리 대역폭이 1.39배, 쿠다 코어를 이용한 FP32 연산 성능이 2.18배, 텐서 코어를 이용한 FP16 연산 성능이 2.18배, RT 코어를 이용한 레이트레이싱 연산 성능이 1.42배 증가한 것이 지포스 RTX 3090이다.

결국 지포스 RTX 3090은 타이탄 RTX가 투입됐던 시장까지 모두 흡수할 수 밖에 없게 됐는데 엔비디아도 이점을 숨기지 않았다.

엔비디아는 지포스 RTX 3090을 게임 그 이상, 콘텐츠 크리에이터를 위한 제품으로 소개했다.

쿼드로나 타이탄 시리즈 처럼 전문적인 소프트웨어 최적화가 필요 없으면서도 대용량 메모리가 필요한 작업, 예를 들어 4K 이상의 비디오 편집 영역이나 3D 랜더링 작업 같은 고급 크리에이티브 워크로드에 최상의 제품이 바로 지포스 RTX 3090이라는 것이다.

그래서 지포스 RTX 2080 Ti 보다 가격이 비싸졌지만 타이탄 RTX와 같은 메모리 크기에 더 나은 성능을 제공하면서도 1000달러나 저렴하게 책정 했으니 결코 가격이 비싼 건 아니라는 결론도 나온다.

게임으로 보면 전혜 혜자스럽지 않은 제품이지만 타이탄 RTX를 필요로 하는 시장에선 혜자로 인정될 수 있는 것이 지포스 RTX 3090의 현 위치가 아닐까 한다.

■ GPU 메모리 24GB와 10GB의 차이

지포스 RTX 3090의 24GB 메모리는 현재의 게이밍 환경을 넘어선 구성이다. 4K가 일반적인 지금의 게이밍 환경에선 8GB 메모리로도 충분하고 지포스 RTX 3080의 10GB면 넉넉한 것이 현실이다.

하지만, 게이밍이 아닌 비디오 편집이나 3D 랜더링 작업에선 8GB는 매우 적은 용량이다. 워크스테이션이 들어가는 쿼드로 RTX 계열은 최소가 8GB고 16GB와 32GB 그리고 48GB를 탑재한 모델도 있다.

이런 상황에서 타이탄 RTX의 24GB는 쿼드로와 지포스 사이의 갭을 매워 주는 아주 현실적인 조합 였는데 이제 그 조합이 지포스 RTX 3090까지 내려오게 된 것이다.

지포스 RTX 3090 (위) / 지포스 RTX 3080 (아래)

24GB 메모리는 24GB 메모리는 작업 유무를 결정짓기도 한다.

GPU 메모리가 부족하면 시스템 메모리를 가져다 쓰고 작업 자체는 문제가 없는 것이 일반적이지만 현실은 다르다. 시스템 메모리를 가져다 쓰면 작업이 너무 느려져서 사실 상 작업을 진행하지 못하게 되는 것인데 다빈치 리졸브로 8K 영상을 편집하다 보면 이런 문제들이 발생한다.

실제로 암페어 아키텍처를 지원하는 다빈치 리졸브 최신 버전(16.2.7)도 8K 소스(R3D RED CAMERA 클립)를 가져다 NR과 블러를 적용하면 10GB 뿐인 지포스 RTX 3080로는 하루 밤이 지나도 랜더링 단계로 넘어갈 수 없었다.

24GB 용량인 지포스 RTX 3090은 시작 즉시 바로 랜더링 단계로 넘어가서 46초 만에 작업이 종료됐다.  

시스템 메모리를 가져와 작업을 진행해도 GPU 메모리 차이를 극복하긴 힘들다. 시스템 메모리를 오가며 데이터를 처리하다 보니 GPU 사용률이 떨어질 수 밖에 없고 그러다 보니 작업 시간은 성능 차이 이상으로 벌어지게 된다.

OTOY OctaneRender만 보더라도 지포스 RTX 3090이면 37초 만에 끝났을 작업이 지포스 RTX 3080에선 12배 이상 길어져 459초 만에 작업을 종료할 수 있었다.

해당 작업을 확인해 본 결과 지포스 RTX 3090는 시스템 메모리 없이 GPU 메모리 중 13.3GB만으로 작업을 완료한 반면 지포스 RTX 3080에선 부족한 GPU 메모리를 대신해 시스템 메모리 중 3.9GB를 작업에 사용한 것으로 나타났다.

