물리적인 CPU를 잘 활용하면 그만큼 속도를 개선할 수 있기 때문에 많은 부분의 개발자들도 관심을 기울이고 있다.

최근엔 그래픽 카드 처리 업체들도 GPU라는 개념을 들고 나와 전문 기계어로 이런 성능을 활용했던 데서 한 발 더 나아가 손쉬운 프로그래밍 언어를 제공해 더욱 더 GPU의 컴퓨팅 파워를 더욱 잘 활용토록하고 있다. 인텔, AMD/ATI, 엔비디아 등이 대표적인 업체들이다. 특히 인텔의 행보는 상당히 주목할 만하다. 인텔은 지난 2009년 5월 병렬 프로그래밍 툴인 ‘인텔 패러렐 스튜디오’를 처음 선보인 데 이어 최근엔 업그레이드 된 2011 버전을 출시했다. 핵심은 개발자들이 코딩한 분야가 어디에 문제가 있는 지 알려주는 ‘어드바이저’ 기능이다.

제임스 레인더스(James Reeinders) 인텔 치프 소프트웨어 에반젤리스트 겸 소프트웨어 개발 제품 이사는 “수많은 디바이스들이 쏟아지고 있는데 이를 제대로 활용하기 위해서는 프로그래밍이 중요하고 특히 병렬 프로그래밍이 핵심”이라고 밝히고 “인텔은 그동안 CPU 활용을 위해 패러렐 스튜디오를 출시했는데 향후에는 엔비디아나 AMT의 ATI 같은 그래픽 카드에도 적용 가능한 프로그래밍 기능을 넣을 계획이다. 이미 MICE라는 프로젝트가 시작됐다”고 밝혔다.

그는 인텔이 소프트에어 개발 분야에서 두각을 나타내는 데 핵심적인 역할을 한 인물로 ‘인텔 스레딩 빌딩 블록(Threading Building Blocks Nutshell)’의 저자기도 하다.

병렬 프로그래밍은 그동안 슈퍼 컴퓨터 분야에 많이 적용됐었다. 또 최근엔 캐드와 같은 고용량 데이터를 빠르게 처리하는 분야나 동영상 렌더링 엔진 분야로 활용 범위가 넓어지고 있다. 게임 엔진은 물론 포털 업체들의 클러스터링 처리 분야, 금융권의 파생상품 분석, 네트워크 트래픽 분석과 처리를 위한 분야에서도 멀티 코어 칩 기반의 병렬 프로그래밍을 하고 있다. 전문가들의 전유물이었던 기술들이 이제는 보편적으로 IT 개발자들이 활용할 수 있게 되고 있다.

이런 분야 이외에도 최근 주목받고 있는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 분야에서도 병렬 프로그래밍이 주목받고 있다. 제임스 레인더스 이사는 “항공사의 티켓 예매 시스템의 경우 이미 전세계 이용자들이 어디서나 신청을 할 수 있도록 돼 있는 어쩌면 클라우드 컴퓨팅의 형태라고 해도 무방하다”며넛 “현재는 하나의 머신에서 멀티코어 병렬 처리에 초점을 두고 있지만 여러 머신들을 엮어 활용하면서 성능 문제들을 향상시키기 위해 이 분야가 주목을 받을 것”이라고 밝혔다.

이번에 출시된 제품은 마이크로스프트 비주얼 스튜디오를 위한 강력한 툴 제품군이 멀티코어 프로세서의 성능을 활용할 수 있도록 시리얼과 병렬 애플리케이션의 성능과 신뢰성, 병렬 애플리케이션 디자인을 향상시켰다.

마이크로소프트와의 협력과 관련해 그는 “개인적으로 우리 집에서 마이크로소프트 본사까지 3시간 밖에 안걸린다. 자주 만난다”면서 “3년 전 비주얼 스튜디오 개발 팀들과 이야기를 하다가 개발자들을 대상으로 병렬처리와 관련한 지원이 있어야 한다는데 의견을 함께했다. 우리와 MS의 비전이 비슷했다. 마이크로소프트는 닷넷 환경이기 때문에 우리는 C, C++은 물론 닷넷도 지원토록 한 것”이라고 말했다.

엔비디아는 9월21일 서울 삼성동에서 프레스데이를 열거, 올 하반기 본격 내놓을 차세대 GPU ‘아이온’과 ‘테그라’ 출시 전략을 공개했다.

아이온, CPU와 협업으로 PC 성능 본격 참여

무엇보다 기대주는 ‘아이온’이다. 아이온은 미니노트북이나 넷북같은 소형 PC에 적합한 차세대 GPU다. 똑같은 CPU에 아이온 GPU를 탑재하면 최고 10배 빠른 그래픽 성능을 제공하며, 기존 소형 PC에서 엄두를 내기 어려웠던 고화질 멀티미디어 감상과 고성능 게임까지 즐길 수 있다.

이날 아이온 플랫폼을 소개한 제프 옌 엔비디아 아태지역 시니어 테크니컬 마케팅 매니저는 “기존 CPU에 아이온 GPU를 탑재하면 CPU와 GPU를 동시에 사용하는 코프로세싱 시스템으로 효율성과 성능을 모두 높일 수 있다”며 “넷북은 인터넷 검색 정도나 즐기는 기기란 고정관념에서 벗어나 고성능 멀티미디어 컨텐트를 즐길 수 있도록 바꿔줄 것”이라고 소개했다.

