지포스 256으로 이름을 알리고 지포스FX로 고전한 NVIDIA

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3 지포스 256으로 이름을 알리고 지포스FX로 고전한 NVIDIA QM센스 11 3960 2019.02.18 20:31

<img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488334_295.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___1885377428.jpg">지포스FX까지의 라인업  1999년 지포스256을 계기로한 발전 '엔비디아'의 설립은 1993년이다. 최초의 제품은 'NV1'의 'EDGE 3D'라는 그래픽 카드로써 '다이아몬드 멀티미디어'사(社)에서 발매되었다. 격투 게임 '버추어 파이터'가 함께 제공기도 했지만, 매출은 그다지 신통치 않았다. 회사가 크게 도약하는 것은 그다음에 이어지는 '리바 128'(코드명NV3)과 이를 개량한 '리바 TNT'(NV4), '리바 TNT2'(NV5) 등의 제품을 출시하면서부터다. 이들은 아직 지오메트리 연산 처리 엔진에 해당하는 것은 탑재하고 있지 않았지만, 당시 경쟁 제품이었던 '3dfx'사의 '부두 1, 2'와 호각의 성능이었고, 시장 점유율을 크게 늘리게 된다. 큰 전환점은 1999년에 등장한 'NV10'의 '지포스 256'으로써 당시 최신 멀티미디어 API '다이렉트X7.0'에 따른 형상 엔진을 탑재, 렌더링 성능을 크게 확장하여 경쟁사인 3dfx의 '부두 밴시'또는 '부두 3'와 큰 차이를 내는 데 성공한다. 3dfx도 '부두 4'와 '부두 5'의 개발을 서두르게 되는데 애초 예정에서 2년이나 늦은 2000년에 투입되어 버림에 따라 완전히 큰 차이가 나고 말았다. 결국 3dfx는 2000년 12월 엔비디아에 인수되어 버림으로써 당분간 적은 없게 되었다. 그러나 이번에는 ATI의 '라데온' 시리즈가 새로운 경쟁자로 등장하여 오늘까지 계속되고있다.  <img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488476_139.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___935798867.jpg"> 지포스 2 GTS 특별히 제작된 LP타입이다  이야기를 엔비디아 제품 라인업으로 되돌리자. 1999년 지포스 256에 이어 2000년에는 'NV15' 코어를 기반으로한 '지포스2 GTS'를 투입한다. 이것은 공정 미세화를 진행하고 동작 주파수를 끌어 올리는 것과 동시에, 텍스처 유닛을 파이프라인당 2개로 강화한 모델이다. 로드맵에서 코어 및 메모리의 동작 주파수에 차이가 있는 것은 OEM 벤더에 의해 구성 변경에 따른 차별이 행해지고 있기 때문이다. 같은 2000년 8월 하이엔드용으로 작동 주파수 및 메모리 클록을 올린 '지포스2 울트라'(NV16)가 출시되었다. 이와 함쎄 지포스2 GTS의 하위제품도 개발되었다. 그것이 'NV11'로써 '지포스2 MX'라는 명칭으로 2000년 6월에 출시되었다. NV11은 파이프라인 수를 절반으로 줄인 것으로, 이 결과 NV15가 2500만 개의 트랜지스터인 데 반해, NV11은 1900만개로 줄었고, 다이 사이즈도 그만큼 축소되었다. 순수하게 트랜지스터 수를 반으로 할 수 없었던 이유는 메모리와 AGP인터페이스 등은 NV11과 NV15가 공통이기 때문이다. 그래도 소비 전력이 많은 렌더링 파이프라인을 반감시킴과 동시에 동작 주파수를 낮게 억제했기 때문에 단순히 낮은 가격을 달성한 것뿐만 아니라 저전력 제품으로써 라인업 된다.    난항을 격은 지포스3의 개발 2001년에는 'NV20'를 '지포스3'와 '지포스3 Ti'로 선보인다. 사실, 이 직전까지, 엔비디아는 매년 2번의 라인업 업데이트를 선언했다. 즉 1999년 후반에 NV10, 2000년 상반기에 개선된 NV15가 투입되며, 2000년 후반에는 새로운 아키텍처 NV20, 2001년 상반기에 그 개량형인 'NV25'을 출시하겠다는 식이다.  <img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488489_9275.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___531080566.jpg"> 지포스3 Ti 500  하지만 이 NV20의 개발은 상당히 지연되었고, 그 결과 이즈음에서 질질 끌던 라인업 업데이트 시기가 어긋나기 시작한다. 