지포스 그래픽카드 레퍼런스 디자인 변천사 1부

1. 지포스 그래픽카드 레퍼런스 디자인 변천사 1부

지포스 레퍼런스 디자인 변천사 1부

    레퍼런스 디자인. Reference를 단순 번역하면 참조라는 뜻입니다. 그래픽카드에서는 GPU 제조사인 엔비디아와 AMD가 제시한 공식 설계 기준을 의미합니다. GPU 칩을 제조사에 제공할 때 PCB 설계, 메모리 배치, 쿨러 구성, 바이오스, 출력 포트 등을 포함한 표준 설계를 함께 공유합니다. 그리고 제조사는 이를 토대로 그래픽카드를 만들게 됩니다.

    제조사는 이를 기반으로 더 강화된 전원부, 쿨링 솔루션, LED 등을 가미한 자사 특유의 그래픽카드를 만드는데, 이런 모델은 비레퍼런스가 됩니다.

    엔비디아의 경우 현재는 파운더스 에디션이라는 명칭으로 불리고 있지만, 파운더스 에디션은 사실 레퍼런스 디자인이라기보다는 엔비디아 고유의 프리미엄 모델로 보는 게 좋습니다. 지포스 GTX 690부터 쿨러 커버에 단순 플라스틱이 아닌 마그네슘 합금과 투명 아크릴 윈도우, 측면 LED를 적용하여 고급스러움을 강조하기 시작했습니다.

   최신 RTX 5090과 5080 파운더스 에디션은 메인 기판만 중앙에 두고 PCI Express와 출력 포트를 별도 기판으로 분리한 뒤, 쿨링팬 2개에서 뜨거운 바람이 바로 빠져나갈 수 있도록 설계하여 다른 제조사는 흉내 내기 어려운 독특한 디자인으로 하드웨어 마니아들을 공략하고 있습니다. 하지만 이렇게 되기 까지 다양한 레퍼런스 디자인이 존재했습니다.

    메인보드, CPU에 이은 역사 속으로 3탄은 그래픽카드입니다. 첫 번째는 엔비디아 지포스 레퍼런스 및 파운더스 에디션 그래픽카드의 디자인 변천사와 해당 세대의 간단한 역사입니다. 종류가 많은 만큼 2부로 나누었습니다. 누구에겐 과거의 추억을, 누구에겐 역사를 지금부터 살펴봅시다.

    그래픽카드 주요 사진은 눌러서 고화질로 감상하실 수 있습니다.

1999년 10월: 지포스 256

이미지 출처: theretroweb

    1999년 출시된 역사적인 첫 번째 지포스 그래픽카드인 지포스 256입니다. 그 이전 세대인 1997~1998년에 출시된 리바 시리즈로 성공한 엔비디아는 지포스 256으로 굳히기에 들어갑니다. 당시 경쟁사였던 3dfx의 부두 3보다 높은 성능으로 엔비디아를 큰 도약으로 이끈 동시에 3dfx를 몰락으로 내몰았습니다.

    20세기에 출시된 그래픽카드인 만큼 사실상 디자인이라고 할 게 없습니다. 녹색 기판과 노출된 부품들, 아주 작은 쿨링팬이 인상적입니다. 당시 그래픽카드는 하이엔드라도 TDP가 현재 메인보드 칩세트와 비슷한 10 W 언저리에 불과해 방열판만 있거나 작은 쿨링팬만으로도 충분했습니다.

2000년 4월: 지포스 2 GTS

이미지 출처: theretroweb

    2000년 출시한 두 번째 지포스, 지포스 2 GTS입니다. 이전에 출시한 지포스 256과 마찬가지로 작은 방열판과 쿨링팬이 전부입니다. 이후 출시한 지포스 2 Ti의 접미사인 Ti와 GTS는 이후 오랜 기간 지포스 그래픽카드 네이밍으로 사용됩니다.

