케플러, 이엠텍 지포스 GTX680 해부하기

이엠텍이 선보이는 표준, 엔비디아 지포스 GTX 680!

엔비디아의 차세대 그래픽카드 지포스 GTX 680가 각종 미디어 매체에서 속속 모습을 드러내고 있다. 출시 전부터 경쟁사 HD 7970 모델과 비교당하는가 하면, 성능만큼 거대한 덩치를 가졌다거나 전기먹는 하마 등 각종 루머에 시달린 바 있다. 그러나 루머와 달리 실제로 지포스 GTX 680을 받아본 브박의 첫 인상은 "오~ 스마트한데?" 였다.

▲ 28nm의 정밀 공정의 결실, 엔비디아 지포스 GTX 680

각종 미디어 매체들이 공급받는 레퍼런스 모델의 경우 엔비디아에서 공급하는 표준 설계격으로 이후 제조사별로 기술력을 바탕으로 설계하는 비레퍼런스 제품들을 통해 더 짧은 기판, 고급 쿨러등을 만나볼 수 있다.

다만 엔비디아에서 꼭꼭 숨겨왔던만큼 적어도 3월 중으로 비레퍼런스 제품을 만나보기는 힘들 것으로 보인다. 하지만 국내 유통사들은 숨은 얼리어댑터들과 은둔고수들을 위해 레퍼런스 제품이라도 선보이려고 재빠르게 움직이는 모습을 보이고 있다.

때마침 브레인박스를 찾은 이엠텍의 레퍼런스 모델과 함께, 적어도 여러분의 품속에 지포스 GTX 680이 닿기 전까지 사진으로나마 함께 낱낱이 파헤쳐보는 시간을 가져볼까 한다.

이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB NVIDIA Kepler Reference
제조사	엔비디아 (이엠텍)
문의처	이엠텍(Emtek), 1577-9113
GPU 스펙
스트림 프로세서	1536개
파이프라인	32개
코어클럭/셰이더클럭	1006MHz (GPU Boost시, 1058MHz)
제조공정	28nm
메모리 스펙
메모리 용량	GDDR5 2GB (2048MB)
메모리 클럭	6008MHz (6GHz)
메모리 버스 인터페이스	256bit
메모리 대역폭	192.26GB/s
지원 기술
NVIDIA SLi	SLi 브리지 커넥터(2) or 소프트웨어 SLi
PhysX	Yes
Stereoscopic 3D	Yes (HDMI 1.4a)
DirectX Ver.	11.1
OpenGL	3.2
기타 특징
슬롯 인터페이스	16x PCI-Express 3.0
출력 포트	Single-link DVI, Dual-link DVI HDMI 1.4a, Display Port 1.2
소비전력	TDP 195W, 정격550W 권장

이엠텍 지포스 GTX 680 겉모습은 어떻게 생겼나?

사실 이엠텍의 GTX 680의 외형이라고 해서 다른 제품들과 딱히 다른점은 없다. 레퍼런스라는 말은 곧 표준이며, 하나의 설계를 가지고 제조하는 것이기 때문이다. 제조사 수준에서 다른 제품들과 차별화 할 수 있는 방편은 최신 그래픽 카드의 필수 덕목인 에어로 가이드 커버나 쿨링팬에 로고를 표시하는 정도다.

이 외에는 전적으로 해당 그래픽 카드 제조사, 또는 유통사의 서비스 품질을 믿고 구입을 결정하게 된다. 국내에서 컴퓨터 좀 한다는 사람 치고 이엠텍을 모르는 사람은 없으리라 생각된다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB 엔비디아 표준 설계와 99.9% 일치하는 외형이다. 어찌보면 GeForce GTX 680이라는 칩셋을 직접 만든 엔비디아 순정품이므로 가장 안정적으로 작동할 수 있게 설계되었다고 볼 수도 있다. PCIe 슬롯 부근에 레퍼런스 기판 특유의 NVIDIA 브랜드 로고가 눈에 띈다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB 쿨러의 에어로 가이드를 벗긴 모습이다. 사진과 같이 에어로 가이드 커버가 없으면 쿨링팬이 만들어내는 공기 흐름이 분산되어 쿨링 효율이 떨어진다.

냉각 방식은 시스템 내측 블로우 플로우 타입으로, 쿨링팬이 만들어내는 공기 흐름이 사진 우측으로 보이는 방열판(히트싱크)의 발열을 외부로 배출하는 방식이다. 다운 워시 타입에 비해 제조비용이나 설계 난이도는 높은 편이지만 시스템 내부의 온도 조절이 용이하기 때문에 고가 그래픽 카드의 레퍼런스 쿨러로 자주 채택된다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB 쿨링솔루션의 구리베이스와 블럭 사이로 솔더링(용접)자국이 보인다. 이를 통해 평판 히트파이프(Vapor Chamber) 방식이 아닌, 구리블럭과 알루미늄블럭 사이에 히트파이프가 숨어 있는 형태로 추정된다. 가정집의 난방에 사용되는 보일러 수도관을 생각해보면 좀 더 쉽게 이해할 수 있다.

이를 통해 GTX580의 레퍼런스가 베이스를 통구리로 만들어야 하는 평판 히트파이프를 채택한 것을 떠올려 보면, GTX680의 성능대비 발열이 줄어들었을 것으로 추측된다.

이엠텍 지포스 GTX 680의 속살을 훔쳐보자!