아이온은 ▲윈도우7과 윈도우 비스타 홈 프리미엄을 지원하고 ▲1080p HD 비디오와 트루 피델리티 7.1 오디오 ▲다이렉트10 그래픽과 첨단 디지털 디스플레이 연결성 ▲엔비디아 쿠다 기술을 활용한 비디오 화질 개선 및 트랜스코딩 가속화 기능을 제공한다. 일반 노트북이나 미니 노트북 외에도 넷북이나 올인원 PC 등에 채택해, 기존 CPU만 사용했을 때보다 시스템 및 그래픽 성능을 높여준다.

엔비디아는 이날 아이온을 탑재한 ‘HP 미니311′과 ‘LG 엑스피온 미니 X30′도 소개했다. 특히 엑스노트 미니 X30은 국내에서 처음 출시되는 아이온 탑재 미니PC로, MS 윈도우7을 탑재하고 동급 저전력 시스템보다 최고 10배 빠른 그래픽 성능을 제공한다.

모바일용 고성능·저전력 그래픽칩셋 ‘테그라’

아이온이 미니PC나 넷북을 주로 겨냥했다면, 엔비디아 ‘테그라’는 스마트폰이나 PMP 같은 휴대기기를 위한 모바일 그래픽칩이다. CPU와 GPU 코어를 최적화해 통합한 ‘컴퓨터 온 어 칩’으로, HD 동영상을 지원하면서도 전력 소모량은 낮춘 것이 특징이다.

특히 테그라는 지난 9월 중순 발표한 MS ‘준HD’에 탑재되며 눈길을 끌었다. 테그라 기반 준HD는 720p HD 비디오 플레이백 기능을 제공해 2D 및 3D 영상을 PC 못지 않게 생생한 고화질로 감상할 수 있는 것이 특징이다. 데스크톱에 버금가는 플래시 영상을 제공하면서도 소비전력은 100분의 1에 불과해, HD 영상과 웹 검색 경험을 끊김 없이 즐길 수 있는 플랫폼으로 주목받고 있다. HDMI 포트를 이용해 HDTV나 모니터에 연결해 큰 화면에서 생생한 그래픽을 감상하고, 다양한 기기와 연동해 쉽게 컨텐트를 공유할 수 있다.

엔비디아는 이와 함께 차세대 그래픽 환경의 중심으로 떠오를 3D 화면 관련 비전도 소개했다. 제프 옌 테크니컬 마케팅 매니저는 “현재 ‘레지던트 이블’, ‘배트맨3′ 등 게임 2종이 이미 3D로 개발됐고 후지필름에서 3D 사진을 찍을 수 있는 ‘W1′도 출시되는 등 3D 환경이 점점 중요해지고 있다”고 소개하며 “3D 환경을 지원하는 생태계가 점차 확대되고 있는 점을 염두에 두고 관련 기술 지원에 주력하고 있다”고 밝혔다.

‘스노우 레퍼드’는 오픈CL을 통합한 첫 OS다. 오픈CL은 개발자들이 GPU의 기가플롭스급 컴퓨팅 파워를 모든 응용프로그램에서 사용할 수 있도록 돕는 개방형 개방형 크로스 플랫폼 표준이다. 엔비디아 쿠다 아키텍처 기반 오픈CL은 응용프로그램이 CPU와 GPU를 코프로세서처럼 동시에 사용할 수 있도록 지원해 준다.

애플 이용자는 스노우 레퍼드를 공식적으로 지원하는 10종의 엔비디아 GPU 제품을 통해 쿠다 아키텍처의 성능을 경험할 수 있게 됐다. 스노우 레퍼드를 지원하는 엔비디아 제품은 ‘지포스 9400M’, ‘지포스 9600M GT’, ‘지포스 8600M GT’, ‘지포스 GT 120′, ‘지포스 GT 130′, ‘지포스 GTX 285′, ‘지포스 8800 GT’, ‘지포스 8800 GS’, ‘쿼드로 FX 4800′, ‘쿼드로 FX 5600′이다.

엔비디아 쿠다 그룹의 샌포드 러셀 제너럴 매니저는 “엔비디아는 오픈CL 워킹그룹의 의장직을 맡고 있고 현재 수 천명의 개발자들에게 GPU용 오픈CL 드라이버를 제공하는 유일한 회사”라며 “스노우 레퍼드 출시를 환영하며, 모든 애플 이용자를 위한 GPU 컴퓨팅을 제공하게 될 것”이라고 말했다.

엔비디아는 오픈CL 활용을 위한 프로그래밍 가이드, 사례 가이드, SDK 코드 샘플, 성능 최적화를 위한 비주얼 프로파일러 등을 포함한 자료와 도구를 제공하고 있다. 또한 오픈CL 지원을 스노우 레퍼드로 통합시키기 위해 애플과 협력하는 한편, 윈도우와 리눅스를 위한 오픈CL 드라이버도 배포했다.

현대의 GPU에는 또 주요 동영상 포맷을 디코딩하고 조절하며 디인터레이스하는 처리 장치가 있어 화을 향상시키고 CPU 로드 및 전력 소모를 줄인다.

이 밖에 초기 단계이긴 하지만, GPU는 CPU보다 계산 등의 수학 작업이 매우 많은 특정 작업을 훨씬 빠르게 수행하기 위한 고속 병렬 프로세서로써 사용되기 시작했다.

그러나 그만큼 혼란도 가중되고 있다. 수십 개의 브랜드 이름과 모델 번호가 있고 알파벳만 잔뜩 늘어놓은 전문용어와 약어가 존재한다.

