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그래픽카드에 새로운 네이밍을 도입한 AMD

 

AMD는 지난 2006년 ATI를 인수한 이후 2007년 10월 DirectX 10 지원 그래픽카드를 발표하면서 라데온 HD 시리즈 (HD 3000 시리즈)로 네이밍을 전환했다. 그당시 라데온 브랜드는 유지하면서 고화질 (High Definition)의 의미로 HD, 그리고 나머지 네 자리수를 이용해 세대와 성능 등급을 나누어 제품을 구분해왔다.

그러나 AMD는 2013년 하반기 라데온 HD 7000 시리즈 후속으로 신제품을 발표하면서 네이밍도 자사의 새로운 정책에 맞게 변화를 꾀했다. 바로 라데온 R 200 시리즈로 네이밍을 변경한 것이 그것이다.

AMD의 신제품인 라데온 R 200 시리즈는 기본적으로 기존 세대와 같이 성능으로 등급을 나누며 이와 같은 작명법은 프로세서 즉 CPU와 GPU를 통합한 APU나 FX CPU 라인업에서 찾아볼 수 있었는데 이제 그래픽카드에도 이를 도입한다.

 

새로운 네이밍, 기존과 같이 성능으로 등급을 나누다

 

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AMD가 발표한 라데온 R9/ R7 200 시리즈 네이밍은 기본적으로 성능을 기준으로 등급을 나누는 것은 기존 세대와 차이가 없다. 신제품 그래픽카드 라인업의 등급 구분은 기존 방식처럼 크게 하이엔드와 퍼포먼스, 메인스트림/ 보급형으로 라데온 R9와 라데온 R7, 라데온 R5 시리즈의 3가지로 나뉜다.

이와 같은 구분 방식은 성능을 기준으로 정리된다. 라데온 R5 등급은 HD 영상과 비디오 편집, 포토, 고성능을 요구하지 않는 패키지게임이나 온라인 게임에 적합, 윈도우 8의 프리미엄 경험을 제공하는 밸류 (보급형) 라인업이다.

라데온 R7 등급은 최신 게임과 HD 비디오 편집, OpenCL 기반 어플리케이션 가속에 적합한 메인스트림 라인업이다. 라데온 R9 등급은 다방면에 활용 가능한 최상의 GPU로 대부분의 게임을 고품질로 동작 가능하며 멀티 디스플레이 기술인 아이피니티 (Eyefinity)를 비롯하여 최근 부각되고 있는 4K (UHD, 3840x2160) 해상도 동작에 적합한 성능을 제공해 하이엔드/ 퍼포먼스 라인업이라는 의미다.

 

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또한 AMD 라데온 R 200 시리즈 이전까지 사용해온 그래픽 브랜드 라데온 (Radeon)을 변함없이 유지한다. 대신 라데온 HD 바로 뒤에 배치된 4자리 숫자로 구분하던 등급과 모델명을 새롭게 전환한다.

등급은 라데온의 첫 번째 알파벳인 R에 성능 등급의 9/ 7/ 5로 숫자를 더해 만든다. 2자리 숫자는 제품 라인업인 하이엔드와 퍼포먼스, 메인스트림과 밸류다. 이와 유사한 방식 네이밍을 도입한 APU는 A4/ A6/ A8/ A10으로 세분화한데 반해 그래픽카드는 R9/ R7/ R5의 3가지로 구분한다.

다음의 3자리 숫자는 세대와 성능에 따라 제품을 구분하는 것으로 첫 번째는 세대, 나머지 두자리 숫자는 그래픽카드 성능 구분을 위해 사용한다. 기본적으로 숫자가 높을수록 높은 성능의 제품을 의미한다. 또 3자리 숫자 모델명에 추가되는 X는 같은 등급에서도 더 많은 수의 스트림 프로세서 (SP, Stream Processor)를 제공하는 등 라인업 내에서 스펙이 높고 우수한 성능을 제공한다는 의미다.

 

AMD 라데온 R9 290X로 살펴본 신제품 네이밍

 

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이를 바탕으로 신제품 라데온 R9/ R7 시리즈 중 하이엔드 AMD 라데온 R9 290X으로 네이밍 작명법을 살펴보면 AMD는 그래픽카드 제조사, 라데온 (Radeon)은 그래픽 브랜드, R9는 성능 등급으로 가장 상위 등급인 하이엔드 제품군이다.

