엔비디아, 새 GPU 통해 게이밍 노트북 배터리 시간을 2배로

엔비디아는 PC 게임을 좋아하는 게이머라면 누구나 알고 있는 회사다. 게임에 있어 가장 중요한 그래픽을 담당하는 그래픽 가속칩(GPU)을 만들기 때문이다. 정교하면서도 빠르게 움직이는 3D효과가 필요한 게임에 있어서 엔비디아 GPU의 명성은 매우 높다.

이런 엔비디아가 최근 집중하는 분야는 전력 효율성이다. 적은 전력으로 더 연산을 하려는 전력 효율성은 컴퓨팅 플랫폼이라면 다 중요하지만 노트북에 특히 중요하다. 전원플러그를 연결하지 못하는 상황에서 제한된 배터리를 소모하면서 게임을 제대로 즐기려면 배터리 수명을 극대화시켜야 하기 때문이다.

엔비디아 GPU는 일찍부터 게이머들이 노트북을 통해 본격적인 3D게임을 즐기게 하려고 노력했다. 2년전 출시된 케플러 아키텍처에서도 전력효율성이 상당히 좋아져서 많은 노트북 업체들이 우수한 게이밍 노트북을 출시할 수 있게 되었다. 케플러칩을 통해 다양한 크기와 성능을 갖춘 노트북 모델이 5배 많아졌고, PC게이머들은 다양한 성능을 보고 선택할 수 있게 되었다. 하지만 아직까지 데스크탑에 비하면 노트북 게이머의 숫자는 적다. 

왜 그런 걸까? 게이머들의 대답은 간단했다. 게임을 할 때 원활한 게임 속도가 중요하며 게이머들이 원하는 것은 노트북에서 데스크탑과 동일한 성능으로 게임 그래픽을 처리해주는 것이다. 하지만 같은 엔비디아에서 만든 칩이라도 노트북용으로 나온 모바일GPU는 데스크탑용 GPU에 비해 속도가 떨어졌다. 

엔비디아 자체 평가에 의하면 2010년 페르미 아키텍처 때 모바일용 480M은 데스크탑용 480에 비해 60퍼센트나 속도가 떨어졌다. 40퍼센트 밖에 되지 않았다는 의미다. 이것이 2012년 케플러 아키텍터에서 680M과 680에서 성능차는 40퍼센트로 좁혀졌다.

그리고 2014년 맥스웰 아키텍처에서 980M과 980의 성능차는 20퍼센트 정도가 되었다. 이제는 상당히 비슷해졌다고 말할 수 있다.

엔비디아는 이제 맥스웰을 통해 게이머들이 원했던 성능이 실현되었다고 말한다. 노트북에서 데스크탑의 80퍼센트 성능이 나오게 되었으니 약간 하위 단계 GPU가 달린 데스크탑과 동일한 성능이라고도 볼 수 있다. 이런 성능향상은 단순히 게임 뿐만이 아니라 전반적인 노트북 해상도를 끌어올려 섬세한 3D그래픽을 맛보게 한다. 

 

최근 노트북에서는 3K해상도가 각광받고 있다. 맥북프로 레티나 등에서 지원하는 2,560 x 1,600 해상도 등이 좋은 예이다. 그런데 노트북 가운데 세로 해상도 1,920 x 1,080P 이상 해상도를 가진 노트북은 7퍼센트 밖에 되지 않는다. 그래서 지금 현재 1080P이상 지원되는 노트북이 극소수인데 왜 지원해야 하느냐는 의문도 제기된다. 게이머에게 순간의 경쟁을 좌우하는 것은 초당 프레임 수이다. 여기서 딜레이가 생기면 게임의 승부에도 큰 영향을 주기에 가장 중요하다. 

엔비디아는 다이나믹 슈퍼 레졸루션 기능으로 프레임 화면을 일단 3K이상의 높은 해상도로 만든 다음 다시 1080로 다운스케일 한다. 이렇게 되면 화면의 섬세함이 살아나게 되어 과거에는 보지 못했던 자세한 부분까지 렌더링된다. 이론상 3K와 맞먹는 디테일을 볼 수 있게 된다. 맥스웰 아키텍처를 통해 고품질 화면을 볼 수 있게 되는 것이다.

VXGI라는 새로운 조명기술도 개발해냈다. 

오늘날 나와있는 대부분 게임 엔진은 직접 조명 기술로 국한되어 있다. 간단한 방을 예로 들면 간단한 조명과 금속공의 예를 들면 직접 조명만 영향받을 뿐, 간접조명의 영향을 반영하지 못한다. 계산이 너무 복잡하기에 개발자들은 그냥 반사된 모습을 미리 공에 그려서 입히는 경우가 많다. 이것은 전체환경을 균일하게 반영하지 못하기에 죽은 효과가 되는 경우가 많다. VXGI는 간접 조명 효과를 계산해서 자동으로 그려넣어 주는데 맥스웰이 이것을 빠르게 처리해 준다. 헐리우드 영화에서나 사용되던 간접 조명 효과가 이제 게임에 반영되는 만큼 혁신적인 변화다.