마치 일반 소비자들을 혼란스럽게 하려고 고안된 것 같다.

그래픽 관련 용어 몇 가지, 어떤 그래픽카드가 자신의 컴퓨터나 노트북에 들어가야 하는지를 선택할 때 고려해야 할 점을 논의해본다.

엔비디아, ATI(AMD), 그리고 인텔

그래픽 시장에는 3곳의 대표 회사가 있다.

먼저 전반적으로 거의 그래픽 제품에만 주력하는 회사인 엔비디아(Nvida)가 있다. 또 몇 년 전 CPU와 칩셋 제조사 AMD는 캐나다의 그래픽 개발업체이자 엔비디아의 경쟁사인 ATI를 사들였다. 아마 계속 그 ATI라는 브랜드를 심심찮게 보게 될 것이다. AMD가 그들의 그래픽 사업부문을 그대로 살려두었기 때문이다. 마지막으로 인텔(Intel)이 있다. 이 회사는 현재 유일하게 자사의 프로세서에 맞는 마더보드 칩셋에 통합형 그래픽 제품을 탑재하고 있다.

인텔은 조만간 CPU에 바로 통합되는 그래픽 프로세서를 출하하기 시작할 것이다. 세상엔 다른 그래픽 회사들도 많지만, 그 회사들은 휴대전화와 같은 디바이스에 초점을 맞추거나 아니면 일부 틈새 시장만을 노리고 있다.

어떤 것을 사용하겠는가? 그래픽카드의 팬들과 게이머 사이에서는 바로 이 부분이 많은 논란의 지점이 되고 있다.

솔직히 엔비디아와 ATI/AMD 모두 제품은 기막히게 만들고 전반적으로 그리고 시간이 갈수록 안전성도 우수해지는 드라이버를 갖고 있다.

인텔의 통합형 그래픽은 기본적으로 어떤 선택도 하지 않는다면 구입하게 되는 것이다.

시간이 지나면서 크게 좋아지기는 했지만, 엔비디아와 ATI에서 나온 통합형 그래픽보다는 여전히 느리고 독립형 그래픽으로 선택하는 경우보단 훨씬 더 느리다.

다이렉트X

다이렉트X는 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스, 프로그래머가 GPU 같은 하드웨어를 제어할 수 있도록 하는 규칙과 추상적 표현의 세트)다. 다이렉트엑스는 실제로 오디오 등의 것들을 처리할 수 있는 많은 규칙을 담고 있지만, 3D 그래픽을 처리하는 부분은 다이렉트3D라 불린다.

윈도우에서 다이렉트X는 게임이 GPU를 이용하는 가장 흔한 방식이지만, 그것이 마이크로소프트에서 온 것이고 윈도우의 드라이브 스택을 사용하기 때문에 오직 윈도우에만 존재한다. 윈도우 비스타와 윈도우 7은 다이렉트X 10.1를 최신 버전으로 지원하고 있으며 다이렉트X 11은 곧 윈도우 7과 비스타 모두에 모습을 등장할 것이다. 아울러 몇 가지 흥미로운 새로운 기능도 따라온다. 곧 만나게 될 것 같다.

오픈GL

윈도우 사용자가 아니라면 아마 프로그래머들은 오픈GL라 불리는  API를 통해 3D 하드웨어에 접근할 것이다.

이 표준 그래픽 API는 많은 대규모 소프트웨어 및 하드웨어 제조사 출신의 회원을 둔 크로노스 그룹이 라 불리는 협업 단체에 의해 관리된다. 오픈GL은 윈도우에서도 사용되지만(실제로 포토샵 최신 버전은 GPU 가속에 이것을 이용한다.) 다이렉트3D만큼 일반적이지는 않다. 요즘 현대의 모든 GPU(독립형 및 통합형)는 오픈GL 및 다이렉트X 드라이버 모두를 제공한다.

오픈CL

GPU가 (동영상 포맷 변환, 엄청난 양의 과학 관련 계산 등의) 일반 컴퓨팅에 사용될 수 있다는 앞서 언급이 기억나는가? 오픈CL은 이런 것을 할 수 있는 표준화된 방식이다.

오픈CL이라는 프로그램은 GPU 제조사가 어디냐에 상관없이 GPU 상에서 동작될 수 있고 이것에 의해 가속될 수 있다. 새로운 브랜드 표준으로 애플의 새로운 스노우 레오파드 OS와 윈도우(XP, 비스타 및 윈도우 7) 모두에서 볼 수 있다.

엔비디아도, ATI도 실제로 아직 최종적인 공개 오픈CL 드라이버는 없다. 이것은 초기 단계의 기술이지만, 빠르게 성장할 것이다. 오픈CL에 대한 막강한 지원과 훌륭한 성능이 아마 차후 1, 2년 내에 실질적인 셀링포인트가 될 것으로 관측된다.

드라이버, 드라이버, 드라이버

어떤 종류의 그래픽 프로세서를 갖고 있든 최신 드라이버가 필요하다. 엔비디아의 카드인 경우 여기를 참조한다.  ATI 카드는 여기를 참조한다. 인텔의 통합 그래픽은 이곳을 참조한다.  노트북 소지자라면 해당 노트북 제조사의 웹사이트를 찾아가 최신 드라이버를 구하면 된다.