■ 쿠다 코어 10496개와4352개의 차이

모든 작업이 항상 10GB 이상의 메모리를 요구하는 것은 아니다. 영상이나 3D 랜더링도 10GB 이하 메모리가 충분할 때도 있다. 이런 조건에서 지포스 RTX 3090은 GPU 코어 성능에 좌우될 수 밖에 없다.

필자는 이에 대한 성능을 확인하기 위해 다빈치 리졸브 최신 버전과 블랜더 오픈 데이터 벤치마크를 사용했다.

다빈치 리졸브는 4K 이하 각종 필터와 리터칭 작업에 대한 결과물이고 블랜더 오픈 데이터 벤치마크는 연산 성능을 검증하기 위해 만들어 졌는데 그 결과는 다음과 같다. 

결과를 보면 알겠지만 지포스 RTX 3090은 지포스 RTX 3080 보다 18%(총 작업 시간 기준), 지포스 RTX 2080 Ti 보다 영상 편집 및 랜더링 작업 시간이 40.7% 단축됐다.

개별 작업 시간으로는 적게는 5.3%, 많게는 47.6%까지 벌어지기도 했으나 평균적으로는 지포스 RTX 3080 대비 약 15%, 지포스 RTX 2080 Ti 대비 약 36% 정도 작업 시간이 단축된다고 보면 된다. 

블렌더를 이용한 랜더링 시간도 평균은 다빈리 리졸브를 이용한 영상 편집과 크게 다르지는 않았다. 지포스 RTX 3090은 지포스 RTX 3080 보다 약 15%, 지포스 RTX 2080 Ti 보다 약 44~47% 작업 시간이 단축 됐다.

지포스 RTX 3080과의 결과 차이가 그렇게 크지 않은 것이 아쉽기는 하지만 지포스 RTX 2080 Ti을 대신하는 작업용으로 지포스 RTX 3090의 가치는 충분해 보인다. 

■ 8K 게이밍도 이상 없는 지포스 RTX 3090

지포스 시리즈의 본업인 게이밍에서도 지포스 RTX 3090은 최고의 제품이다. 게이밍만 보면 과한 가격에 과한 스펙이지만 지포스 RTX 3080, 그 이상의 게이밍 성능을 원한다면 유일한 답은 지포스 RTX 3090 일 수 밖에 없는 것이 현실이다.

그럼 그 차이는 어떠할까? 가격 만큼의 차이는 어렵겠지만 그래도 그 차이를 납득할 무언가를 기대할 수 있을 텐데 답은 8K 게이밍에서 찾을 수 있다.

8K 게이밍은 보다 많은 GPU 메모리를 요구한다. 8GB나 10GB로는 메모리가 부족하고 그런 문제를 무시하고 게임을 랜더링 하다 보면 다빈치 리졸브와 같은 프리징 현상이나 랜더링이 되도 FPS가 매우 낮은 현상이 발생할 수 있다.

실제, 몇 몇 게임들을 플레이 해 보니 8K 해상도에선 텍스처나 지형 등이 아예 나오지 않는 경우도 허다했다. 4K로 멀쩡했던 호라이즌 제로 던은 옵션을 최하로 낮춰도 텍스처 로딩에 문제가 있었고 레드 데드 리뎀션2는 제 성능이 나오지 않았다.

울펜슈타인: 영블러드는 높음 설정으로 낮춰 10GB 이내로 맞췄지만 11GB인 지포스 RTX 2080 Ti 보다 프레임이 낮아 정상적인 플레이가 불가능했다.

그 나마 포르자 호라이즌4만은 메모리 제약(6.51GB 사용)도 없고 성능 저하도 없어 프레임 테스트가 가능했지만 극히 일부 게임에서나 가능한 것이라서 사실 상 지포스 RTX 3080나 지포스 RTX 2080 Ti 사용자는 8K 게이밍은 포기하는 것이 좋을 듯 싶다. 어차피 충분한 프레임도 나오기 어려운 성능 들이다.

지포스 RTX 3090은 24GB의 넉넉한 메모리 용량 덕분에 모든 게임을 8K로 소화할 수 있었다. 8K 해상도에서 그래픽 옵션을 최고로 셋팅해도 여유가 많았는데 울펜슈타인 영블러드의 경우 초 슈퍼 울트라 옵션에서 8K 해상도로 사용된 GPU 메모리가 10.85GB 였다.