지포스3/Ti는 다이렉트X 8.0를 지원하는 제품이다. NV20은 NV15에서 하드웨어 T&L을 버텍스 쉐이더로 바꾼 구조이다. 단, 공정이 미세화되었음에도 불구하고, 동작 주파수는 NV15와 크게 다르지 않았다. 엔비디아의 개발이 난항을 겪고 있었던 이유는, 이 시기 엔비디아가 마이크로소프트 'Xbox'용 칩세트을 개발하고 있었고, 개발에 많은 개발 인원을 그곳에 할애하고 있었기 때문이라는 설이 있다. 실제로 XBox의 GPU 부분과 지포스3는 거의 동일하며, 초기 개발 키트는 윈도우 PC에 지포스3가 탑재되었다. '공통사항이기 때문에 개발 비용을 절감할 수있 을 것'이라는게 엔비디아의 애초 계획이었던 것 같지만, 실제로 그럴 상황이 아니었다. 결과적으로 지포스3 제품군은 지포스3와 상위의 '지포스3 Ti 500'과 하위의 '지포스3 Ti 200'이 라인 업 된 것만으로 끝나 버린다. 그동안 보급형에는 지포스2 MX가 계속 라인업 되어 있었다.    지포스4에서 정체되었던 보급형GPU의 갱신 이 라인업이 업데이트된 것이, 'NV25' 시리즈다. 2002년 2월, 버텍스 쉐이더를 강화하고, 동작 주파수를 약간 올린 NV25가 투입된다. API적으로도 다이렉트X 8.1 호환되었고, 픽셀 쉐이더 기능이 약간 향상된 것이 NV20과 차이이다. 즉, 기본적으로는 큰 차이가 없는 것이다. 이 NV25는 2002년 9월에 'NV28'가 되었지만, 이것은 AGP x8대응이 주 목적이여서 다른 기능은 거의 같다. 제품 번호로 말하면, NV25가 '지포스4 Ti 4200/4600', NV28은 '지포스4 Ti 4400/4800'이 된다.  <img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488502_0737.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___2006519735.jpg"> 지포스4 Ti 4600  문제는 보급형 라인업이었다. 이 시기의 엔비디아는 NV25의 저비용/저전력 버전을 개발할 여유가 여전히 없었던 것 같다. 2002년 2월 지포스4 Ti 발표 때맞춰 보급형의 '지포스4 MX'도 릴리즈 되지만, 이것은 이름만 '지포스4'로 내부는 지포스2 MX를 150nm 공정으로 미세화한 제품이었다. 덧붙여서, 개발 코드명은 'NV17'과 'NV18'이 있지만, NV17이 SDR SDRAM만을 지원, NV18은 SDR/DDR SDRAM을 지원하는 것 이상의 차이는 없다.  <img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488512_1265.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___1144154326.jpg"> 지포스4 MX  이것이 무엇이 문제 인가 하면, 결과적으로 보급형 제품에는 아직도 버텍스 쉐이더가 없어서 다이렉트X7 지원 능력밖에 없는 것이다. 하지만 파이프라인이 부족하다고 해도 작동 주파수와 특히 메모리 주파수가 지포스2 MX와 비교해도 크게 향상되었기 때문에 렌더링 성능 자체는 강화되고 있었다. 하지만 기능 면에서의 부족은 어쩔 수 없었다. 저가형 라인업에서 다음에 등장하는 'NV30'의 개발을 우선시하는 것과 다소 관계가 있다. NV30은 다이렉트X9을 완벽하게 지원하는 완전히 새로운 아키텍처지만, 따라서 개발도 힘들었다. 시기적으로 2001년 후반에는 Xbox의 개발도 끝나 있었을 것이므로 거기에서 NV25/28의 하위 라인업으로써 보급형을 만드는 것도 가능했을 것이다. 하지만 그래서 NV30의 개발이 뒤쳐지는것 보다는 빨리 NV30을 출시하여 그 일부를 보급형으로 제조하는 것이 결과적으로는 바람직하다고 생각했을 것이다.    새로운 아키텍쳐를 사용한 지포스FX 하지만 소비전력이 크게 증가 NV30은, 대만 TSMC의 130nm 공정을 사용하여 2002년 11월 '지포스FX 5800'로 발표된다. 이 지포스FX의 내부 구조는 지금까지와는 완전히 달라서, 특히 버텍스 쉐이더는 거대한 병렬 연산 프로세서(Array Processor)가 하나 더 추가되는 구조가 되었다. 제품 바리에이션에 따라 프로세서의 연산 장치는 늘어나거나 줄어들게 되어있었다. 또한 픽셀 쉐이더는 기존에 픽셀 파이프라인과 일체화되어있던 텍스쳐 유닛이 분리되어 하나로 통합한 통합 텍스처 유닛이 되었다. NV30은 성능은 기존 제품과 비교할 수 없을 정도로 뛰어났지만, 그만큼 무섭게 소비 전력과 발열이 엄청났다. 