다이렉트X 11

마이크로소프트의 마케팅 부서는 다이렉트X 11를 윈도우 7의 것으로 홍보하기 위해 나름 최선을 다하고 있다. 그러나 사실 그것은 비스타에도 모습을 드러낼 예정이다. 이 새로운 버전의 API는 여러 개의 새로운 특성도 선보인다. 여기서 너무 파고들기엔 좀 그렇고 짧게 소개하면 다음과 같다.

-더욱 개선된 멀티코어 CPU 사용

-테설레이션(Tessellation) – 소수의 삼각형들(그래서 덩어리처럼 보이는)로 이뤄진 하나의 객체를 매우 많은 수의 삼각형으로 분할해, 이 객체가 더욱 세세하게 보이도록 만들 수 있는 경우를 고급스럽게 표현한 단어다.

-다이렉트 컴퓨트 – (“컴퓨트 셰이더”로 알려진) 오픈CL처럼, 이것은 GPU가 다이렉트X 11 드라이버로 일반적인 컴퓨팅 관련 작업을 할 수 있도록 하는 표준화된 방식이다.

쿠다(CUDA) 및 ATI 스트림(Stream)

지난 여러 해 동안 엔비디아나 ATI 모두 일반 컴퓨팅 작업에 GPU를 사용하는 방안을 두고 연구해왔다.

새로운 소프트웨어 산업에 착수하기란 쉽지 않다. 회사마다 자사의 그래픽 제품을 프로그래밍하는 고유의 독자적인 방법이 있다. 엔비디아의 경우는 쿠다(CUDA)라 불리고 ATI의 경우엔 ATI 스트림이라 불린다. 현재로서는 쿠다가 더욱 많이 사용된다.

그러나 아직까지는 극소수의 소비자 애플리케이션과 함께 일부 학문적 애플리케이션에 집중돼 있다. 쿠다 혹은 ATI 스트림이 구매결정에 지나치게 영향을 미치게 하지는 말아라.

미래의 하드웨어: 엔비디아, ATI, 그리고 인텔의 라라비

ATI와 엔비디아 모두 자사의 새로운 다이렉트X 11 클래스 그래픽 제품 준비에 돌입했다. ATI는 엔비디아보다 몇 달 앞서 출시할 것으로 보인다. 소문을 믿어야 한다면 이 회사는 앞으로 한두 달 안에 완벽한 진영을 갖추게 될 것이다. 엔비디아는 올해 말이나 내년 초 고사양 칩을 들고 나올 것으로 보인다.

안타깝게도 어떤 것을 사야 할지에 대해서는 말할 수 없다. 가격이나 성능, 전력효율 또는 그 밖의 정보를 진짜 잘 모르기 때문이다. 그러나 당장 절박하게 새로운 그래픽이 필요한 것이 아니라면, 몇 달 더 기다려 이 신세대 제품이 어떤지 확인해보면 된다.

한편 인텔은 코드명 라라비라는 신제품을 준비하고 있다. 이것은 우리가 인텔에서 본 일반 통합형 그래픽 같은 것이라기보단, 고사양의 독립형 그래픽카드에 등장하는 최초의 GPU가 될 것으로 보인다.

전통적인 그래픽 칩의 아키텍처를 따르진 않고 있지만, 와이드 벡터 프로세싱 유닛과 전문화된 프로그래밍 명령어가 포함된 (넷북용 아톰 칩처럼) 많은 컴팩트한 x86 CPU로 가득찬 칩이다.

이로 인해 칩은 매우 유연성을 갖는다. 또 GPU 컴퓨트 타입 애플리케이션에도 좋을 것고 관측된다.

그러나 빠른 그래픽 칩이 될 수 있을까? 아무도 모른다. 현재 아는 것이라곤 인텔이 칩 제조 기술에선 어느 누구보다도 일년 앞서 있다는 것, 그래서 결코 과소평가해서는 안 된다는 점이다.

SLI 및 크로스파이어

이것은 성능을 높이기 위해 한 번에 1개 이상의 GPU를 사용하기 위한 엔비디아(SLI)와 ATI(Crossfire) 기술을 지칭하는 용어다.

그게 필요할까? 굳이 대답한다면 ‘아니다’에 가깝다. 2차 GPU는 1차에 비해 아마 50%-80%의 성능을 추가하리라 예상할 수 있다. 세 번째 GPU는 아마 30% 이상을 얻을 것이고 네 번째(그렇다. GPU 4개짜리 시스템이 가능하다!)는 세 번째에 비해 뭔가 향상시키는 것이 전혀 없을 것이다.

원문보기 : http://www.idg.co.kr/newscenter/common/newCommonView.do?newsId=58884

엔비디아(kr.nvidia.com)는 3월 26일(현지 시간) 인텔(Intel)을 상대로 미국 델라웨어주 형평법 법원에 계약 위반에 대한 소송을 제기했다. 이번 소송을 통해 엔비디아는 자사의 주요 특허 포트폴리오(valuable patent portfolio)에 대한 인텔의 라이선스 종료를 모색하고 있다고 밝혔다.

이번 엔비디아의 고소는 지난달 델라웨어 법정에 인텔이 제기한 소송에 대한 대응으로, 인텔은 지난 2월 17일(현지 시간) 4년 전 엔비디아와 체결한 칩셋 라이선스 협약이 네할렘(Nehalem) 프로세서 등 메모리 컨트롤러가 ‘통합’된 인텔의 차세대 CPU에는 적용되지 않는다고 주장하며 소송을 제기한 바 있다. 당시 인텔은, 엔비디아가 메모리 콘트롤러 내장형 프로세서와 호환되는 칩셋을 제조할 수 없게 해달라고 주장했다.