8K 해상도를 지원하는 데스 스트랜딩도 8.4GB를 필요로 해 텍스처 로딩이나 성능 제약이 전혀 없었다.

하지만, 4K 대비 4배나 요구하는 랜더링 파워로 인해 지포스 RTX 3090의 막강한 GPU 성능으로도 60FPS 이상을 실현하는 것이 꽤 어려웠다.

4K로도 사양이 높았던 콘트롤은 레이트레이싱을 켜지 않은 8K 높음 옵션에서도 평균 프레임이 21 Fps에 불과 했고 낮음으로 낮춰야만 38 Fps가 가능했다. 데스 스트랜딩은 콘트롤 보다 그나마 상태가 나은 편이라서 32 Fps는 가능 했다.

60 Fps를 실현한 게임은 포르자 호라이즌4 였다. 벤치마크 실행 시 평균 65 Fps를 넘겼는데 포르자 호라이즌4 과 비슷했던 울펜슈타인 영블러드는 옵션을 높음으로 낮췄음에도 49 Fps를 넘기지 못했다.

참고로, 지포스 RTX 3080은 데스 스트랜딩에서 텍스처 로딩이 제대로 되지 않아 최종 결과에서 제외 했으며 콘트롤과 울펜슈타인 영블러드는 메모리 부족으로 인한 GPU 사용률 저하로 1GB가 더 많은 지포스 RTX 2080 Ti 보다 Fps가 낮게 기록됐다. 

■ 부족한 8K 프레임, DLSS 2.1로 채운다

지포스 RTX 3090으로도 8K 게이밍은 완벽하지 않다. 메모리는 넉넉하지만 8K 60 Fps를 실현하기엔 GPU 성능이 부족하다. 그래서 엔비디아는 DLSS를 8K로 확대 지원해 부족한 프레임을 해결하게 만들었다.

아직 정식으로 공개되진 않았지만 콘트롤과 데스 스트랜딩 그리고 울펜슈타인 영블러드를 통해 DLSS 2.1, 즉 울트라 퍼포먼스 모드를 사용할 수 있는데 그 결과는 다음과 같다.

8K 해상도에서 울트라 퍼포먼스 모드가 활성화 된 DLSS를 사용하면 Fps가 급격하게 증가한다.

일반 옵션에서 21 Fps, 레이트레이싱 옵션에선 9 Fps가 전부였던 콘트롤도 73 Fps와 57 Fps로 증가하고 32 Fps 였던 데스 스트랜딩도 74 Fps까지 2배 증가한다.

울펜슈타인 영블러드는 49 Fps 였던 일반 옵션이 90 Fps까지 상승하고 레이트레이싱 적용으로 29 Fps까지 떨어졌던 프레임도 75 Fps까지 회복되어 끊김 없는 부드러운 모션으로 게임 플레이가 가능해 졌다.

이 정도면 8K 게이밍용 그래픽카드로 손색이 없을 듯 한데.. DLSS를 지원하는 게임이 그렇게 많지 않다는 것이 안타까울 따름이다. 그나마 언리얼 엔진에 통합 됐으니 앞으로 나오는 게임에서 더 많이 지원되길 기대해 본다. 

■ 지포스와 타이탄의 경계, 지포스 RTX 3090

지포스 RTX 3090은 게임에서 의미를 찾을 제품이 아니다. 24GB의 대용량 메모리로 보다 많은 분야에서 인정 받아야 할 제품이다. 그래야 1499달러라는 가치를 충분히 입증할 수 있다.

게임은 24GB라서 가능한 8K 게이밍이나 8K 60Fps를 실현하기 위한 DLSS 2.1이라는 무기가 있지만 그래도 지포스 RTX 3080 만큼 강한 인상을 남겨주진 못하기 때문에 가급적 여유 있는 자의 선택인 것이 좋다.

만약, 그런 여유와 함께 지포스 RTX 3090을 선택하면 4K 120Hz 조건에서도 풀 로드가 걸리지 않고 안정적인 프레임이 유지되면서 기존 보다 더 조용한 환경으로 게임을 즐기게 되는 경험이 가능해 진다.

여유가 있다면야 이런 선택에 후회가 없을 것임을 자신한다.