엔비디아(NVIDIA)는 지포스 RTX 40 시리즈 라인업을 확장하고 있는 가운데 최근에는 메인스트림을 위한 지포스 RTX 4060 시리즈(GeForce RTX 4060 Series)인 RTX 4060/ RTX 4060 Ti 8GB/ 16GB를 발표했고 지포스 RTX 4070(GeForce RTX 4070)은 이에 앞서 출시됐다. 

지포스 RTX 40 시리즈는 게이밍 경험 향상을 위해 차세대 GPU 아키텍처 에이다 러브레이스(Ada Lovelace)는 레이 트레이싱(Ray Tracing)을 위한 전용 연산 유닛 개선, 새로운 DLSS 3.0(Deep Learning Super Sampling 3.0)과 같은 최신 기술을 적용했다.

이를 통해 지포스 RTX 40 시리즈는 아키텍처부터 성능과 전력 효율 개선을 통해 이전 세대인 지포스 RTX 30 시리즈 대비 안정적인 게이밍 환경을 구축할 수 있게 됐다.

QHD 게이밍 경험 향상, ASUS Dual RTX 4070 D6X 12GB

지포스 RTX 40 시리즈는 TSMC의 새로운 4N(4nm) 제조 공정을 기반으로 쿠다 코어(CUDA Cores)의 확장과 RT 코어(RT Core)와 텐서 코어(Tensor Core)의 효율을 높이고 게이밍 및 인공지능(AI) 가속 등 최신 컴퓨팅 연산을 적용했다. 물론 성능, 전력 효율과 기술 개선으로 다양한 것들이 가능하게 되었지만 가격면에서는 부정적인 평가가 더 높은 편이어서 가격 안정화는 더욱 중요해졌고 지포스 RTX 4070도 마찬가지다.

지포스 RTX 4070 시리즈는 새로운 그래픽카드 시장을 위해 등장한 가운데 ASUS 지포스 RTX 4070의 대표적인 제품 중 하나인 ASUS Dual RTX 4070 D6X 12GB(이하 ASUS Dual RTX 4070 12GB)는 이와 같은 차세대 에이다 러브레이스(Ada Lovelace) 아키텍처 GPU의 다양한 특징들을 제공하는 그래픽카드로 이 제품을 통해 엔비디아가 출시한 지포스 RTX 4070을 살펴보도록 하자.

ASUS 자체 설계 PCB와 레퍼런스 클럭, ASUS Dual 지포스 RTX 4070 12GB

엔비디아(NVIDIA)는 3세대 RTX 에이다 러브레이스(Ada Lovelace) 아키텍처를 기반으로 하는 차세대 지포스 RTX 40 시리즈(GeForce RTX 40 Series)인 지포스 RTX 4090(GeForce RTX 4090)과 지포스 RTX 4080(GeForce RTX 4080)을 공개한 이후 지포스 RTX 4070/ RTX 4070 Ti, 지포스 RTX 4060 시리즈(GeForce RTX 4060 Series)인 지포스 RTX 4060/ RTX 4060 Ti(GeForce RTX 4060/ RTX 4060 Ti)를 발표했다.

이번 지포스 RTX 40 시리즈는 RTX 뉴럴 렌더링의 새로운 시대를 여는 제품으로 3세대 RTX로 이전 세대 대비 향상된 성능과 전력 효율을 제공한다. RT 코어는 실시간 레이 트레이싱(Ray-Tracing)을 가속하며 텐서 코어(Tensor Core)는 딥 러닝(Deep Learning)의 핵심인 행렬 연산을 수행한다. 에이다 러브레이스(Ada Lovelace) 아키텍처 기반의 GPU는 TSMC 4N 프로세서로 제조되며 아키텍처 개선을 바탕으로 전력 효율성이 최대 2배 향상된다. 

763억 개의 트랜지스터와 608mm^2 다이 사이즈, 암페어(Ampere) 세대 대비 70% 더 많은 18,000개 이상의 쿠다(CUDA Cores)를 통합했다. 3세대 RT 코어(Gen3. RT Core)와 4세대 텐서 코어(Gen 4. Tensor Core)이를 통해 세 가지의 RTX 프로세스를 향상해 이전 세대 대비 최대 4배의 향상을 이루어냈다. 이전 세대의 2배 이상인 최대 83테라플롭스의 세이더 성능, 3세대 RT 코어는 이전 세대보다 2.8배 증가, 최대 191개의 유효 레이 트레이싱 테라플롭스 처리, 4세대 텐서 코어의 FP8 가속은 이전 세대보다 5배 증가, 최대 1.32 텐서 페타플롭스의 연산 성능을 제공한다. 