다음으로 3자리수인 290 중 제일 앞의 숫자 2는 2세대 GCN (Graphics Core Next) 아키텍처라는 의미로 사용되다. AMD 라데온 HD 7000 시리즈에 적용한 그래픽 아키텍처가 1세대 GCN (Graphics Core Next)이다. 90은 성능을 구분하는 2자리 수로 일반적으로 숫자가 높을수록 성능이 우수하다. 마지막 알파벳 X는 해당 라인업 제품 중 가장 높은 스펙과 성능을 제공하는 최상위 제품을 말한다.

 

라인업으로 살펴보는 라데온 R 200 시리즈

 

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AMD 라데온 R9/ R7 시리즈는 앞서 살펴본 것처럼 새로운 작명법으로 기존 라데온 HD 7000 시리즈를 대체한다. 올해 하반기 시장에 출시한 AMD 신제품 라인업은 하이엔드와 퍼포먼스, 메인스트림과 밸류의 라데온 R9/ R7 시리즈다.

현재까지 듀얼 GPU 기반 신제품은 등장하지 않은 상황이며 라데온 HD 7900 시리즈는 라데온 R9 290 시리즈, 라데온 HD 7800 시리즈는 라데온 R9 280 시리즈, 라데온 HD 7700 시리즈는 라데온 R9 270 시리즈, 그 이하의 라데온 HD 7000/ 6000 시리즈 자리는 라데온 R7 250과 라데온 R7 240이 대체한다.

라데온 R7 240 이하 제품군은 존재하지 않는 것으로 확인되는데 이는 CPU와 GPU를 통합한 내장 그래픽의 성능이 향상되면서 비슷한 성능과 지원 기능을 제공하므로 이를 대체 가능하다. 라데온 HD 7750급 성능을 제공할 것으로 예상되는 차세대 카베리 (Kaveri) APU는 메인스트림급 제품까지 아우를 수 있을 것으로 전망된다. 이는 카베리 APU에 내장하는 GPU가 라데온 R7 200 시리즈 네이밍을 적용하고 있는 것을 통해 일부분 확인 가능하다.

 

AMD 신제품과 경쟁하는 엔비디아 GPU 라인업

 

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AMD 라데온 R9/ R7 시리즈와 경쟁하는 엔비디아 (NVIDIA) 그래픽카드 라인업은 지포스 GTX 600 시리즈와 지포스 GTX 700 시리즈다.

엔비디아는 하이엔드를 시작으로 케플러 리프레시 (Kepler Refresh)로 알려진 지포스 GTX 700 시리즈를 시장에 출시했으며 기존 지포스 GTX 600 시리즈는 메인스트림과 그 이하 시장에서 AMD 라데온 신제품과 경쟁한다.

 

 2. 스펙을 알면 성능이 보인다
 

그래픽카드 성능은 스펙을 기준으로 성능과 가격대를 나누므로 스펙이 높은 제품의 성능이 일반적으로 우수하며 그렇지 못한 제품의 성능은 낮다. 이러한 기본적인 사항은 라데온 R9/ R7 시리즈에도 그대로 적용된다.

 

스펙을 알면 성능이 보인다

 

신제품 라데온 R9 /R7 시리즈는 성능을 기준으로 등급을 나누며 라데온 R9 시리즈 성능이 가장 높고 하위 제품으로 낮아질수록 기본 성능이 낮아지는데 이와 같은 네이밍 외에도 스펙을 파악하면 성능을 알 수 있다.

 

1. 기존 세대와 같은 28nm 공정, 성능보다 수율 안정화 기대

 

미세공정의 도입은 성능에 영향을 줄 수 있는 요인이다. 일반적으로 미세공정을 도입하면 더 많은 트랜지스터 집적을 통해 성능을 높일 수 있게 되며 제조 비용 절약, 그리고 발열이나 소비전력면에서도 유리해진다.

 

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AMD는 라데온 HD 7900 시리즈를 시작으로 2011년 하반기부터 본격적으로 28nm 공정 도입을 시작했다.

2013년 하반기에 출시한 신제품 라데온 R9/ R7 시리즈는 엔비디아 (NVIDIA) 지포스 GTX 600/ 700 시리즈, HD 7000 시리즈와 같이 28nm 공정을 유지하고 있다. 28nm 제조 공정은 등장 당시 수율 문제를 겪어왔으나 현재는 안정화가 진행되어 제품의 수율 등에서 기존 세대보다 유리할 것으로 예상된다. 하이엔드 라데온 R9 290 시리즈는 이하 시리즈와 다르게 같은 공정에 더 많은 트랜지스터를 넣어 성능을 향상했으나 그로 인해 발열과 소비전력도 더 늘어났다.