엔비디아의 게임웍스는 이런 혁신적 기술을 제공하기에 PC게이머들은 게임에서 최고수준의 화면효과를 누릴 수 있다. 이미 전세계 게임개발 플랫폼에 있어서는 게임웍스가 가장 널리 사용되는 플랫폼으로 자리잡았다.

이런 강력한 성능에 몫지 않게 중요한 것이 있다. 게이머들은 집에 있든지 침대에 누워서있든지 데스크탑 수준의 게임을 누리고 싶다. 그렇지만 게이밍 노트북을 쓴다고 해도 제대로 게임을 즐기려면 전원 플러그를 연결해야 했다. 전력 문제 때문이다. 고품질 게임을 즐기기 위해 모든 부품에 제대로 전력공급을 하려면 게이밍 랩탑은 230와트 정도가 필요하다. 그렇지만 오늘날 배터리는 최대용량도 100와트 정도다. 따라서 랩탑에서 전원플러그를 뽑으면 게이밍 성능이 현저히 떨어진다.

엔비디아 배터리 부스트는 이 문제를 해결하기 위한 기술이다. 이미 800M에서 배터리 절약기술을 적용하긴 했지만 원활한 플레이가 되지 않는다는 문제점이 있었다. 사실 대부분의 노트북 업체는 배터리로 게임을 플레이하는 부분을 테스트조차 하지 않는다. 스펙에 나온 배터리은 100와트인데 대부분은 20~30와트 정도 밖에 안되는 경우도 많았다. 이런 배터리에서는 가벼운 게임은 가능하지만 화려한 3D그래픽 처리가 필요한 게임은 즐기기가 힘들다. 

지포스 GTX980M으로 이런 게임을 했을때 배터리로는 플레이 시간이 길지 않다. 노트북 안의 모든 부품이 최대의 전력을 공급받아 소모하면서 빨리 돌아가고 있기 때문이다. 하지만 배터리 부스트 기술을 적용하면 각 부품의 배터리 소모를 조절함으로서 플레이 시간이 길어진다.

발표현장에서는 새로 나온 맥스웰 아키텍처의 MSI GT72 노트북으로 시연했다. 배터리 부스트는 게이머들이 어느 정도의 배터리 수명과 성능을 원하는지에 따른 선택 버튼을 준다. 배터리 부스트를 켜지 않는 상태는 가능한 최대 성능을 내기 위한 상태로 돌아간다. 시연 테스트에서는 90와트 정도의 평균 전력 소모량이 나왔는데 이렇게 되면 배터리로는 1시간도 플레이하지 못하게 된다.

배터리 부스트를 켜면 어떨까? 자동조절 기능을 통해 시스템 부품이 성능을 내는 데 꼭 필요한 만큼의 전력만 소모하게 된다. 30프레임이라는 기준을 지키면서 게임 성능을 내는 데는 40와트 정도의 전력으로 충분했다. 이렇게 되면 배터리 유지시간이 약 2시간으로 늘어난다. 게임을 어느 정도 즐길 수 있는 시간이다. 배터리부스트는 게이머가 목표 프레임을 설정할 수 있는데 실제로는 목표 성능보다 약간 더 높은 전력을 소모하기에 급격한 부하에 따른 성능 저하는 거의 없다. 여유분을 두어서 어떤 경우에도 게이머가 설정한 최저프레임을 보장한다는 개념이다.

배터리로 게임을 하다가도 다시 전원이 연결되면 최고 성능으로 자동으로 복귀시킨다. 기술은 쉽고 직관적으로 사용할 수 있어야 한다는게 엔비디아의 철학이 반영된 시스템이다. 맥스웰GPU를 통해 엔비디아는 이제 노트북에서도 데스크탑 수준 게임을 할 수 있으며 배터리로도 즐길 수 있다고 힘주어 강조했다.

물론 모든 시스템마다 동일한 수준의 배터리 부스트가 적용되는 건 아니라서 시스템마다 차이가 날 수 있다. 시연한 맥스웰 아키텍처의 MSI GT72 노트북은 가장 높은 효율을 가진 시스템이다. 맥스웰 GPU를 채택한 제품은 다양하게 나올 예정이며 클레보는 P650이 더 얇고 가볍게 출시될 예정이다.

더 좋은 기술을 편리하게 쓰도록 하기 위해 많은 연구개발비를 쏟는 엔비디아의 노력은 상당하다. 특히 모바일 시대를 맞아 이 같은 노력이 점점 움직이면서 하드코어 게임을 즐길 수 있는 게이밍 노트북의 매력을 더해준다는 점은 주목할 만하다. 스마트폰과 태블릿을 통해 어디서나 정보를 이용할 수 있는 지금, 엔비디아를 통해 어디서나 자유롭게 하드코어 게임을 즐기는 시대가 성큼 다가왔다.