1세대 맥스웰 (Maxwell) 기반 지포스 GTX 750 /750 Ti를 소개한 엔비디아 (NVIDIA)는 최근 이를 향상한 2세대 맥스웰 (Maxwell) 기반의 지포스 GTX 970/ 980을 발표했으며 이들은 기존 케플러 (Kepler) 세대와 같은 28nm 공정을 이용하고 있지만 성능은 더욱 향상되고 전력 효율은 더욱 높아졌다.
특히 2세대 맥스웰은 1세대 맥스웰에서 이어진 아키텍처를 개선하고 1세대 제품군이 제공하지 못했던 새로운 그래픽 기술을 더하면서 게이밍 환경에 더욱 최적화된 모습으로 돌아왔다.
최신 2세대 맥스웰 아키텍처 도입한 지포스 GTX 970
1세대 맥스웰은 코어 당 성능 및 와트당 성능을 개선했고 쿠다 코어와 제어 회로를 효율적으로 재배치해 28nm 공정을 유지하면서 성능과 전력 효율을 향상했으며 2세대 맥스웰도 기본 토대는 1세대 맥스웰과 맥을 같이하고 있다.
또한 기본 아키텍처에 더해 2세대 맥스웰 아키텍처 기반 GPU에서는 새로운 기술인 DSR과 MFAA, VXGO, VR Direct를 소개했다.
최신 2세대 맥스웰 아키텍처와 새로운 기술 소개
DSR (Dynamic Super Resolution)은 최대 4배 높은 해상도로 게임 화면을 렌더링해 화면에 맞게 리사이즈해 1080p 화면에서 4K (UHD)와 같은 고품질의 이미지를 얻을 수 있게 해주는 기술이며 MFAA (Multi-Frame Sampled AA)는 각각의 샘플링 개수를 절반으로 줄이고 프레임마다 샘플 패턴을 다르게 만들어 프레임 하락을 줄이면서 화질을 높여주며 4xMFAA는 4xMSAA 대비 더 나은 AA 효과를 내주면서도 프레임을 향상할 수 있다.
새로운 전역 조명 기법인 VXGI (Voxel Global Illumination)는 게임이나 그래픽의 명암 효과를 개선해 현실에 보다 가까운 조명 환경을 제공한다. 엔비디아 VXGI는 2세대 맥스웰 하드웨어로 구현 가능하며 소프트웨어 처리 대비 3배 빠른 성능, 언리얼 엔진 4에서 지원하고 연말에는 주요 게임 엔진에서 지원할 예정이다.
엔비디아는 VR 기기 지원을 향상하는 기술로 VR Direct를 공개했다. 이 기술은 가상현실 구현에 걸림돌로 작용하는 레이턴시 (Latency)를 줄여 효율과 성능을 향상한다. VR SLi, VR DSR, FMAA, Asynchronous Warp (비동기식 와프) 기술이 포함된다.
게임웍스, 지포스 GPU, 지포스 익스피리언스 기반 지포스 플랫폼
엔비디아는 게임 개발사와 협력, 그리고 게임 개발 초기 단계부터 기술 지원이 이루어지고 있으며 PhysX 효과 등을 포함한 게임웍스 (GameWorks), 게임 그래픽 자동 설정을 지원하는 지포스 익스피리언스 (GeForce Experience)를 바탕으로 사용자 게임 경험을 향상한다.
그 외에도 기존 케플러 세대가 지원하는 쉐도우 플레이 (Shadowplay), 지싱크 (G-Sync), 어댑티브 (Adaptive) Vsync/ 후처리 FXAA/ 하드웨어 MSAA를 조합한 TXAA를 지원하며 3대의 디스플레이 확장, 서라운드 (Surround) 및 3D 비전 (3D Vision), 그리고 4K (UHD, 3840x2160) 고해상도 지원과 최적화, 4GB GDDR5 메모리 탑재, 3-Way SLi 구성을 통해 고해상도 게이밍 환경을 지원한다.
2세대 맥스웰 기반 지포스 GTX 970의 다이어그램
지포스 GTX 970은 32 쿠다 코어 (CUDA Cores)와 컨트롤 로직 1개를 조합, 이를 4개로 묶어 처리하는 케플러의 SMX에 대응하는 SMM (Maxwell Streaming Multiprocessors)를 구성한다.
지포스 GTX 980은 최대 16 SMM으로 2048 쿠다 코어를 제공했는데 지포스 GTX 970은 3개의 SMM (384 쿠다 코어)을 제외한 1664 쿠다 코어를 탑재해 처리 성능에 차이를 두었다. 맥스웰 SMM은 케플러 SMX보다 작은 면적에 더 많은 쿠다 코어 탑재, 코어 당 약 1.4배 성능, 와트당 성능도 2배 향상했으며 경량화를 통해 효율성과 활용성을 높이고 이를 통해 멀티스레드 작업 최적화와 전력 최적화를 이루었다.
메모리는 256bit를 제공하나 64 ROPs 조합, 압축 알고리즘과 캐싱 효율을 개선하고 DRAM 대역폭 요구를 줄여 효율을 높이는 메모리 아키텍처로 고해상도와 고성능 요구에 대비했다. 케플러 대비 25% 가량의 메모리 대역폭 요구를 줄여 7Gbps 맥스웰 메모리 시스템은 케플러의 9.3Gbps 효율을 내준다. DP 유닛도 탑재하며 L2 캐쉬는 지포스 GTX 980과 같이 2048KB를 제공한다.
HDMI 2.0 지원으로 4K 60Hz (444 RGB Pixels)를 지원하며 NVENC 하드웨어 H.264 인코더는 HEVC로 알려진 H.265 인코딩 지원이 추가되어 60fps 4K 비디오 인코드가 가능해졌다. NVENC는 쿠다 기본 인코딩 대비 낮은 전력과 빠른 처리 성능을 제공한다.
그 외에도 기존 지원하던 PureVideo HD와 H.264와 VC-1, MPEG-2 풀 하드웨어 가속, PIP 듀얼 스트림 디코드 하드웨어 가속, 블루레이 3D (Blu-Ray 3D) 가속을 위한 Multi-View Codec 하드웨어 가속, HDCP (High-Bandwidth Digital Content Protection) 암호화 키 테이블 및 7.1채널 HD Audio 코덱, HDMI 출력시 영상과 오디오 동시 출력, Dolby True HD와 DTS HD Master Audio, DisplayPort 1.2 규격도 지원한다.
처음부터 비레퍼런스로 출시된 지포스 GTX 970
지포스 GTX 970은 지포스 GTX 980과 같이 GM204 GPU를 기반으로 하는 고성능 GPU로 퍼포먼스 시장을 타겟으로 한다. 고클럭 적용 및 성능과 효율을 개선했으며 비레퍼런스 버전이 먼저 출시됐다.
메모리 인터페이스는 256bit, 64 ROPs와 메모리 아키텍처 효율 개선을 통해 고해상도를 보완하며 전력 효율이 높아지면서 TDP 스펙은 145W로 지포스 GTX 980이 165W보다 낮게 설정되어 저전력과 고성능을 만족한다.