    그리고 2000년에는 그래픽카드 시장에 판도 변화가 일어납니다. 부두 시리즈의 3dfx가 12월 경쟁사인 엔비디아에 인수되면서 역사 속으로 사라지고 맙니다. 대신 ATi(현 AMD) 라데온이 새로운 경쟁 상대로 부각되었고, 지금까지 이어지게 됩니다.

2001년 10월: 지포스 3 Ti 500

이미지 출처: hw-museum

    2001년 2월 출시한 지포스 3의 상위 모델, 지포스 3 Ti 500입니다. 드디어 어느 정도 디자인이라고 할 만한 요소가 생겨나는데, 방열판에 녹색이 적용되었습니다... 기판 오른쪽 아래 엔비디아 로고가 선명하게 보입니다.

    지포스 3는 당시 기준으로 출시가 상당히 늦었는데, 동시에 당시 Xbox GPU 칩까지 설계하고 있었기 때문입니다. 지포스 3 시리즈는 결과적으로 고작 3개 제품만 출시되는 데 그치고, 보급형에는 지포스 2 시리즈가 계속 사용됩니다.

    그럼에도 지포스 3는 엔비디아 그래픽카드 역사에서 굉장히 중요한 제품인데, 바로 개발자가 그래픽 처리 방식을 자유롭게 설계할 수 있는 '프로그래머블 셰이더 아키텍처'를 지원하는 첫 번째 모델이라는 점입니다. 이전에는 그래픽 기능이 고정되어 정해진 기능만 사용할 수 있었지만, 지포스 3부터는 직접 프로그래밍할 수 있게 되면서 이전 세대보다 향상된 그래픽 표현이 가능해졌습니다.

2002년 2월: 지포스 4 Ti 4600

이미지 출처: hw-museum

    2002년 2월 출시한 지포스 4 Ti 4600입니다. 칩이 점점 커지고 연산 성능이 향상되면서, 점차 높아지던 TDP는 이 시기에 거의 두 배 가까이 증가합니다. 따라서 더 큰 방열판이 필요해졌고, 방열판 위에 디자인적 요소가 가미됩니다. 물론 여전히 현대 엔트리급 그래픽카드보다 소비전력이 낮아서 방열판과 쿨러 크기는 작습니다. 커버에 지포스 4 로고가 인상적입니다.

    당시 시대상을 살펴보면, 3개 제품만 출시되고 끝난 지포스 3 시리즈와 비교해 지포스 4 시리즈는 엔트리부터 하이엔드까지 세대 교체를 이루는 데 성공했습니다. 하지만 2002년 7월, ATi에서 라데온 9700을 출시하면서 큰 위협을 받게 됩니다. 라데온 9700은 최상위 모델인 지포스 4 Ti 4600보다 더 높은 성능을 제공하면서, 지포스 4 시리즈가 지원하지 않던 다이렉트X 9.0을 지원했기 때문입니다.

2003년 1월: 지포스 FX 5800 Ultra

이미지 출처: wikipedia

    2003년 1월 출시한 지포스 FX 5800 Ultra입니다. 이전과 전혀 다른 네이밍으로 출시된 모델로, 엔비디아 최초의 다이렉트X 9.0 지원 그래픽카드입니다. 기존까지 1슬롯에 작고 볼품없는 쿨러를 탑재한 것과 비교하면, 쿨러 크기가 2슬롯으로 두껍고 커지면서 히트파이프까지 내장하고 있습니다.

    그래픽카드를 덮는 커버가 약간 투박할 뿐, 여전히 사용되는 블로워 구조입니다. 오른쪽에 4핀 보조 전원도 보이네요. 한 세대 만에 갑자기 쿨러가 이렇게 커진 이유가 뭘까요?

    지포스 FX 시리즈는 아키텍처가 바뀌면서 다양한 기능을 탑재했는데, 당시 다이렉트X 9.0이 요구하던 것보다 과도한 수준까지 대응하려는 설계가 들어갔습니다. 동시에 당시 인텔 펜티엄 4처럼 고클록을 달성하기 위한 방향으로 설계되었는데, 과도한 기능 지원으로 인한 비효율성과 고클록으로 인한 소비전력 및 발열 문제로 고통받았습니다. 탑재된 FlowFX 쿨러는 소음 때문에 '헤어드라이어'라는 별명까지 얻게 됩니다.

