GPU랜더링 시대, CG제작자(Maya유저)에게 맞는 그래픽 카드는?

2016년 이전까지 랜더링 분야는 하드웨어의 폭발적인 성능을 따라가지 못하고 있었다. 이는 쇠사슬에 묶여서 성장한 코끼리를 보는 듯했다. 하드웨어가 강력해졌는데 여전히 기존의 방식대로(CPU랜더링) 소프트웨어가 업데이트 되었다. 

하지만 게임엔진 분야가 급격하게 성장하면서 랜더링 소프트웨어 진영에서의 변화가 빠르게 진행되고 있다. 유니티, 언리얼 엔진은 기존의 CPU기반 랜더링 방식에 묶여있던 CG소프트웨어들을 각성시켰다. nVidia는 Turing아키텍처를 선보이면서 Cuda기반의 리얼타임 랜더링(실시간) 방식을 좀더 강화했고, 라데온 역시 OpenCL가반에서 리얼타임과 레이 트레이싱(빛 추적)을 지원하는 RDNA아키텍처를 선택했다.

2019년 12월 현재 가장 성능이 좋은 그래픽카드는 CG제작자라면 NVIDIA RTX8000이다. RTX8000은 48G DDR6메모리와 4600개의 Cuda프로세서, NV링크를 통해서 Turing아키텍처 기반의 NVIDIA그래픽카드를 두개 연결할 수 있다. 아마도 RTX8000은 리얼타임 그래픽 랜더링에 최적의 성능을 보여줄 것이다.

[다나와 가격제공]

하지만 문제는 가격 & 유지비다. 

RTX8000을 두개 연결하면 분명 만족할 만한 리얼타임 랜더링 결과를 얻겠지만 그래픽카드만 1,500만원 정도 투자해야하고,  1000w정도의 정격파워를 돌려야하기 때문에 2~3달 전기세로 지포스 RTX2070 super정도의 그래픽카드를 구입할 수 있을 것이다. 

Maya유저 입장에서 현실적으로 DirectX 12의 DXR(DirectX Raytracing API)을 구현할 수 있는 RT코어 중에서 고려할 만한 그래픽카드 스펙은 다음과 같다. 

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1. RT프로세스 지원 

2. 8G 이상 메모리

3. OpenCL, Cuda 동시지원

4. CPU연계 성능

5. 유지비(전력)

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5가지 기준으로 그래픽 카드를 비교했을 때 다음과 같은 그래픽 카드가 눈에 들어온다. 300만원을 넘어가는 그래픽카드는 제외했고, 데이터 사이언스에 사용되는 HBM메모리는 콘텐츠 제작에 쓸데없는 낭비이므로 논외로 한다.

<<전문가용>>

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1 Quadro RTX 5000(16G)

2 Quadro RTX 4000 (8G)

3 Radeon pro w5700 (8G)

가격: 95만원대 예상

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RT를 지원하면서 8G 이상 메모리를 갖춘 전문가용 그래픽카드 시장에서 라데온 계열(Firepro)은 상당히 열악하다. 2주 전에 Radeon pro w5700이 출시되었지만, 곧 쿼드로 RTX4000의 업그레이드 버전이 출시된다면 라데온 pro w5700의 가격은 6~70만원대로 하락할 가능성을 배제할 수 없다.

앞으로 게임엔진에서 사용되는 아키텍처를 3D애니메이션 소프트웨어의 랜더링 시스템에서 사용한다고 가정한다면, 전문가용 그래픽카드보다 오히려 일반용 그래픽카드의 선택이 더 괜찮을 수 있다. 만일 일반용 그래픽카드를 선택한다면, 라데온 RX계열까지 선택의 폭이 넓어지기 때문에 그만큼 가격대가 탄력적이다. 단, 안정성과 전력효율이란 단점을 감안해야한다. 

<<일반용>>

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1 Titan RTX (24G)

2 Geforce RTX 2080 ti (11G)

3 Geforce RTX 2070 super (8G)

4 Radeon Rx Vega64 (8G)

5 Radeon VII HBM2 (16G)

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일반용 그래픽카드에서 NVIDIA를 선택한다면 Cuda 프로세서(AMD:스트림 프로세서)의 숫자를 의식하지 않을 수가 없다. 일단 Cuda 프로세서가 많을수록 뷰포트에서 랜더링 속도가 빨라진다. 이는 GPU기반 리얼타임 그래픽에서 핵심적인 수치라 할 수 있다. 게임에 주로 사용되는 DXR은 CG제작자들에게 중요한 요소가 되었다. 쿠다 프로세서 혹은 스트림 프로세서의 개수는 GPU기반에서 상당히 중요하다.

