엔비디아 "GeForce GTX 1080 VS GeForce RTX 5080" 10년간 어떻게 달라진 걸까? 얼마 전 엔비디아에서는 보도자료를 통해 지포스 GTX 10 시리즈가 출시가 된지 10년 주년 기념 행사가 진행되었다고 밝혔다. 부수적인 행사 보다는 해당 그래픽카드를 갖고 여러가지 튜닝 및 모딩을 진행하는 행사로 몇가지 온라인 행사가 병행 하여 진행되었다. 

● 2016년 주요 게임과 라이브 이벤트, 지포스 개러지 빌드를 되돌아보는 회고 영상

● 지포스 홍보대사 제이콥 프리먼(Jacob Freeman)이 지포스 GTX 1080을 심층적으로 소개하는 ‘알고 계셨나요?(Did You Know?)’ 영상

● 게이머들이 지포스 GTX 10 시리즈 시대의 추억과 게임, 빌드 경험을 공유할 수 있는 레딧(Reddit) 커뮤니티 페이지

■ 엔비디아 GeForce GTX 1080

▲ 간략 스펙 : GTX1080/PCIe3.0x16/정격파워500W 이상/전원 포트: 8핀 x1/가로(길이): 210mm/ 베이스클럭: 1607MHz/부스트클럭: 1734MHz/ 스트림 프로세서: 2560개/GDDR5X/출력단자: HDMI2.0, DP1.4/ 지원정보: 멀티VGA 지원, HDCP 지원/사용전력: 최대 180W/ 전원부: 6페이즈/2팬/ 두께: 37mm

▲ 엔비디아 지포스 GTX 1080 은 모니터와 연결하기 위핸 포트의 구성은 듀얼 링크 DVI 포트 하나와 3개의 디스플레이포트 그리고 HDMI 포트를 제공했다. 

추후에 상위 모델인 지포스 GTX 1080 Ti 제품이 추가 되었다. 이 모델의 경우는 11GB 라는 독특한 메모리 용량으로 출시가 되었다.  그래픽카드에 사용된 메모리는  GDDR5 혹은 GDDR5X 가 사용되었으며 데이터의 전송은  PCIe 3.0 16배속 슬롯으로 이루어졌다. 

필자가 생각하기엔 본격적인 엔비디아, 게이밍 그래픽카드 시대를 연 중요한 제품이라고 볼 수 있을 듯 하다.  제품은 코드명 파스칼로 출시가 되었는데 그 당시 라데온 그래픽카드 들과 조금씩 차이를 벌린 제품들이었다.  제품의 출시 가격은 지포스 GTX 1080 기준을 보게 되면 소비전력이 180W 밖에 안되었다는 것이 요즘 상황에 보게 된다면 그 당시 파스칼 TSMC 16nm FinFET 공정 상의 한계라고 이해하면 좋을 듯 하다.  엔비디아가 파운더스 에디션 이라는 이름을 붙인 제품도 이 세대 그래픽카드 부터 였던 거 같다.  엔비디아 GTX 1080  파운더스 에디션은 초기 599 달러로 출시가 되으며 엔비디아 파트너사들의 제품들은  499 MSRP 로 책정되었다. 

● 2016년 2월 환율 기준 : 1달러당 1,231원 = 599 x 1231 x 1.1 =  811,105 원 (대략 80만원 내외) 

그 당시 실제 파트너사들의 FE 기판 기반의 제품들은 판매 가격은 80 ~ 100만원 정도에 형성 되었으나 엔비디아 파트너사들의 의한 비-레퍼런스 PCB 기반 제품들이 출시가 되면서 자연스럽게 가격 하락이 이루어져서 80 ~ 90만원 대에 판매가가 형성되었다. 

■ GIGABYTE AORUS 지포스 RTX 5080 MASTER ICE D7 16GB 제이씨현 

▲ 간략 스펙 :  RTX 5080/PCIe5.0x16/정격파워850W 이상/전원 포트: 16핀(12V2x6) x1/가로(길이): 360mm/부스트클럭: 2805MHz/ 스트림 프로세서: 10752개/ 최대 AI TOPS: 1801(FP4)/GDDR7/출력단자: HDMI2.1, DP2.1/ 지원정보: 8K 지원, HDCP 2.3/3팬/ 두께: 75mm/제로팬(0-dB기술)/백플레이트/LED 라이트/Dual BIOS/구성품: VGA지지대, 3x8핀 to 16핀 커넥터, 후면 추가팬/A/S 4년

■ 파운더스 에디션 GeForce GTX 1080 VS GeForce RTX 5080

■ 그러면 이제 부터 이 그래픽카드로 무엇을 할건가? 