심지어 'FX 블로워'라는 새로운 냉각 시스템을 사용했는데 소음이 지금까지 없을 정도로 컸다. 도저히 일반 가정의 PC에 사용할 수 있는 물건이 아니었을 정도였다.  <img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488523_6851.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___705051854.jpg"> <img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488523_8473.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___76290129.jpg"> 데스크탑 그래픽카드 역사상 최초로 2슬롯을 차지하는 쿨링솔루션을 지니고있다  당시 경쟁 제품은 ATI의 '라데온 9700'이었는데, 라데온 9700과 성능은 동등하면서도 소비 전력은 훨씬 높은 상태였다. 소비 전력이 특히 컸던 이유는 지포스FX의 구조가 당시의 GPU가 필요로 하는 것 이상의 기능을 제공하는 데 있다. 예를 들어 픽셀 쉐이더는 내부에 128bit 픽셀 표현을 지원하고 있지만, 이것은 당시의 다이렉트X9는 지원되지 않는 것이었다. 엔비디아는 NV30에 'CineFX 아키텍쳐'와 렌더링 언어 'Cg'('C'for Graphics) 등을 제공하여, 단지 3D게임에 그치지 않고, 고품질의 CG영상 출력을 가능하게 하는 환경을 제공하려 했다. 따라서 NV30의 내부 구성은 데스크탑 용으로는 과도한 것이었다. 하지만 역시 무리가 있었던 것은 사실이었고, 2003년 5월에 등장한 'NV35'가 '지포스FX 5900'시리즈로 출시되면서 순식간에 지포스FX 5800시리즈는 라인업에서 사라져 버리고 만다. 차기 NV35는 내부의 작은 변화가 진행됨과 동시에 메모리 버스 폭을 256bit화 해서 발열이 많지 않은 GDDR메모리를 채용했다.(NV30은 GDDR2 메모리를 채용) 냉각솔루션 또한 개선하여 소음을 낮추는 등, 어느 정도 쓸만한 제품으로 자리 잡게 된다. 또한 2003년 말에는 고클록 동작의 선별 품을 '지포스FX 5950'(NV38)로 판매된다.  <img title="5c9687bdfa335f367d640228c74f5af5_1550488533_5581.jpg" style="height: auto; max-width: 100%;" src="https://img2.quasarzone.co.kr/img/data/img/editor/1902/1902___1005536069.jpg"> 지포스FX 5200 코어  이번에는 저가형 라인업으로 넘어가서, 엔비디아는 이 지포스FX 세대에서 고급형/저가형 2계층에서 중급형을 더한 3계층으로 라인업을 늘리게 된다. 중급형은 '지포스FX 5600'(NV31), 저가형은 '지포스FX 5200'(NV34)가 각각 준비되었지만, 기본적으로 모두 NV30의 파생형이다. 해당제품은 API도 모두 NV30과 같아서, 이 시기에 와서 간신히 보급형 시장 제품도(성능은 어찌 됐든) 다이렉트X9를 완벽하게 사용할 수 있게 되었다. NV31에 이어 2003년 10월에는 '지포스 FX 5700'(NV36)가 등장하는데, 이것의 가장 큰 변화는 파운드리의 변경이었다. 지금까지는 TSMC를 사용해온 엔비디아였지만, 130nm 공정의 성능이 그다지 올라가지 않는 문제를 안고 있어, 파운드리 변경을 심각하게 고려하고 있었다. 그래서 시험적으로, NV31 코어를 거의 그대로 하면서 파운드리를 IBM으로 이행한 것이 NV36가 된다. 지포스FX 세대의 또 하나 주목할 점은 PCI-E 인터페이스의 사용이다. 그렇다고는 해도, 아직 이 세대에서는 PCI-E 컨트롤러를 내장한 제품이 아니라 GPU와 PCI-E 버스 사이에 AGP/PCI-E 브릿지칩을 탑재하고 나서야 이용할 수 있었다. 이 제품은 '지포스 PCX 5300'(NV34+브릿지칩), '지포스 PCX 5750'(NV36+브릿지칩), '지포스 PCX 5900'(NV35+브릿지칩), '지포스 PCX 5950'(NV38+브릿지칩)의 4개가 준비되어 PCI-E인터페이스를 네이티브 지원하는 'NV41'코어를 이용한 제품이 투입되기 전까지 사이를 연결했다.    출처: ascii

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