 

2. 실행 유닛, 같은 아키텍처라면 많을수록 유리

 

GPU는 일반적으로 실질적인 연산을 싱행하는 실행 유닛부와 이를 제어해 원활한 동작이 가능하도록 해주는 제어부로 나눌 수 있다. 두가지가 효율적으로 동작할 때 최적의 성능이 발휘되지만 같은 아키텍처와 스펙 구성이라면 실행 유닛이 늘어나면 그만큼 성능이 우수한 GPU다.

 

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AMD는 GPU의 실행 유닛을 스트림 프로세서 (SP, Stream Processor)로 부르며 엔비디아 (NVIDIA)는 쿠다 코어 (CUDA Cores)로 불러 차이가 있다. 하지만 공통적으로 이들은 GPU이 실행 유닛을 말하는 것으로 고성능 GPU일수록 더 많은 실행 유닛을 제공한다.

다만 아키텍처가 서로 다르면 최신 아키텍처의 GPU 성능이 유리하다. 이는 실행 유닛에 차이가 있더라도 최신 GPU는 아키텍처를 개선하고 효율을 높였기 때문에 동일한 실행 유닛을 제공하더라도 더 나은 성능을 구현할 수 있다.

라데온 R9/ R7 시리즈는 2세대 GCN (Graphcis Core Next) 아키텍처를 적용하며 최대 제공하는 스트림 프로세서는 라데온 HD 7900 시리즈의 2048SP보다 약 38%가 더 늘어난 2816SP를 제공한다.

 

3. 메모리 인터페이스 (비트/ 버스), 비트 수가 높을수록 유리

 

메모리 인터페이스도 성능과 직결되는 스펙 중 하나다. 일반적으로 고성능 제품일수록 메모리 인터페이스가 넓고 이를 반영해 메모리 대역폭이 향상되므로 높은 성능을 내줄 가능성이 높다.

 

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하이엔드 제품일수록 메모리 인터페이스가 확장되고 그 이하 제품은 성능에 맞게 메모리 인터페이스를 구분한다. 현세대 하이엔드 GPU는 고성능을 구현하기 위해 보통 256 비트 (bit) 메모리 인터페이스 (또는 버스) 이상인 384 비트나 512 비트를 주로 사용한다. 512 비트 메모리 인터페이스 적용시 20% 이상의 전체 메모리 대역폭 향상이 가능하며 mm^2 당 50% 증가한 대역폭을 제공한다.

그 이하인 퍼포먼스급 제품은 주로 256 비트 메모리 인터페이스를 적용하며 메인스트림과 밸류 (보급형)는 128 비트, 저가형은 주로 64 비트 메모리 인터페이스를 적용한다. CPU에 통합한 내장 GPU의 성능이 향상되면서 64 비트 메모리 인터페이스를 탑재한 저가형 GPU는 시장에서 존재감을 잃어가고 있다.

라데온 R9/ R7 시리즈는 라데온 HD 7900 시리즈의 384bit 메모리 인터페이스보다 확장한 512bit 메모리 인터페이스를 적용하며 이에 따라 메모리 대역폭도 56GB/s가 더 늘어난 320GB/s를 제공한다.

 

4. 동작 클럭, 같은 스펙이라면 높은 클럭이 유리

 

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동일 스펙이라면 고클럭이 성능에 유리

 

동일한 아키텍처와 실행 유닛, 메모리 인터페이스를 갖추었을 때는 일반적으로 동작 클럭이 높은 제품이 성능면에서 우수하다. 그러나 아키텍처와 실행 유닛, 메모리 인터페이스가 다를 때는 동작 클럭이 높은 하위 GPU는 일반적으로 클럭이 낮더라도 더 많은 실행 유닛과 메모리 인터페이스를 제공하는 상위 GPU의 성능을 넘어서진 못한다.

라데온 R9/ R7 시리즈는 기본 스펙 증가와 함께 동작 클럭도 기존 라데온 HD 7000 시리즈보다 상향 조정하고 있다. 각 라인업의 대표 제품은 최소 780MHz부터 대부분 1GHz 또는 1GHz 이상의 코어 클럭을 적용한다.

 

5. 텍스처/ 픽셀 성능과 컴퓨팅, ROPs

 

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처리 성능이 높을수록 성능에 유리

 

스트림 프로세서와 메모리 인터페이스, 동작 클럭이 성능에 영향을 미치고 있는데 여기에 컴퓨팅 성능이나 텍스처 유닛, 픽셀/ 텍스처 필레이트, ROPs도 성능에 영향을 미치는 요소다. 픽셀/ 텍스처 필레이트는 동작 클럭과 각 GPU가 제공하는 텍스처 유닛, ROPs 수에 영향을 받는다.