앞에서도 언급을 했다시피 지포스 GTX 1080 과 같이 시대를 풍미했던 인텔의 프로세서는 코어 i7 6700K ~ 7700K 프로세서 정도 였는데 이 프로세서와 현재 라이젠 프로세서와 비교를 해서 테스트를 한다는 건 너무 차이가 극심할 거 같아서 프로세서와 메모리 등 주변기기들은 현세에 맞추었다.  

▲ AMD 라이젠7-6세대 9850X3D (그래니트 릿지) : AMD(소켓AM5)/8코어/ 16스레드/메모리 규격: DDR5/내장그래픽:탑재/6세대(Zen5)/ TSMC 4nm/ 기본 클럭: 4.7GHz/최대 클럭: 5.6GHz/ L2 캐시: 8MB/ L3 캐시: 96MB/TDP: 120W/PCIe5.0/ 5600MHz/ AMD 라데온 그래픽/기술 지원: SMT(하이퍼스레딩), AMD Ryzen Master, AMD 3D V캐시/ 쿨러: 미포함

▲ ADATA DDR5-6000 CL28 LANCER BLADE RGB 화이트 패키지 파인인포 : 데스크탑용/DDR5/6000MHz (PC5-48000)/램타이밍: CL28-36-36/1.35V/ 램개수: 2개/LED 라이트/XMP3.0/EXPO/온다이ECC/히트싱크: 방열판/방열판 색상: 화이트/LED색상: RGB/LED 시스템: AURA SYNC, MYSTIC LIGHT, RGB FUSION, POLYCHROME, XPG RGB/높이: 40mm/모듈제조사: SK하이닉스/PMIC 언락

▲ GIGABYTE X870E AORUS ELITE X3D 제이씨현 간략 스펙 : AMD(소켓AM5)/AMD X870E/DDR5/VGA 연결: PCIe5.0 x16/ATX (30.5x24.4cm)/ 전원부: 16+2+2페이즈/ 80A/ Vcore출력합계: 1280/ 메모리 9000MHz (PC5-72000)/4개/ 메모리 용량: 최대 256GB/ XMP/ EXPO/ 확장슬롯 PCIe버전: PCIe5.0, PCIe4.0, PCIe3.0/ PCIex16: 1개/PCIex16(at x4): 1개/PCIex16(at x2): 1개/ 저장장치 SATA3: 4개/M.2: 4개/ M.2 연결: PCIe5.0, PCIe4.0, NVMe, USB4 레인공유/ 후면단자 HDMI/Type-C/ USB4 40Gbps/ USB3.x 10Gbps/ USB3.x 5Gbps/ RJ-45/ S/PDIF/오디오잭/BIOS플래시백/클리어CMOS/파워 버튼/리셋 버튼/USB A타입: 8개/USB C타입: 3개/ 랜/오디오 유선랜 칩셋: Realtek/5Gbps/ RJ-45: 1개/Qualcomm QCNCM865/무선랜(Wi-Fi)/블루투스/ 오디오 칩셋: Realtek ALC1220/ 7.1채널(8ch)/ 내부I/O USB/팬 헤더: USB3.0 헤더, USB2.0 헤더, USB3.2 Type C 헤더, RGB 12V 4핀 헤더, ARGB 5V 3핀 헤더, CPU추가팬(OPT) 헤더/ 시스템팬 4핀: 4+2개/I/O 헤더: TPM 헤더, 디버그LED, 프론트오디오AAFP 헤더, 온도 센서/ 특징 SPS(DrMOS)/전원부 방열판/M.2 히트싱크/일체형IO실드/LED라이트/UEFI