지포스 RTX 4090은 1599달러($1599, 206만 8천원 선), RTX 4080은 1199달러($1199, 155만원 선), 지포스 RTX 4070 Ti는 799달러($799, 103만 3천원 선)이고 지포스 RTX 4070은 599달러($599, 77만 4천원 선)로 4070 Ti와는 100달러($100, 12만 9천원 선) 가량 차이가 있으며 RTX 3060 Ti의 399달러($399, 51만 6천원 선)와는 100달러($100) 차이가 있고 최근 발표한 지포스 RTX 4060/ RTX 4060 Ti 중 RTX 4060 Ti 16GB는 499달러($499, 64만 5천원 선), 4060 Ti 8GB는 399달러($399, 51만 6천원 선)로 비어 있는 라인업을 구성한다.

에이다 러브레이스(ADA Lovelace) AD104 GPU 기반 RTX 4070

지포스 RTX 4070에 적용되는 TSMC 4N 제조 공정의 AD104-250-A1 GPU는 358억개와 트랜지스터와 295mm^2의 다이 사이즈는 동일하나 풀칩 AD 104-400-A1를 사용한 RTX 4070 Ti가 7680 쿠다 코어를 제공하는데 반해 4개의 GPC로 구성되며 3개의 GPC는 6개의 TPC(12개의 SM), 나머지 1개의 GPC는 5개의 TPC(10개의 SM)로 82SM, 5888 쿠다 코어(1792, CUDA Cores)와 512 TMUs, 64ROPs, 4세대 텐서 코어는 184, 3세대 RT 코어는 46, FP32 연산 성능은 29.15TFLOPs다. 기가 스레드 엔진(Giga Thread Engine), 옵티컬 플로우 액셀러레이터(Optical Flow Accelerator)와 NVENC 듀얼 인코더는 H.264/ H.265(HEVC), AV1 인코딩과 디코딩을 모두 지원한다. 대용량 L2 캐쉬 36MB, 6개의 메모리 컨트롤러(32bit x 6 = 192bit)를 탑재한다.

또 쉐이더 실행 순서 재배치(SER, Shader Execution Reordering)는 세이딩 워크로드를 즉시 재조정해 GPU 리소스를 더 잘 활용해 실행 효율성을 향상한다. CPU에 대한 비순차적 실행만큼 중요한 혁신으로 알려진 SER은 레이 트레이싱 성능을 최대 3배, 게임 내 프레임 속도를 최대 25% 향상시킨다. 2배 더 빠른 성능을 제공하는 에이다 옵티컬 엑셀러레이터(Ada Optical Flow Accelerator)를 통해 DLSS 3(Deep Learning Super Sampling 3)는 장면의 움직임을 예측해 신경망이 이미지 품질을 유지하면서 프레임률을 높일 수 있도록 해준다. 

듀얼 엔비디아 인코더(NVENC)는 엑스포트 시간을 최대 절반으로 단축해주며 이전 지포스 RTX 30 시리즈는 AV1 디코딩만을 지원했으나 지포스 RTX 40 시리즈는 AV1 인코딩과 디코딩을 모두 지원해 차이가 있으며 NVENC AV1 인코딩은 OBS, 블랙매직 디자인 다빈치 리졸브(Blackmagic Design DaVinci Resolve), Discord(디스코드) 등에서 지원한다.

ASUS Dual RTX 4070 12GB는 ASUS 자체 설계 PCB와 레퍼런스 클럭을 적용한 그래픽카드다. 듀얼 쿨링 솔루션의 전면 슈라우드 상단 일부는 내부가 보이는 투명의 블랙 느낌을 살려 차별화된 디자인을 구현한다. 듀얼(Dual) 시리즈는 터프(TUF) 시리즈와는 또다른 라인업으로 백플레이트는 금속 재질을 이용했으며 점점 두꺼워지는 벽돌 디자인의 상위 제품들과 다르게 듀얼 슬롯을 차지하며 작고 가벼워진 모습이다. 최신 그래픽카드는 제조사별 쿨링 솔루션 디자인과 RGB LED 적용으로 차별화를 두고 있는데 Dual 시리즈 그래픽카드는 RGB LED를 적용하지는 않았다.

