GeForce RTX 30 [Nvidia | 2020]

 

 

2020년 9월 1일, 한국 시간으로 9월 2일 오전 1시에 지포스 30 시리즈의 정보가 대거 공개되었다. 우선 레이 트레이싱 성능이 대폭 강화되었으며, 삼성의 8LPP 공정이 사용되었다. 또한 적용된 신규 기술들은 3080, 3090에만 적용되는 마이크론 테크놀로지의 GDDR6X SGRAM 규격과 신형 냉각 시스템, 그리고 마이크로소프트의 새로운 데이터 기술인 DirectStorage 등이 포함되었다.

 

지포스 RTX 30 시리즈는 처음에는 TSMC의 7nm 공정으로 설계되었으나, TSMC와의 협상이 결렬되면서 삼성전자 파운드리로 이전되었고, 이 과정에서 8nm 공정으로 마이그레이션되었다. 이 새로운 8N 공정은 기본적으로 삼성전자 8nm를 기반으로 하지만, NVIDIA의 커스텀이 가해져 최적화된 버전이다. 이에 따라 고클럭을 달성할 수 있었고, 게이밍용 Ampere 아키텍처는 삼성전자가 처음 시도한 빅칩 제품이기 때문에 일부 품질 우려도 있었으나, 결과적으로 불량 없이 경쟁사의 7nm 공정을 사용한 제품보다 더 많은 물량을 공급하면서 좋은 평가를 받았다.

 

GPU 성능 면에서는, 스트리밍 멀티프로세서(SM) 내부의 최대 FP32 연산 스루풋이 2배 증가했다. CUDA 코어 수로 따지면, 3090은 10,496개, 3080은 8,704개, 3070은 5,888개로 표기되며, 이 숫자는 실제로는 연산 유닛의 증가를 반영한 것이다. 또한, SM 내의 데이터 패스가 2개로 구성되어 FP32 연산을 128회 또는 FP32와 INT32를 동시에 병렬 실행할 수 있게 되었다. 이를 통해 연산 성능이 크게 향상되었다.

 

또한, SM 내부의 L1 캐시 메모리 대역폭은 64 바이트/클럭 사이클에서 128 바이트/클럭 사이클로 2배 향상되어, 더 많은 연산 유닛들이 효율적으로 데이터 전송을 할 수 있게 되었다. 이로 인해 기본적인 게이밍 성능이 소폭 향상되었고, 레이 트레이싱 연산도 원활하게 병렬 처리할 수 있게 되었다.

 

ROP 파티션이 재구성되어, 래스터라이저와 ROP 성능의 밸런스가 맞춰졌다. 이로 인해 래스터라이저의 성능과 ROP의 성능이 16픽셀/클럭 사이클로 일치하여 효율적인 연산이 가능해졌다. 또한, 전성비가 이전 세대인 RTX 2080 Super와 비교하여 최대 1.9배 향상되었으며, 동일 성능(FPS)에서 전력소모가 최대 47% 감소했다.

 

NVIDIA는 2세대 RT 코어를 도입하여, 레이 트레이싱 성능을 대폭 향상시켰다. 이 RT 코어는 기존 셰이딩과 레이 트레이싱의 동시 연산을 보장하며, 추적할 광선과 폴리곤의 교차 테스트에서 컬링 성능이 2배 빨라져 레이 트레이싱 성능이 최대 2배 향상되었다. 3세대 텐서 코어는 A100과 동일한 기술이 적용되어, DLSS 8K 해상도 모드가 추가 지원되었다.

 

AV1 하드웨어 디코딩이 추가되어 8K 60FPS 동영상 재생이 가능해졌으나, AV1 하드웨어 인코딩은 지원되지 않는다. 또한 RTX IO가 지원되어, DirectX 12 Ultimate의 DirectStorage와 연계되어 그래픽 카드에서 보조 저장 장치에 직접 접근할 수 있게 되었다.

GDDR6X SGRAM은 기존 GDDR6보다 높은 클럭을 지원하며, 에너지 효율성이 3~4% 향상되었지만, 구현 난이도가 높아 보급화에는 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 또한 PCI-Express 4.0을 지원하여 CPU와 그래픽 카드 간의 통신 대역폭이 2배 빨라져, 성능 향상에 기여한다. 다만, PCIe 대역폭의 효과는 CPU 성능에 따라 차이가 있을 수 있다.

 

3세대 NVLink와 그래픽 카드 라인별 지원 축소로, NVLink는 RTX 3090과 3090 Ti에만 탑재되었다. 이로 인해 멀티 GPU 기술이 사실상 사라지게 되었다. HDMI 2.1을 지원하여 8K HDR 60Hz, 4K HDR 240Hz 출력이 가능해졌고, DisplayPort는 여전히 1.4a 버전이 유지된다.

 

Resizable Base Address Register(RBAR)는 AMD의 스마트 액세스 메모리 기술과 유사한 기술로, CPU에서 그래픽 카드 메모리에 대한 접근 용량을 늘려 성능을 개선할 수 있다. 이 기능은 아직까지 많은 게임에서 지원되지 않으며, 적용하려면 바이오스 업데이트가 필요하다. 3060 이상 모델에서는 2021년부터 지원되며, 성능 향상 효과는 그래픽 카드 메모리 용량에 따라 달라질 수 있다.

 

RTX 3090 Ti
RTX 3090 Ti는 "엄청나게 강력한 그래픽 카드"로 평가받았다. 하지만, 가격이 훨씬 저렴하면서 비슷한 성능을 제공하는 RTX 3090이 존재하기 때문에 가격 대비 성능 면에서 비판을 받았다. 또한 높은 전력 소비가 단점으로 지적되었다. 성능 면에서는, 특히 창작 전문가들에게 유용하며, 8K 해상도에서도 고사양 게임을 60fps로 구동할 수 있는 뛰어난 성능을 자랑한다.

 

RTX 3090
RTX 3090은 "엄청나게 강력한 그래픽 카드"로 묘사되었으며, "타이탄의 자격이 더 어울리는" 성능을 보인다. 일반적인 게이머에게는 RTX 3080에 비해 큰 차이를 보이지 않지만, 프로급 창작 전문가들에게는 작업을 압도적으로 처리할 수 있는 카드로 평가된다.

 

RTX 3080
RTX 3080은 "거의 모든 게임을 4K 60fps에서 레이 트레이싱을 지원하며 구동할 수 있는" 뛰어난 성능을 자랑한다. 이 그래픽 카드는 "합리적인 가격으로 4K 게임을 할 수 있게 해준 첫 번째 제품"으로, 4K 또는 1440p 게임에서 우수한 성능을 제공한다. 그러나 750W의 전원 공급 장치와 향후 게임을 고려한 10GB의 VRAM은 단점으로 지적되었다.

 

RTX 3070
RTX 3070은 "주류 게이머에게 완벽한 솔루션"으로 평가되었으며, "경쟁적인 게이머나 고급 창작자는 RTX 3080이나 RTX 3090을 선택할 가능성이 높다"고 전해졌다.