● SSD : WD_Black SN850X 2TB Gen4 x4 

▲ 스팀을 통해서 UNCHARTED 레거시 오브 시브즈 컬렉션 약 17,000원 (언차티드 4 : 해적왕과 최후의 보물 및 언차티드 : 읽어버린 유산 합본) 구입

▲ 2016년 GOTY 수상작 리스트

엔비디아 보도자료에 다르면 그 당시 같이 데모를 공개했던 게임들이 있긴 했다.  하지만 아무래도 2016년 최고로 많은 수상을 받은 게임, 그리고 GOTY 수상작 중에서 1위를 차지한 언차티드4 : 해적왕과 최후의 보물 게임을 실제 플레이해서 특정 구간의 약 2분간 프레임을 해상도 별로 테스트를 했다.  테스트 결과는 아래와 같다. 

각기 해상도별로 FHD, QHD, UHD 이렇게 3가지 해상도를 보게 되면 지포스 GTX 1080 이 QHD 해상도에서 평균 약 60 프레임과 1% 50 프레임 수치를 보여주는데 지포스 RTX 5080 의 경우는 약 4.5 ~ 5 배 정도의 성능 차이를 보여주며 UHD (*4K) 해상도에서는 그 차이가 더욱 더 벌어져서 5 ~6배 정도의 성능 차이를 보여주었다.  이 게임에서 지포스 RTX 5080 이 FHD 해상도와 QHD 해상도에서 그다지 큰 차이를 보이지 않은 이유는 해당 게임이 비슷한 수치에 프레임 제한이 걸려 있기 때문으로 보인다.  그럼에도 불구하고 예전 게임 타이틀에도 적지 않은 큰 성능 차이를 보여주었다. 

이제 2026년 현생으로 왔다.  브레인박스에서 다루었던 몇가기 게임 들 중에서 비교적 최신 게임이 2종류, 바이오해저드와 프래그마타 도 동일한 해상도 및 옵션을 주고 특정된 결과는 아래와 같다.

우선 엔비디아에서는 지포스 GTX 10 시리즈의 드라이버도 지속적으로 업데이트 해주고 있다.  오늘 시점으로 보게 되면 지포스 GTX 10 시리즈는 게임레디 582.28 드라이버가 최신 이며 지포스 RTX 50 시리즈의 경우는 596.36 드라이버가 최신이다.  그래서 해당 그래픽카드가 서로 다른 드라이버에서 성능이 측정되었다. 우선 결과적으론 각기 "해상도별 약간의 편차 혹은 오차라는 것을 감안하자면 약 5 ~6 배 정도 전체적인 프레임 수치와 1% LOW 값이 증가했다" 고 정리할 수 있을 것이다.  물론 게임 들의 표본이 많지 않은 탓에 정확하게 몇 배 성능이 늘었다고 이야기할 수 없겠지만 이 두가지 게임만을 가지고 본다면 그 정도의 성능 차이가 나며 소비전력 부분은 160W 대 에서 350W 대  그러니까 이 부분도 2.1 배 정도 지포스 RTX 5080 이 소비전력이 늘어났다고 정리할 수 있을 듯 하다.

마지막 테스트로는 그때는 없었지만 지금은 생겼다 하는 부분이다.  그래픽카드의 새로운 성능 지표로 AI 랭귀지 모델의 성능을 측정하는데 중요한 부분은 두가지 정도라고 보면 된다.  첫번째 토큰이 생성되는 시간 그리고 평균적으로 생산할 수 있는 토큰의 숫자 이렇게 두가지 정도로 그래픽카드의 성능을 대략적으로 측정할 수 있다.  많은 분들이 예상하셨겠지만 이 부분은 사실상 없다가 생겨난 부분이기 때문에 성능 차이가 어마 어마 하게 나왔다. 지포스  GTX 1080  과 지포스 RTX 5080 에서 측정된 결과는 아래와 같으며 비교적 많이 사용하고 있는 작은 모델인  Llama2 7B Chat (7 빌리언 모델)를 사용했다. 