    당시 라데온 9000 시리즈가 다이렉트X 9.0에 최적화된 설계를 하면서 더 작은 방열판과 저소음, 낮은 소비전력으로도 더 높은 성능을 제공했기 때문에, 지포스 FX 시리즈는 결과적으로 크게 부진하게 됩니다.

2003년 10월: 지포스 FX 5950 Ultra

이미지 출처: vccollection

    2003년 10월 출시한 지포스 FX 시리즈의 플래그십 모델인 FX 5950 Ultra입니다. 메모리 버스를 256비트로 늘리고, 더 발열이 낮은 GDDR 메모리를 사용했으며, 쿨링 솔루션을 개선해 소음을 낮춘 모델입니다. 투명한 쿨러 커버에 지포스 FX 로고가 각인되어 있어 디자인적으로도 상당히 신경 썼음을 알 수 있습니다.

2004년 5월: 지포스 6800 Ultra

    지나치게 미래지향적이었던 지포스 FX 시리즈 대비 보수적인 설계로 돌아온, 2004년 5월 출시한 지포스 6800 Ultra입니다. 쿨러 커버가 불투명하게 바뀌었는데, 위 사진의 XFX처럼 그래픽카드 제조사들은 커버 위에 스티커나 도색으로 자사 로고를 부착하는 방식으로 디자인을 다양화했습니다.

    이전 세대 지포스 FX 시리즈처럼 특징이 많은 제품인데, 그래픽카드를 여러 개 묶어 성능을 높이는 SLI 기술과, 지금까지 사용되는 PCI Express를 본격적으로 지원한 세대입니다. 다만 지포스 6 시리즈는 태생적으로 AGP를 지원하도록 설계되었고, 브릿지 칩을 GPU 칩에 함께 패키징하여 내장하는 형태로 출시했습니다. 하지만 2004년 11월부터 네이티브 PCI Express를 지원하는 칩이 투입되고, 지포스 7 시리즈부터는 PCI Express가 메인이 됩니다.

2005년 6월: 지포스 7800 GTX 256 MB

이미지 출처: ixbtlabs

2005년 11월: 지포스 7800 GTX 512 MB

이미지 출처: vccollection

    2005년 출시한 7세대, 지포스 7800 GTX입니다. 두 가지 모델로 출시되었는데, 디자인이 다릅니다. 256 MB 모델은 지포스 6800과 비슷한 쿨러 구조를 유지하고 있지만, 512 MB 모델은 중앙으로 공기가 들어가 양 옆으로 빠져나가는 구조를 채택했습니다.

    디자인적으로도 크게 바뀌었는데, 일명 지포스 Claw라는 명칭으로 알려진 엔비디아 로고를 반으로 자른 듯한 디자인이 최초로 적용되었습니다. 투명한 쿨러 커버와 무채색 디자인은 지금 기준으로 봐도 나쁘지 않습니다. 옥의 티로 녹색 기판이 상당히 신경 쓰이네요.

2006년 6월: 지포스 7950 GX2

    OEM 시장에만 출시되었던 지포스 7900 GX2와 달리 제품을 가다듬어, 일반 소비자용으로 2006년 6월 출시한 지포스 7950 GX2입니다. 소비자용으로 정식 출시된 지포스 최초의 듀얼 칩 탑재 그래픽카드입니다.

    듀얼 칩 그래픽카드인 만큼 디자인적으로도 특이한데, 기판 2개에 클록이 낮아진 지포스 7950 GT 2개가 각각 탑재되고 내부적으로 결합된 구조입니다. 1층과 2층 기판 모두에 동일한 쿨링 솔루션이 탑재되어 있습니다. 녹색 기판에 어울리는 쿨러 커버와 반투명한 녹색 쿨링팬까지 디자인도 통일감을 줍니다.