IDG에 따르면 라이선스 이슈는 CPU와 여타 PC 구성요소와 상호작용할 수 있도록 해주는 버스, 또는 내부 연결 통로를 얼마나 활용하느냐와 관련이 있다. 엔비디아는 인텔의 최신 인터커넥트와 차세대 DMI (direct media interface) 버스에 적용될 수 있는 신제품을 ‘공격적’으로 개발하고 있다.

최근 몇년간 엔비디아는 그래픽처리장치(GPU: Graphics Processing Unit)에 연산 기능을 탑재하고 이런 기능을 활용할 수 있는 쿠다(CUDA) 플랫폼을 공개하면서 CPU 업체를 위협하고 있다. 쿠다기술은 프로그래머와 개발자로 하여금 GPU의 다양한 병렬 처리 능력을 활용해 짧은 시간 내에 복잡한 컴퓨팅 문제를 해결하는 소프트웨어 개발을 가능케 하는 ‘C 언어’ 환경이다.

개발자들은 쿠다 지원 GPU와 무료 CUDA 소프트웨어 툴을 사용해 비디오와 오디오 인코딩, 석유와 가스 탐사, 제품 설계, 의학 이미지와 과학 연구 등 다양한 분야에서 애플리케이션 개발 속도를 높이고 있다. 엔비디아가 관련 기술을 계속 발전시켜 나가면 CPU에 대한 대규모 설치 없이도 고성능 처리가 가능해 인텔로서는 언제까지 팔장을 끼고 있을 수만은 없다.

이번 소송과 관련해 엔비디아 젠슨황(Jen-Hsun Huang) 사장 겸 CEO는 “엔비디아가 이번 법정 분쟁을 시작한 것이 아니다”라며, “우리는 스스로를 보호해야 하며, 주요 특허를 인텔이 사용하도록 한 데 대해 권리를 보호할 필요가 있다. 인텔의 행동은 인텔이 제공하기로 동의한 바 있는 라이선스 권리 사용을 막기 위한 의도”라고 말했다.

엔비디아는 지난 2004년 인텔 CPU 기반 시스템에서 플랫폼 혁신을 이루기 위해 인텔과 협약을 맺었고, 인텔은 대신 엔비디아의 다양한 3D, GPU와 기타 컴퓨팅 특허 포트폴리오에 대한 라이선스를 부여받은 바 있다. 엔비디아는 공정하고 합리적인 방식으로 인텔과의 분쟁을 해결하기 위해 1년 이상 노력해 왔지만 인텔이 소송을 먼저 제기해 맞대응에 나선다는 뜻을 분명히 했다.

엔비디아의 경쟁사인 ATI를 인수했던 AMD가 별다른 성과를 내지 못하는 가운데 혈맹처럼 끈끈했던 인텔과 엔비디아가 법정 소송을 통해 문제를 해결하겠다고 나선만큼 한쪽은 피를 흘릴 수밖에 없는 상황이다. 치킨게임으로 흐를지 아니면 법정 소송 중 대타협을 이뤄낼 지 주목된다.

엔비디아는 미국 라스베가스에서 열리고 있는 CES 2009에서 게이머를 위한 그래픽 솔루션으로 지포스(GeForce) GTX 295 및 GTX 285 2개의 제품을 출시했다.

지포스 GTX 295는 세계에서 가장 빠른 듀얼 GPU 솔루션으로 단일 카드에 지포스 GTX 200 GPU 2개를 탑재해 그래픽 성능을 극대화하였으며, 파 크라이 2(Far Cry 2), 미러스 엣지(Mirror’s Edge), 콜 오브 듀티 5(Call of Duty 5)와 같은 최신 인기 게임에서 뛰어난 그래픽 성능을 보여준다.

지포스 GTX 285는 세계에서 가장 강력한 싱글 GPU로, 경쟁 업체의 싱글 GPU 솔루션에 비해 30% 더 빠른 성능을 제공, 익스트림 HD 해상도에서도 놀라울 정도로 빠른 프레임 레이트를 보여준다.

엔비디아 쿠다(CUDA) 기술을 탑재한 GTX 295와 285는 세계 최고 수준의 게이밍 경험을 제공할 뿐만 아니라 경쟁 그래픽 솔루션에서는 볼 수 없는 그래픽 플러스(Graphics Plus), 즉 그래픽 이상의 기능을 구현한다.

엔비디아의 GPU를 사용하면 엔비디아의 피직스(PhysX) 게이밍 효과, 입체 3차원 기술, 그리고 비디오 및 이미지 프로세싱 등을 실행할 때, 지포스 GPU에 의한 가속을 경험할 수 있게 된다.

이러한 지포스 GPU를 사용하면 사실적인 움직임과 대규모 폭발 등의 새로운 세계를 경험하고, 엔비디아 지포스 3D 비전(3D Vision) 안경을 착용하고 사실적인 입체 3D를 경험하거나, 단 몇 분만에 휴대용 동영상 플레이어를 위한 HD 동영상을 변환, 어도비 CS4를 통해 빠른 속도의 디지털 이미지 편집을 경험하는 등, 지포스 GTX 295 및 GTX 285 그래픽 카드는 환상적인 성능으로 이 모든 것들을 가능하게 해준다.

지포스 GTX 295는 미국에서는 1월 8일 499 달러의 가격으로 출시돼 엔비디아의 파트너사에서 판매되며, GTX 285는 1월 15일부터 399 달러의 가격으로 판매될 예정이다.