레퍼런스 제품들의 공통적인 특징으로는 이전 제품들과 달리 쿨러를 분해를 어렵게 만들어 놓았다는 점이다. 톡스 나사, 속칭 별나사라 불리는 것들로 쿨러가 고정되어 있기 때문에 쿨러를 교체할 경우 톡스 드라이버까지 구비해야 한다.

어찌어지 톡스 나사까지 모두 풀고나면 GTX 680의 정교한 속살을 감상할 수 있다. 28나노-미터의 정밀 공정이 적용된 덕분인지 이전 세대의 전문가급 그래픽 카드에 비해 심플하면서도 깔끔한 컴포넌트 배치가 일품이다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB 쿨러를 제거한 기판의 모습이다. 레퍼런스 제품이지만 마치 비레퍼런스 제품들처럼 전체적인 구성이 매우 정돈된 느낌을 준다. 특히 전원부는 메인보드를 연상케 할 정도로 깔끔하게 정돈되어 있다. 그 외에 독특한 부분으로는 2개의 6핀 PCIe 보조 전원을 2층으로 구성해 놓은 것이 눈에 띄었다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB GTX 680의 핵심, 케플러 코어(GPU)와 메모리(MEM) 부분의 모습이다. 기판을 메인보드로 가정하자면 컴퓨터의 CPU와 RAM의 역할을 하는 셈이다. GTX 680을 장착한다면 또 하나의 작은 컴퓨터가 달리는 셈이다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB 28나노-미터의 공정으로 제조되는 NVIDIA 지포스 GTX 680 코어의 모습이다. HD7970의 코어 사이즈도 충격적이었지만 GTX 680도 그에 못지않게 충격적인 사이즈로 모습을 드러냈다. 특히 200W를 채 넘지 않는 195W TDP는 케플러의 자랑거리 중 하나다. 항상 경쟁사에 비해 발열과 소비전력으로 덜미를 잡히던 NVIDIA의 역습이라고 봐도 되겠다.

라이벌사의 경쟁모델인 타히티는 210W의 소비전력을 가지고 있다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB 레퍼런스 GTX 680에는 국내 반도체 제조의 양대산맥 중 하나인 하이닉스 메모리 모듈이 쓰였다. H5GQ2H24MFR ROC모듈의 표준 스펙은 1.5v 상태에서 5000MHz(5GHz)이지만, GTX 680은 1.6v에서 6GHz(6008)MHz라는 속도로 동작하도록 커스터마이징 되었다.

메모리 모듈당 256MB 32비트로, 총 8개가 모여 2GB의 용량과 256bit의 버스 인터페이스를 이룬다. 이 부분에서는 경쟁사의 타히티가 3GB에 384bit 버스 인터페이스를 가지고 있어 해상도 상승에 따른 성능 하락폭에 차이가 있을 것으로 예상된다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB
3-Way SLi용 브릿지 커넥터(골든핑거)의 모습이다. 2-Way 구성시에는 하나만 써서 연결해도 된다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB "이게 뭘까?" 라고 생각하는 유저들도 많을텐데, 사실 예전부터 들어가던 PWM칩(전원부 컨트롤러)이다. 특별한 이유는 알 수 없지만 별도의 PCB에 얹혀진 모습이다. 최대 5페이즈까지 제어가 가능하며 GTX 680 레퍼런스에서는 4페이즈를 제어한다. 전력소모량에 따라 동작 페이즈수를 조절해 전력 효율을 높여준다.

▲ 이엠텍 XENON 지포스 GTX680 Master D5 2GB 화면 출력 포트, HDMI1.4a 규격을 지원해 3D비전 서라운드 입체 영상을 지원한다. DVI포트가 2개가 보이는데 지원 규격이 약간 다르다. 사진상 위쪽에 배치된 DVI 포트는 싱글-링크(최대 1920x1080), 아래쪽은 듀얼-링크(최대 2560x1600) 규격으로 지원하는 최대 해상도에 차이가 있다.

디스플레이 및 케이블이 지원될 경우 디스플레이 포트 1.2 는 최대 4096x2160, HDMI1.4a는 최대 4096x3112 에 달하는 초고해상도 출력이 가능하다.

컴퓨터 그래픽의 마스터피스! 지포스 GTX 680

상대적으로 원사이드 게임이 진행되고 있는 CPU 시장의 상황에 비해 그래픽 카드의 싸움은 아직도 흥미진진하게 돌아가고 있다. 서로의 특성에 따라 강한 분야와 약한 분야가 극명한데다 성능 또한 비슷비슷한 모습을 보이고 있다.

타히티 기반의 그래픽 카드들도 좋은 모습을 보여준 것에 이어, 케플러 기반의 지포스 GTX 680 또한 좋은 모습을 보여주고 있으니 즐거울 따름이다.

이 것으로 날로 커지고, 무거워지고, 전력 먹는 하마였던 하이엔드 VGA의 로드맵을 스마트하게 뒤집은 지포스 GTX 680의 생김새를 함께 살펴보았다.

필자의 임무는 끝났지만 아직도 지포스 GTX 680의 숨은 성능을 밝혀내기 위해 열심히 브레인박스표 벤치마킹은 진행중에 있다. 다음으로 공개될 본격 벤치마크 리뷰에서는 리그 오브 레전드(LoL), 배틀필드3(BattleField3)를 포함한 실제 게임들의 다양한 벤치마크가 공개될 예정이니 많은 기대 바란다.