2006년 11월: 지포스 8800 GTX

이미지 출처: ixbtlabs

    그래픽카드 역사를 두고 빼놓을 수 없는 그래픽카드, 2006년 11월 출시한 지포스 8800 GTX입니다. 엔비디아를 상징하는 녹색이 가미된 검은색 쿨러 커버, 기판까지 검은색으로 일신한 모델입니다. 현대적으로 절제된 디자인이 특징입니다.

    외적 요소뿐 아니라 지포스 8 시리즈는 설계에 큰 변화가 생겼습니다. 지포스 7 시리즈까지 그래픽카드는 픽셀 셰이더와 버텍스 셰이더가 서로 분리되어 있었는데, 특정 연산에 부하가 집중되면 다른 연산 장치는 유휴 상태가 되는 비효율이 있었습니다. 하지만 지포스 8 시리즈는 픽셀과 버텍스뿐 아니라 지오메트리까지 포함해 모든 연산을 유연하게 처리할 수 있는 통합 셰이더 구조를 도입했습니다.

    다이렉트X 10을 최초로 지원하는 세대임과 동시에, 그래픽카드를 단순한 그래픽 연산 장치에서 범용 병렬 연산(GPGPU)으로 확장할 수 있는 토대를 마련한 세대입니다.

2007년 5월: 지포스 8800 Ultra

    지포스 8800 GTX에서 클록을 향상시킨 플래그십 모델, 지포스 8800 Ultra입니다. 많은 게이머들에게 꿈의 그래픽카드로 통했죠. 기판은 기본적으로 8800 GTX와 같지만, 기판 전체를 덮도록 커버 디자인이 바뀌었습니다. 지금 기준으로 봐도 나쁘지 않은 디자인입니다. 저도 디자인만 보고 매료되었던 기억이 나네요.

    경쟁사인 ATi는 2006년 10월 AMD에 인수되고, 2004년부터 2007년까지 출시한 X100/X1000/HD 2000 시리즈까지 엔비디아에 일부 밀리면서 어려운 시기를 보내고 있던 시기이기도 합니다. 이 시기 AMD에 인수되기는 했지만, ATi라는 이름은 2009년의 HD 5000 시리즈까지 의외로 오래 유지됩니다.

2008년 3월: 지포스 9800 GX2

이미지 출처: ixbtlabs

2008년 4월: 지포스 9800 GTX

이미지 출처: ixbtlabs

    지포스 9 시리즈에서는 빛나는 유광 마감과, 8800 Ultra처럼 쿨러 커버가 기판을 완전히 덮는 형태로 바뀌었습니다. 이 시기까지는 하이엔드 모델이라도 TDP가 150W도 채 되지 않아 블로워 타입이라도 어느 정도 높은 쿨링 성능을 제공했습니다.

    싱글 칩 모델인 9800 GTX보다 먼저 출시한 9800 GX2는 이름에서 짐작할 수 있듯, 9800 GTX 칩 클록을 낮춰 2개 탑재한 듀얼 칩 그래픽카드입니다. SLI로 연결되어 있으며, 블로워 타입 쿨링 솔루션이 중앙에 위치하고, 칩이 각각 탑재된 기판이 샌드위치처럼 양쪽을 덮는 구조입니다. 이런 샌드위치 구조는 이후 GTX 295까지 이어집니다.

이미지 출처: techpowerup

    9800 GX2에는 보조 전원과 관련된 특이한 기능도 있는데, 현재 일부 비레퍼 그래픽카드가 지원하는 보조 전원 알림 기능입니다. 위 사진처럼 정상적으로 연결되면 반투명한 보조 전원 커넥터가 녹색으로, 연결되지 않거나 정상적이지 않으면 빨간색 LED가 점등합니다. 이 보조 전원 알림 기능은 지포스 200 시리즈에서 출력 포트 쪽으로 이동하지만, 이후 세대에서는 제외됩니다.