전면에는 Axial-Tech Fan의 듀얼 구조의 쿨링 솔루션이며 96mm 2개의 팬을 탑재하며 백플레이트 전면부는 후면 기준 가장 왼쪽 쿨링팬 위치에 작은 통풍구를 제공해 쿨러에서 발생하는 공기 흐름이 히트파이프와 일체형 히트싱크를 거치며 후면으로 바람이 배출되는 구조를 제공한다.

96mm 쿨링팬 2개가 위치하는 플라스틱 재질의 전면 슈라우드와 금속 백플레이트는 Dual 시리즈를 이어받아 안정적인 모습이다. 백플레이트는 후면에 배치된 모스펫 등의 부품을 고려해 서멀 패드가 제공되며 금속 재질인 만큼 무거워진 쿨러로 인한 휨을 방지하는 역할도 해준다. 이번 지포스 RTX 4070은 TGP 200W와 650W PSU 권장하며 향상된 쿨링 성능을 제공할 수 있도록 쿨링 솔루션을 개선했다. ASUS Dual RTX 4070 12GB는 GPU와 전원부 모스펫, 메모리 일체형 방열, 대형 히트싱크에는 6mm 히트파이프 4개, GPU와 메모리가 접촉하는 구리 베이스를 적용했다.

그래픽카드 전면의 측면 부분에는 그래픽카드 무게를 지지할 수 있는 그래픽카드 홀더 또는 그래픽카드지지대를 설치할 수 있도록 볼트 연결부를 제공한다. 그래픽카드 홀더를 이용하면 ASUS Dual RTX 4070 12GB는 듀얼 팬 기반으로 다른 하이엔드 및 퍼포먼스 그래픽카드 대비 크게 무겁지는 않으나 장시간 PC에 장착해 사용시 발생할 수 있는 휨을 방지할 수 있다.

듀얼 바이오스(P-Mode/ Q-Mode) 및 PCIe 보조 전원 커넥터 8핀 1개

고성능 그래픽카드는 보통 듀얼 바이오스를 탑재하고 있다. 성능 모드(Performance Mode, P)와 저소음 모드(Quiet Mode, Q), 일부는 OC 모드를 조정할 수 있도록 하고 있는데 이 제품도 PC 사용에 따라 성능과 저소음 모드의 2가지를 선택 가능한 듀얼 바이오스 전환 스위치를 제공한다. 이미지 기준 좌측은 성능 모드이고 우측은 저소음 모드다. 듀얼 바이오스 전환 스위치의 성능과 저소음 모드는 파워 타깃과 부스트 클럭은 동일하며 쿨링팬 속도 설정만 다르다.

보조 전원 단자는 최신 GPU가 12핀 규격인 12VHPWR(12+4핀)를 이용하며 PCIe 5.0 Ready 8핀 변환 젠더를 제공하는데 반해 이 제품은 전통적인 PCIe 8핀 보조 전원 커넥터 1개를 제공한다. 12VHPWR 사용에 따른 커넥터 발화 문제에서 자유로우며 PCIe 배속은 4.0을 유지해 전원 공급도 기존 세대의 파워 서플라이(PSU) 보급 등을 고려한 것으로 볼 수 있다. TGP는 200W로 이전 지포스 RTX 4070 Ti의 250W보다 낮으며 650W의 파워 서플라이를 권장한다.

ASUS Dual RTX 4070 12GB는 레퍼런스 PCB가 아닌 ASUS 자체 설계가 적용된 기판을 적용하며 전원부는 GPU와 메모리 등 10 페이즈(Phase)로 전원부 모스펫으로는 Vishay SiC654(50A Dr.MOS) 10개를 적용했다. PCB 일부분은 모스펫과 코일, 캐패시터의 빈자리가 보이는데 지포스 RTX 4070 Ti 상위 버전과 같이 사용할 수 있도록 고려해 설계된 것으로 예상된다.