엔비디아 이주석 이사는 새로운 수퍼컴퓨터 아키텍처가 도래하고 있다고 강조했다.

그래픽카드 전문 업체인 엔비디아가 수퍼컴퓨터 시장에 조금스럽게 발을 담갔지만 그 메시지는 분명해 보인다. 병렬처리에 능한 GPU를 사용하면 비용과 공간을 훨씬 절감하면서 필요한 수퍼컴퓨터를 도입할 수 있다는 것이다.

100TF의 수퍼 컴퓨터를 구축한다고 생각했을 때 기본적으로 CPU 1U 랙을 가지고 구축하는 것과 비교해 비용적인 측면에서 1/17, 전력소모 측면에서 1/21로 줄일 수 있다고 주장한다.

이주석 이사는 “기본적으로 그래픽 카드에는 데이터를 처리할 수 있는 프로세서가 적게는 16개에서 많게는 240개가 들어가게 됩니다”라고 전하고 “이론적으로 따지면 싱글 코어 대비 최대 240배의 속도 개선이 이뤄진다고 볼 수 있으며 이러한 변화는 향후 도래하는 개인용 수퍼 컴퓨터의 시대에 커다란 기여를 할 것입니다”라고 강조했다.

수십억~수백억원이 투자돼야 하는 KISTI나 기상청 등 국내 대형 수퍼컴퓨터 도입 고객은 물론 대학과 기업들의 연구소에서도 GPU와 쿠다 언어를 통해 비용 효율적인 수퍼컴퓨터를 도입해 운용할 수 있다는 주장이다.

엔비디아는 지난달 중순 GPU 기반의 테슬라(Tesla) 퍼스널 슈퍼컴퓨터를 출시했다. 테슬라 퍼스널 슈퍼컴퓨터는 쿠다(CUDA) 병렬 연산 아키텍쳐를 탑재한 테슬라 C1060 GPU 컴퓨팅 프로세서를 통해, 표준 데스크톱 워크스테이션의 폼 팩터(form factor)에서 백분의 일 가격에 클러스터와 동급의 컴퓨팅 성능을 제공한다.

이로써 과학자들은 테슬라 퍼스널 슈퍼컴퓨터를 활용, 기존 PC 워크스테이션과 비슷한 가격에 250배 강력해진 연산 성능을 얻을 수 있게 됐다.

이번에 발표된 GPU를 활용한 퍼스널 슈퍼컴퓨터는 최근 과학 연구가 구축 및 유지에만 수백만 달러의 비용이 드는 슈퍼컴퓨팅 클러스터 공유로 진행되면서 작업이 느려지고 연구가 지연된다는 점에 착안해 개발됐다.

일반적으로 CPU는 시리얼 프로세싱(Serial processing)을 통해 데이터를 처리하거나 운영을 담당한다. 반면 그래픽 처리에 특화됐던 그래픽카드는 병렬 처리를 그 데이터 처리 방법으로 택하고 있다.

그래픽을 처리하는 특성을 이용해 대용량의 데이터를 한꺼번에 처리하는 기능을 갖고 있는 GPU는 GPGPU라는 이름으로 수치 연산에 이용하고자 많은 곳에서 연구가 돼 왔다.

이번 전략에서 눈여겨 볼 대목은 쿠다라는 ‘C 언어 기반’의 프로그래밍 언어다. 그동안 특화된 언어를 제공했던 엔비디아는 전산 인력들이 손쉽게 그래픽 카드를 이용한 연산 처리를 할 수 있도록 별도의 언어를 만들어 냈다.

이를 통해 G80계열 이상의 제품에서 수치, 연산을 위한 데이터 처리가 가능하게 됐다.

엔비디아는 일반 소비자용으로 GeForce 제품을 제공하고 있고, 워크스테이션 제품용으로 ‘Quadro’를, 연산 전문으로는 테슬라를 출시했다. 이 모든 제품은 쿠다 언어를 지원하고 있다.

이주석 이사는 “GeForce의 경우 이미 전세계에 1억개 정도가 판매돼 있습니다. 인터넷 서비스 업체는 물론 일반 기업에서도 간단한 프로그래밍만으로 현재 구동중인 애플리케이션을 20배 이상 빠르게 처리할 수 있습니다”라고 밝혔다.

한편, 엔비디아는 관련 기술에 대한 국내 조기 도입과 관련해 2009-2010학년도 ‘엔비디아 펠로우십 프로그램(NVIDIA Fellowship Program)’ 지원자를 내년 2009년 2월 3일까지 모집한다.

엔비디아 펠로우십은 지난 2002년 시작된 연구 지원 프로그램으로, 전세계의 그래픽 및 고성능 컴퓨팅 관련 박사 과정을 밟고 있는 학생들은 누구나 지원할 수 있다. 대상자로 선정되면 연구 자금과 엔비디아의 제품과 기술, 우수한 인력의 도움을 받아 획기적인 연구를 진행할 수 있는 기회를 제공받게 된다.

엔비디아는 지난 2002년부터 이 프로그램을 통해 지금까지 65명의 박사 과정 학생들을 선정하고 이들의 연구를 돕는데 미화 160만 달러 이상을 지원해 왔다. 특히, 지난 해에는 한국의 정원기(미국 유타 대학교(University of Utah)/고려 대학교 졸업)씨가 프로그램 수상자로 선정돼 연구 자금 및 엔비디아의 기술 지원을 받기도 했다.