만일 GPU기반 리얼타임 랜더링으로 아웃풋을 뽑아내고자 한다면, 8G 이상의 라데온 RX vega계열(40만원대)이 가장 가성비가 좋다. 특히, Maya유저같은 경우에는 OpenGL을 사용한 RX가 지금 시점에서는 가장 좋은 선택이다. Max나 Blender, C4D같은 경우에는 무조건 NVIDIA계열의 RTX2070, 2080급을 선택하는 것이 좋다.(라데온 계열은 Cuda가속이 지원되지 않음)   

벤치마크를 보면, Cuda그래픽 가속을 지원하는 3ds Max에서 라데온 WX8200의 퍼포먼스가 가격대비 형편없다. 반면 쿼드로 RTX 혹은 지포스 RTX2080은 마야를 제외한 소프트웨어에서 꽤 좋은 성능을 보여준다. 

오픈GL을 지원하는 라데온 계열의 경우, 오로지 Maya Viewport2.0에서만 제 성능을 보여주는데 그마저도 RTX2080을 압도하지 못한다. 만일 arnold에서 GPU랜더링을 사용한다면 Maya에서도 RTX2080과 Quadro5000의 퍼포먼스가 WX8200을 뛰어넘을 것이다.

 

결론적으로 Maya유저라면, 가성비를 고려한 Radeon vega시리즈나 차세대 고성능 메모리로 선택된 HBM 2세대 메모리를 탑재한 VII HBM2가 적합해보인다. 차세대 그래픽카드 아키텍처가 HBM 메모리의 성능을 100% 끌어내는 방향으로 진행된다면 분명 VII HBM2의 퍼포먼스가 향상될 것이다.  

3Ds Max유저는 별다른 고민없이 cuda가속을 지원하는 NVIDIA 지포스 계열중에서 RTX2070~80급을 선택하는 편이 좋다. 

그리고 그래픽 성능보다 더욱 중요한 항목은 DXR(DirectX RayTracing API)을 지원하는지 여부다. 앞으로 GPU랜더링 시대가 본격적으로 시작되면, 뷰포트의 화면을 그대로 최종아웃풋으로 뽑아내는 새로운 워크플로어가 자리잡을 것이다. 이때 그래픽카드가 DXR을 지원하지 않으면,레이 트레이싱을 적용하지 못한 누추한 아웃풋을 뽑아낼 수밖에 없다.

가령, 게임 엔진(언리얼 엔진)으로 테스트했을 때, DXR이 지원되지 않는 그래픽카드는 라이팅 입자값을 통해 실사를 구현하는 랜더링 아웃풋을 뽑아낼 수가 없다. 위의 벤치마크에서 GTX1070(80), Titan V, Radeon Pro WX8200은 빛의 추적으로 얻어지는 반사 및 굴절과 같은 효과를 전혀 반영하지 못했다. 그리고 이 부분은 Maya유저에게 중요한 부분이다. Autodesk는 점차 Radeon Prorender에 집중하고 있으며, Maya유저는 더이상 CPU기반의 랜더링에 올인할 필요가 없다. 만일 Maya에서 DXR이 지원되지 않는 그래픽카드를 사용한다면, 랜더링 성능의 반을 활용하지 않는 것과 같다. 

주관적으로 Maya유저에게 가장 가성비 높은 조합은 "스레드리퍼를 지원하는 라이젠 CPU + RDNA아키텍처 그래픽카드" 조합이 아닐까한다. 가령, Quadro RTX5000의 경우, NVLink로 두개의 RTX5000그래픽카드를 연결하는 것보다 "라이젠CPU(스레드리퍼 지원) + RTX5000"의 조합이 훨씬 빠른 랜더링 타임을 기록했다. 

스레드리퍼를 지원하는 라이젠 계열의 CPU는 GPU의 성능을 랜더링 작업에 최대한 끌어올 수 있다. 하지만 스레드리퍼를 지원하는 라이젠 CPU는 비싸다. 그래서 현재는 차라리 Quadro RTX5000을 두개 연결하는 편이 좋다. 

결론적으로 Maya유저들은 RX vega계열의 그래픽카드를 사용하면서 2020년에 새로 출시되는 라데온 VII HBM2 계열을 구입하는 편이 가장 현명한 선택이 아닐까한다. 반면, Maya를 사용하지 않는다면 Geforce RTX 2070~80 super 그래픽카드를 추천한다.