지포스 RTX 4070, AD104-250-A1 GPU

지포스 RTX 4070에 적용되는 AD104-250-A1 GPU는 RTX 4070 Ti가 AD104 풀스펙 GPU를 탑재한 것과 다르게 4개의 GPC로 구성되며 3개의 GPC는 6개의 TPC(12개의 SM), 나머지 1개의 GPC는 5개의 TPC(10개의 SM)로 82SM, 5888 쿠다 코어(1792, CUDA Cores)와 512 TMUs, 64ROPs, 4세대 텐서 코어는 184, 3세대 RT 코어는 46, FP32 연산 성능은 29.15TFLOPs다. 대용량 L2 캐쉬 36MB, 6개의 메모리 컨트롤러(32bit x 6 = 192bit)를 탑재한다. ASUS Dual RTX 4070 12GB의 부스트 클럭은 레퍼런스의 2475MHz의 레퍼런스 클럭이 적용되며 메모리 클럭은 21000MHz(21Gbps, 1313MHz, 마이크론(Micron) D8BZC(MT61K512M32KPA-21:U))다.

그래픽카드 길이는 266mm, 세로는 134mm이고 두께는 51mm로 2슬롯을 차지해 다른 하이엔드 및 퍼포먼스 그래픽카드 대비 길이는 작아지고 무게는 가벼워진 만큼 사용하는 PC 케이스 등과의 호환성면에서 상대적으로 유리하다. 출력 포트는 디스플레이포트(DP 1.4a, DisplayPort 1.4a)는 3개, HDMI 2.1은 1개로 구성되어 4대의 출력이 가능해 다양하게 활용할 수 있다.

그래픽카드는 퀵 스타트 가이드와 그래픽카드 등급 카드, 종이 재질의 핸드폰 거치대, 보증서 등을 부속물로 제공한다. ASUS Dual RTX 4070 12GB 그래픽카드는 TUF Gaming 시리즈와 다르게 그래픽카드 휨이나 처짐 현상을 대비한 그래픽카드지지대는 별도로 제공하지 않는다.

인텔 13세대 코어 i9 13900K와 ASRock Z790 Steel Legend WiFi 테스트 시스템

인텔 코어 i9 13900K CPU/ ASRock Z790 Steel Legend WiFi 디앤디컴(Z790 칩셋)

테스트에는 CPU 코어 i5 13900K(3.0GHz), 메인보드 ASRock Z790 Steel Legend WiFi(Z790), SK하이닉스 DDR5-4800 16GB x 2, 메모리 클럭은 DDR5-5600MHz(CL40-39-39, 2T, 1.25V), 그래픽카드는 ASUS Dual RTX 4070 12GB(FE Clock, Boost 2475MHz), Seasonic Prime Gold GX-1300W Full Modular, 쿨러는 EVGA CLC280 일체형 수냉 쿨러, Intel 칩셋 드라이버 v10.1.18838.8284, 지포스 게임 레디(GeForce Game Ready) 531.79 WHQL 드라이버, MS 윈도우 11 Pro K 64bit를 이용했다.

ASRock Z790 Steel Legend WiFi(Z790) 디앤디컴은 인텔 Z790 칩셋과 LGA1700 소켓으로 13세대 코어 프로세서와 12세대 코어 프로세서를 모두 지원한다. DDR5 메모리는 4개의 슬롯을 제공하며 6000MHz (PC5-48000) 이상, 최대 128GB 확장 가능하다. PCIe 5.0 x16 슬롯과 PCIe x16 형태의 슬롯 2개, SATA3 7개, M.2 3개(NVMe/ PCIe 4.0), HDMI와 DP, USB 3.2. USB 3.1, RJ-45 이더넷, 노이즈를 줄여 향상된 고품질 오디오를 제공하는 나히믹 오디오(Nahimic Audio)를 위한 Realtek 7.1채널(8ch) 오디오, UEFI 바이오스와 Dr.MOS 모스펫, LED 라이트, LED 헤더 M.2 히트싱크, TPM헤더 등을 지원한다.