게임 성능은 싱글 프리시전 (SP, Single Precision), GPGPU는 부동소수점 연산은 더블 프리시전 (DP, Double Precision)의 영향이 크다. 컴퓨팅 성능은 GPGPU를 위한 성능으로 AMD는 실행 유닛이 엔비디아 대비 동급에서 컴퓨팅 연산 성능이 유리하다.

ROPs는 AA/ AF 고부하 처리시 이용하며 보통 숫자가 높으면 성능이 유리하며 하이엔드 라데온 R9 290X와 라데온 R9 290은 64 ROPs를 제공해 기존 세대 대비 2배로 늘어나 처리 성능이 향상되었다.

 

6. 지원 기능 차이도 라인업을 나누는 기준

 

기능 지원 차이도 성능 구분과 함께 라인업을 분류하는 기준 중 하나다. 일반적으로 고성능 제품에서 대부분의 기능을 지원하는 반면 하위 제품으로 내려갈수록 지원 기술과 기능을 구분해 상위 제품과의 차이를 둔다.

 

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고성능 제품일수록 다양한 기술과 기능을 지원한다

 

보통 DirectX나 OpenGL, OpenCL 등과 같은 API는 같은 세대라면 하이엔드부터 보급형까지 지원 버전이 일치해 제한이 거의 없다. 이보다는 멀티 GPU 지원이나 출력포트, 다중모니터 지원 등과 같은 확장 기능에 차이를 둔다.

라데온 R9/ R7 시리즈는 멀티 GPU 기술로 AMD CrossFire X를 지원하며 멀티 디스플레이 기술인 아이피니티 (Eyefinity)를 통해 디스플레이 출력을 확장할 수 있다. 라데온 R9/ R7 시리즈는 기본적으로 28nm 공정과 DX 11.2, 맨틀 (Mantle), OpenGL 4.3 API를 모두 공통적으로 지원하며 AMD 전력 최적화 기술인 파워튠 (PowerTune), 그리고 4K 해상도 (UHD, 3840x216) 지원도 공통 사항이다.

 

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하지만 트루오디오 (TrueAudio) 기술은 라데온 R9 290X와 라데온 R9 290, 라데온 R7 260X의 3종만 지원하며 아이피니티 (Eyefinity) 기술도 라데온 R7 250/ R7 240 두 제품을 제외하고 모두 최대 6대의 디스플레이 확장이 가능하다. 3개는 DVI와 HMDI 포트만으로 가능하고 4개부터는 디스플레이 포트 (DisplayPort), 6개는 MST 허브가 각각 필요하다.

보조전원 지원에서도 상위 제품과 하위 제품을 구분 가능하다. 하이엔드 제품은 대부분 6+8핀 또는 8+8핀 PCIe 보조전원 구조를 사용한다. 퍼포먼스나 메인스트림은 6+8핀 또는 6+6핀, 6핀 1개의 보조전원 구조가 이용된다. 보급형은 대부분 별도의 추가 전원 커넥터 없이 PCI-Express 슬롯으로 전원을 공급받는다.

멀티 GPU 기술도 하이엔드와 퍼포먼스, 메인스트림, 밸류 (보급형)을 구분하는 기준으로 하이엔드는 최대 4개의 GPU를 묶어 성능을 향상할 수 있으며 퍼포먼스와 메인스트림, 그리고 그 이하 GPU는 최대 2개로 제한된다. 라데온 R9 290 시리즈 2종은 기존 라데온 HD 7000 시리즈와 다르게 멀티 GPU 구성시 별도의 브릿지가 필요치 않다.

 

AMD 라데온 R9/ R7, 하이엔드와 보급형 성능 차는 8-9배

 

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AMD 신제품인 라데온 R9/ R7 시리즈는 앞서 살펴본 것과 같이 스펙과 성능에 따라 라인업을 구분하고 있으며 이러한 구분에 따라 성능 차이가 발생한다.

하이엔드 라데온 R9 290 시리즈는 가장 최근 등장한 3DMark (2013) Fire Strike 퍼포먼스 프리셋에서 8천 이상, 퍼포먼스 라데온 R9 280X는 6천 이상, 라데온 R7 270X/ 270은 4-5천 사이, 라데온 R7 260X는 4천 이하, 라데온 R7 250/ 240은 2천 이내의 스코어를 제공해 가장 낮은 라데온 R7 240과 가장 높은 성능의 라데온 R9 290X 사이에는 약 8-9배 가까운 성능 차이가 발생한다. 다만 실제 게임에서는 위 결과와 달라질 수 있다.

 

 

출처 : http://www.bodnara.co.kr/bbs/article.html?num=104136

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