이번 2009-2010 학년도 프로그램에 대한 참가 신청 기간은 2009년 2월 3일까지이며, 자격 조건 및 신청 방법 등 자세한 내용은 해당 웹사이트 http://www.nvidia.com/page/fellowship_programs.html를 방문하거나 fellowship@nvidia.com으로 문의하면 된다.

인텔과 AMD간 중앙처리장치(CPU) 경쟁이 꾸준히 이어져 오고 있는 가운데 이제는 그래픽 카드 제조 업체들의 그래픽처리장치(GPU: Graphics Processing Unit) 경쟁이 본격화되고 있다.

그래픽 카드 제조 업체들은 다양한 그래픽 이미지 처리를 위해 별도의 칩을 개발하면서 칩의 성능을 활용할 수 있도록 별도의 프로그램 언어를 제공하고 있다.

관련 업계 1위 업체인 엔비디아가 그래픽처리장치(GPU: Graphics Processing Unit)에 연산 기능을 탑재하고 이런 기능을 활용할 수 있는 쿠다(CUDA) 플랫폼을 공개했다.

쿠다기술은 프로그래머와 개발자로 하여금 GPU의 다양한 병렬 처리 능력을 활용해 짧은 시간 내에 복잡한 컴퓨팅 문제를 해결하는 소프트웨어 개발을 가능케 하는 ‘C 언어’ 환경이다.

개발자들은 쿠다 지원 GPU와 무료 CUDA 소프트웨어 툴을 사용해 비디오와 오디오 인코딩, 석유와 가스 탐사, 제품 설계, 의학 이미지와 과학 연구 등 다양한 분야에서 애플리케이션 개발 속도를 높이고 있다.

서버와 워크스테이션용 제품에 고성능 그래픽 카드를 여러 장 꽂고, 이 그래픽 카드들을 서로 연동해 빠른 시일 내 연구 자료를 분석할 수 있도록 하는 것이다.

이 시장에 ATI 회사를 인수한 AMD도 뛰어들었다.

AMD코리아는 새로운 AMD 파이어스트림(FireStream) 9270 연산 가속기와 최신 공개 ATI 스트림 소프트웨어 개발 키트(SDK) 버전 1.3을 발표했다. AMD 파이어스트림 9270과 ATI 스트림 SDK는 모두 연구소, 기술전문가, IT조직들이 범용 컴퓨팅 플랫폼을 하드웨어, 소프트웨어 도입에만 수백 만 달러가 들었던 수퍼컴퓨터처럼 사용할 수 있게 하는 가속 솔루션이다.

릭 버그만 (Rick Bergman) AMD 그래픽 사업부 수석 부사장은 “매년 규모와 복잡성에 있어 엄청나게 커지고 있는 고성능 데이터 센터의 요구는 점점 까다로워지고 있다”면서 “고객들은 와트당 더 높은 성능과 비용당 더 높은 성능으로 기존 인프라 상에서 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법 찾아야 한다”고 말했다.

그는 또 “AMD 파워스트림9270 가속기는 이러한 문제점 혹은 그 이상의 문제점을 해결할 수 있도록 개발된 제품이며, 두 배나 향상된 복수정밀도 부동소수점(double-precision floating point) 연산 성능에 2GB의 초고속, 초고대역폭   메모리를 탑재해 고도의 가속기술이 뒷받침 되어야 하는 기술 애플리케이션¹에 적합한  솔루션”이라고 설명했다.

AMD 파이어스트림9270은 다양한 서버와 워크스테이션 구성에서 슈퍼컴퓨터급 성능을 제공한다. 이 제품은 통상적인 160와트의 보드 전력만을 소모하면서도 단일 GPU 솔루션으로는 가장 높은 성능인 1.2 테라플롭스 이상의 단일정밀도(single-point precision) 성능과 240 기가플롭스 이상의 복수정밀도 성능을 제공한다. 이 제품에는  전반적인 데이터 처리와 대규모 데이터셋을 처리할 수 있도록 2GB의 GDDR5이 탑재돼 있다.

AMD 파이어스트림 9270 연산 가속기와 ATI 스트림 SDK v1.3은 2008년 4분기말 출시 예정이다.

ATI 파이어스트림 9270의 공급가는 $1499 USD로 책정될 예정이며 ATI 스트림 SDK는 무료 공개 소프트웨어다. AMD 파이어스트림 9250은 현재 구매할 수 있으며 기존  소모전력과 차지했던 공간의 절반만 사용하면서도 1테라플롭스의 연산성능을 제공한다.

엔비디아의 경우 최근 국내 고객사들을 대상으로 소규모 세미나를 개최하면서 시장 주도권을 이어갈 방침이다.

두 그래픽카드 제조사가 GUP를 활용할 수 있도록 함으로써 고객들은 저렴한 비용으로 슈퍼컴퓨터를 도입한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

CPU와 GPU 업체들 경쟁이 치열해지면서 고객들의 혜택은 더욱 늘어나고 있다.

관련 기사 : 그래픽카드 활용한 슈퍼컴퓨터 등장

엔비디아나 ATI 등 그래픽카드 제공 업체들이 그래픽 칩에 연산 기능을 탑재하면서 이 기능을 활용한 슈퍼컴퓨터 시장도 서서히 개화되고 있다.

고성능 슈퍼컴퓨팅 전문 업체인 클루닉스는 ‘테라곤 CCA’라는 슈퍼컴퓨터를 공개했다. 이 제품은 최근 출시되고 있는 워크스테이션 서버가 3일 이상 걸리던 각종 정보 분석이나 공학 계산을 2시간 이내에 처리할 수 있도록 지원한다.