성능 향한 에이다 러브레이스 아키텍처, QHD 게이밍 환경에 적합

ASUS Dual RTX 4070 12GB, GPU-Z 정보

엔비디아 지포스 RTX 4070은 TSMC 4N 제조, 새로운 에이다 러브레이스(Ada Lovelace) 아키텍처를 기반으로 향상된 쿠다 코어, 3세대 RT 코어(Gen3. RT Core)와 4세대 텐서 코어(Gen 4. Tensor Core)를 통해 이전 세대 대비 최대 4배의 향상과 전력 효율성이 최대 2배 향상됐다. ASUS Dual RTX 4070 12GB는 GPU-Z를 통해 레퍼런스 클럭의 GPU 부스트 클럭(Boost clock) 2475MHz를 적용한 만큼 벤치마크 소프트웨어 및 게임을 통해 성능을 살펴봤다.

그래픽카드의 기본 성능을 살펴볼 수 있는 3DMark는 파이어스트라이크(Fire Strike)와 타임 스파이(Time Spy)를 이용했다. AASUS Dual RTX 4070 12GB는 레퍼런스 부스트 클럭이 2475MHz로 성능 모드(Performance Mode, P Mode)에서 저소음 모드(Quiet Mode, Q Mode) 대비 소폭의 향상된 성능을 제공한다. 그 외 4K 해상도를 테스트하는 울트라와 익스트림에서는 기존 지포스 RTX 3070/ RTX 3080 대비 개선된 스코어를 기록해 QHD 해상도 게이밍에서의 성능을 기대할 수 있다.

3DMark 포트 로얄(Port Royal)은 레이 트레이싱(Ray Tracing) 성능을 살펴볼 수 있으며 레퍼런스 클럭의 성능 모드에서 소폭의 향상이 이어졌다. 앞서의 3DMark에서와 같이 기존 지포스 RTX 3070/ RTX 3080 대비 향상된 스코어를 제공해 레이 트레이싱 처리 성능 향상 역시 기대할 수 있다.

3DMark 포트 로얄을 이어 실제 게임의 레이 트레이싱과 DLSS 적용 성능을 살펴봤다. 사이버펑크 2077(CyberPunk 2077)은 지포스 RTX 40 시리즈에서 DLSS 3.0을 지원한다. QHD 해상도(2560x1440) 기준으로 게임에서 지포스 RTX 4070은 RT와 업스케일링 기술 DLSS(Deep Learning Super Sampling) 옵션을 각각 켜고 껐을 때의 결과를 보면 RTX 3080은 60fps에 근접한 프레임을 제공했다. 하지만 패스 트레이싱(Path Tracing)으로 불리는 풀 레이 트레이싱까지 더해져 보다 사실적인 레이 트레이싱(RT) 처리에서는 GPU 부하가 증가해 연상 성능이 더욱 요구되며 DLSS 2만으로는 30fps 초반이었으나 DLSS 3를 지원하는 지포스 RTX 4070은 60fps 이상으로 게임 플레이가 가능해졌다. RT와 패스 트레이싱을 모두 활용한다면 DLSS 3를 지원하는 지포스 RTX 40 시리즈 선택이 유리하다.

게임 테스트는 콜 오브 듀티: 모던 워페어 2, 배틀그라운드(PUBG)와 어쌔신 크리드 발할라와 마블 스파이더맨 리마스터 PC, 토탈 워해머 3 등 비교적 최신 게임을 포함한 11종을 이용했다. 최신 게임일수록 멀티코어 활용도가 높아지는 추세이며 인텔 최신 프로세서와도 최적화가 잘 이루어졌다. 윈도우 11 환경에서 QHD(2560x1440)와 4K UHD(3840x2160) 해상도에서 기존 RTX 3080 대비 게임에 따라 앞서기도 했지만 GPU 부하가 증가하는 4K 해상도에서는 다수의 게임에서 지포스 RTX 3080를 넘어서지 못했다. 기본 성능(일명 깡성능)만을 고려한다면 RTX 3080에서 업그레이드는 큰 의미는 없으나 RT와 패스 트레이싱 등을 이용한다면 DLSS 3까지 지원하는 지포스 RTX 4070가 유리하다. 