● TTFT (Time To First Token / Second - Lower is Better - 첫번째 토큰이 생성되어서 반환 되는 시간 (낮은 시간이 우수)

● TPS (Average Tokens Per / Second) - Higher is Better - 평균적으로 초당 생성되는 토큰 (높은 수록 우수)

각기 항목 마다 차이를 보이지만 OverAll, 즉 전체 항목을 보게 되면 지포스 GTX 1080 이 4.2 초 만에 첫번째 토큰이 생성되었으며 지포스 RTX 5080 은 0.18 초 만에 첫번째 토큰을 생성했다.  그리고 초당 토큰 생성은 지포스 GTX 1080이 12.9 개를 그리고 지포스 RTX 5080 이 약 149.7개 를 평균적으로 생성해 "약 12배 정도 AI 토큰 생성 성능이 향상"되었다고 결론을 내릴 수 있을 듯 하다.  만약 여기에서 조금 더 늘어난 용량을 갖고 있는 코딩을 할 수 있는 모델인 Llama3 18B Instruct 모델을 사용하게 된다면 아마도 위 차트에서 봤던 성능 결과 보다 더 많은 격차가 날 듯 한데 그것은 그래픽카드가 가지고 있는 GPU 도 중요하겠지만 메모리 용량 및 속도에 따라서 그 차이 더 벌어지기 때문이다.

컴퓨터 주변기기 중에서 그래픽카드는 이제 프로세서가 컴퓨팅 환경을 전체적으로 끌지 못하고 있는 상황에서 그 자리를 대체했다.  프로세서와는 다르게 세대를 거듭하면서 성능 향상, 소비 전력 향상, 가격 향상 (?) 등이 꾸준하게 이루어지고 있어서 최근에는 많은 분들이 알고 있는 것과 같이 "AI" 폭풍을 맞으면서 엔비디아의 주식은 거침없이 오르고 있다.   그래픽카드 수급 등의 상황을 조금 생각해보면 예전에 생각해보면 "비트코인" 사태가 조금 생각이 난다.  그 때와 지금의 근본적인 차이는 현재는 BToB 기반이며 비트 코인의 경우는 BToC 기반이기 때문에 추후 벌어질 예를 들자면 일반 소비자 시장으로 비트 코인으로 사용되던 중고 그래픽카드가 흘러갈 상황 자체가 없다. 결과적으로 기업용과 소비자용이 완벽하게 분리가 된 GPU 카드 그리고 그래픽카드로 나누어진 현재 상황이기 때문에 기업 쪽에 엔터플라이즈 쪽에 많은 그래픽카드 (정확하게는 GPU 라는 표현이 맞겠지만)가 일반 개인 시장에까지 영향일 미칠 확율은 없다는 이야기이다. 

그러면 자연스럽게 언제까지 이와 같은 현상이 계속 될까 하는 부분인데 이 부분은 하드웨어의 발전 속도 보다 AI 관련 업체들이 계속 해서 만들고 있는 AI 모델 들에 달렸다고 본다.  실제 중국에서는 소프트웨어 혹은 아키텍쳐의 개선을 통해 낮은 그래픽카드 (GPU)를 사용하는데도 좋은 성능을 낸 qwen 모델 혹은 DeepSeek 등이 나오고 있다. 빠른 성능을 내는 최신 GPU 가 빠를 수도 있지만 코딩의 능력에 따라서 낮은 GPU 를 통해서도 어느 정도 극복이 가능하다는 이야기다. 그리고 학습할 데이터의 량 여기에도 분명하게 병목 현상이 나올 것이라고 보인다.   그래서 현재 완전히 없는 상태에서 새로운 수요를 만들고 있는 지금의 GPU 시장과는 다르게 몇 년 후에는 지금 보다는 조금 더 원할해질 것으로 보인다. 결론적으로 정리를 해보자면 컴퓨터 시장은  여러가지 상황과 예측을 떠올리게 되는 요즘이 아닐까 싶다.  

오늘은 간단하게 10년 차이가 나는 두가지 동일한 넘버링을 갖고 있는 그래픽카드의 성능을 살펴봤다.  게이밍 성능도 성능 이지만 최근 그래픽카드의 성능 지표로 떠오르고 있는 AI 관련 토큰 생성 부분에서도 완전히 차원이 다른 성능 차이를 보인다는 점에서 오늘 콘텐츠는 지금 엔비디아 지포스 그래픽카드들이 앞으로 어떻게 또 달라질 것인가를 간접적으로 볼 수 있게 되지 않았나 싶다.