클루닉스는 최근 워크스테이션들의 성능이 몰라보게 향상되고 있고, 그래픽카드 업체들이 GPU 지원 플랫폼들을 활용할 수 있다는 점에 착안했다.

엔비디아는 그래픽처리장치(GPU: Graphics Processing Unit)에 연산 기능을 탑재하고 이런 기능을 활용할 수 있는 쿠다(CUDA) 플랫폼을 공개했다.

쿠다기술은 프로그래머와 개발자로 하여금 GPU의 다양한 병렬 처리 능력을 활용해 짧은 시간 내에 복잡한 컴퓨팅 문제를 해결하는 소프트웨어 개발을 가능케 하는 ‘C 언어’ 환경이다.

개발자들은 쿠다 지원 GPU와 무료 CUDA 소프트웨어 툴을 사용해 비디오와 오디오 인코딩, 석유와 가스 탐사, 제품 설계, 의학 이미지와 과학 연구 등 다양한 분야에서 애플리케이션 개발 속도를 높이고 있다.

하지만 이 기술을 배우려면 또 다른 투자가 필요하거나 개발자가 필요하다. 또 슈퍼컴퓨터로 탈바꿈 시키려면 GPU 기술 이외에도 병렬처리 기술도 습득해야 한다.

클루닉스가 주목한 부분이 바로 이것. 이번에 개발된 컴퓨터는 엔비디아의 고성능 그래픽 카드를 탑재한 일반 서버 컴퓨터에 전용의 고성능 연산 라이브러리를 개발, 탑재한 것으로, 병렬 프로그래밍이나 그래픽 카드 프로그래밍 없이도 간단한 C나 포트란(FORTRAN) 서브루틴 호출만으로 클러스터 시스템에서 그래픽 카드를 이용해 연산이 이뤄지게 했다.

권대석 클루닉스 대표는 “그래픽카드 업체들이 GPU 기술을 활용할 수 있도록 하면서 저렴한 비용으로도 슈퍼컴퓨터를 구입할 수 있게 됐습니다. 특히 그래픽카드 회사가 제공하는 기술을 모르거나 MPI를 몰라도 슈퍼컴퓨터로 활용할 수 있다는 점에 의미가 있다고 봅니다”라고 밝혔다.

고객들은 차량이나 선박 설계, 석유 탐사, 기후 예측, 입자 물리, 주가 예측, 인터넷 검색 등 다양한 첨단 과학, 공학 분야에서는, 통상적 컴퓨터로는 몇 시간에서 몇 주일씩 걸리는 엄청난 계산량 때문에 고통을 겪어왔다.

그러나 이번에 개발된 대규모 과학, 공학 계산용(행렬과 벡터 연산) 초고속 슈퍼컴퓨터의 상용화로, 엔진이나 선박 설계, 주가 예측, 석유 탐사, 기후 예측, 입자 물리, 인터넷 검색 등 다양한 분야에서 엄청난 파급 효과가 있을 것으로 보인다.

인터넷에서 링크 기반 지식 플랫폼을 준비중인 “미디어레”의 노상규 연구소장(서울대학교 경영전문대학원 교수)는, “PC에서는 아예 실행조차 불가능하던 계산이 이 슈퍼컴퓨터에서는 1초 안팎에 끝난다”며, “인터넷에서 검색되는 지식들을 1분만에 중요도 순으로 정렬할 수 있게 되었다”고 말했다.

개발에 참여한 김정환 교수(건국대학교 컴퓨터공학과)는 “병렬 프로그램이나 GPU 프로그래밍, 희소 행렬-벡터 프로그래밍 등을 몰라도 손쉽게 프로그램을 개발할 수 있고, 개발된 프로그램이 일반 컴퓨터보다 20배 이상의 속도를 내는 것이 큰 장점”이라며, “향후 기후모델이나 자원 탐사, 반도체 설계 등 다방면에서 현재의 슈퍼컴퓨터를 절반 이하의 가격에 10배 이상의 성능으로 대체해 나갈 것”이라 말했다.

개발사인 클루닉스에서는 인터넷 미디에이션 벤처인 “미디어레”에 장비를 공급한 것을 시작으로 대학교와 연구소, 반도체 설계사와 자동차, 조선 회사 등 실제 프로그램을 개발해 고속 연산을 수행하는 기관들을 중심으로 상품을 공급할 예정이다.

한편, 엔비디아코리아는 최근 쿠다(CUDA) 기술에 대한 고객들의 관심이 높아지고 있어 소규모 고객 세미나들을 지속적으로 개최하면서 이 기술 활용 고객들을 점차 넓혀 나갈 계획이다.

이선희 엔비디아코리아 부장은 “최근 쿠다 기술에 대한 고객들의 문의가 많은 편입니다. 이 기술을 사용하면 다양한 분야에서 활용이 가능한 만큼 고객들에게 관련 기술 설명회도 지속적으로 열고 있습니다”라고 밝혔다.

인텔과 AMD 등 CUP 업체들이 고성능, 저전력 제품들을 쏟아내고 있고, 엔비디아나 ATI 같은 그래픽카드 제조사들도 GUP 성능을 지속적으로 업그레이드하고 있어 이제 소비자들은 저렴한 비용으로도 고성능의 슈퍼컴퓨터를 도입할 수 있게 됐다.