게임에 관계 없이 지포스 RTX 4070은 TSMC 4N 공정과 아키텍처 개선을 통해 효율을 높여 기본 성능부터 고해상도에 이르기까지 모두 이전 세대 대비 높은 향상이 이루어졌으며 다수의 게임을 QHD 해상도에서 60fps 이상으로 플레이 가능했다. 물론 레이 트레이싱(RT)를 활성화하면 60fps 구현이 어려웠지만 DLSS 3까지 활용하면 DLSS 2만 지원하는 지포스 RTX 30 시리즈 대비 진전이 이루어졌다.

TSMC 4N 공정으로 최적화된 RTX 4070의 온도와 소비전력

ASUS Dual RTX 4070 12GB는 TSMC 4N(4nm) 공정 도입과 퍼포먼스 이상의 GPU가 두껍고 무거운 히트싱크와 히트파이프, 구리 베이스를 적용하고 GPU와 메모리 클럭을 쿨링해 조금은 얇아지면서 쿨링하고 TUF Gaming 시리즈와 쿨링 성능 차이로 온도 차이가 발생한다. 기존 삼성(Samsng) 8N(8nm) 공정을 도입한 지포스 RTX 3080 시리즈 대비 비레퍼런스 쿨링 솔루션 기준으로 온도는 조금 높게 측정됐다. 

GPU 소비전력은 HWinfo64를 통해 GPU의 소비전력만을 비교했는데 지포스 RTX 3080 대비 같은 게임에서 비슷한 프레임(FPS)을 제공했으나 전력 소모량은 145W 전후로 낮아져 와트당 성능비가 크게 향상됐다. 지포스 RTX 4090는 TGP 450W, RTX 3090/ RTX 3080 Ti는 TGP 350W, RTX 3080 10GB는 TGP 320W, RTX 4070은 TGP 200W로 공정 전환에 따라 소비전력은 큰 차이를 보였다.

듀얼 팬 기반의 QHD 게이밍!, ASUS Dual RTX 4070 12GB

엔비디아 지포스 RTX 40 시리즈는 차세대 에이다 러브레이스 GPU 아키텍처와 TSMC의 새로운 4N 제조 공정으로 연산 유닛 및 전력 효율 개선, 레이 트레이싱(Ray Tracing)을 위한 전용 연산 유닛의 효율을 개선하고 DLSS도 3.0으로 업그레이드해 성능 향상이 이루어졌다.

지포스 RTX 4070은 QHD(2560x1440) 해상도에서 대부분의 게임을 60fps로 구현이 가능한 그래픽카드로 가격으로 인해 구입을 망설여온 지포스 RTX 40 시리즈의 부담을 조금이나마 덜고 선택할 수 있게 됐다.

ASUS 지포스 RTX 4070의 대표 제품 중 하나인 ASUS Dual RTX 4070 12GB는 지포스 RTX 4070 시리즈의 특징들을 담았다. 듀얼 팬 쿨링 솔루션과 금속 재질의 백플레이트, 레퍼런스 클럭을 기반으로 듀얼 바이오스로 성능과 저소음 모드 중 하나를 선택할 수 있다. 쿨링 팬의 크기와 슬롯을 줄여 설치의 편의성을 높이고 듀얼 팬 기반의 쿨링 솔루션은 조용하면서도 적절한 쿨링 성능으로 장시간 게이밍 환경에서도 안정적으로 사용 가능한 것이 특징이다.

듀얼 팬 기반의 QHD 게이밍!, ASUS Dual RTX 4070 12GB

앞서 살펴본 지포스 RTX 4070은 퍼포먼스 라인업이지만 지포스 RTX 40 시리즈에 도입한 12VHPWR(12+4핀, PCIe 8핀 4개 변환 커넥터)를 사용하지 않고 PCIe 8핀 보조 전원 커넥터를 제공해 케이블 번(Burn) 문제에서 자유롭다.

기존 출시한 하이엔드 및 퍼포먼스 지포스 RTX 40 시리즈 대비 쿨링 솔루션의 사이즈는 줄여 설치 호환성을 개선하고 적절하고 안정적인 쿨링 성능을 유지해 작으면서 가벼운 그래픽카드를 원하는 게이머들에게 추천할 만한 그래픽카드다.

한편 지포스 RTX 4070은 출시 이후 가격 안정화가 이루어지고 있는 가운데 QHD 해상도에서 일정 수준 이상의 성능으로 게임을 즐기고 싶은 게이머라면 고려해볼 만한 그래픽카드임에는 틀림 없어 보인다.