    디자인 외에 세대 자체를 보면, 지포스 9 시리즈는 90 nm 공정이던 8 시리즈에서 65 nm와 55 nm로 미세화하고 소비전력을 줄인 마이너 업데이트 성격이 강한 세대라 성능 차이는 크지 않습니다.

    그리고 네이밍적으로 2007~2008년은 상당히 어지러운 시기인데, 2007년 말부터 공정 미세화된 칩들이 지포스 8800 GTS, GT 등의 이름으로 8 시리즈에서 출시되면서, 같은 이름이지만 서로 다른 세대를 기반으로 한 모델이 동시에 존재하기도 했습니다. 제품 정보를 잘 보지 않으면 혼동되기 쉬운 시절이었죠.

2008년 7월: 지포스 GTX 280/260

    드디어 8800 GTX부터 이어지던 사골에서 벗어나 새로운 칩을 사용한 지포스 GTX 280과 GTX 260입니다. 디자인적으로도 큰 변화가 생겨나는데, 기판 뒷면을 완전히 덮는 금속 백플레이트가 적용되었습니다.

    기존 레퍼런스 모델에도 백플레이트가 적용된 사례는 있었지만, 메모리 쿨링 목적이거나 9800 GX2 같은 샌드위치 기판 구조에서의 보호용 성격이 강해 백플레이트라기보다는 쿨러 커버의 연장선에 가까웠고, 결정적으로 플라스틱 소재라 쿨링 효과는 거의 없었습니다.

    하지만 지포스 GTX 280/260은 쿨링과 기판 보호, 디자인을 모두 만족하는 금속 백플레이트를 탑재했습니다. 동시에 SLI 연결용 골드핑거에 고무 커버를 기본 제공하는 등 사실상 현재 파운더스 에디션 디자인의 특징을 일부 갖추고 있습니다.

    애석하게도 이런 디자인 완성도는 55 nm 공정으로 미세화된 GTX 285에서, 백플레이트와 SLI 골드핑거 커버가 제거되며 외형적으로 퇴화하고 맙니다.

2009년 1월: 지포스 GTX 295

듀얼 기판

싱글 기판

    메모리 인터페이스가 448비트로 다운된 GTX 275 칩의 클록을 낮춰 2개 탑재한 GTX 295입니다. 처음에는 9800 GX2처럼 쿨러 앞뒤로 샌드위치 기판 구조를 사용했지만, 6월에 기판 양옆에 칩을 배치하고 중앙에 거대한 쿨링팬을 탑재한 싱글 기판 모델로 업데이트됩니다.

    듀얼 기판 모델의 경우 수많은 에어홀과 금속 재질 커버의 박스형 외형이 쿨링과 디자인 완성도 모두를 만족합니다. 한 가지 단점이 있다면, 커버에 부드러운 질감을 주기 위한 코팅이 되어 있는데, 장시간 사용 시 산화되어 끈적끈적해집니다. 백플레이트는 없어서 뒷면 기판이 고스란히 보입니다. 싱글 기판 모델은 백플레이트가 있기는 하지만, 기판 전체를 덮기보다는 메모리 쿨링 목적이 더 큽니다.

2010년 3월: 지포스 GTX 480

이미지 출처: theretroweb

    엔비디아 최초의 다이렉트X 11 지원 모델, 지포스 GTX 480입니다. 지포스 8 시리즈에서 200 시리즈까지 이어진 테슬라 아키텍처 대신 새로운 페르미 아키텍처가 적용되었습니다.

    레퍼런스 쿨러 디자인이 상당히 독특한데, 히트싱크 일부가 외부로 돌출되어 있습니다. 블로워 쿨링은 시스템 내부 공기를 그래픽카드 열과 함께 외부로 배출해 내부 온도 상승을 억제하는 구조인데, 이런 구조와는 다소 대비되는 형태입니다. 이렇게 된 이유는 GTX 480이 이전 세대 대비 지나치게 높은 발열을 가지게 되었기 때문입니다.

    TSMC 40 nm 공정의 낮은 수율과 누설 전류 문제로 레퍼런스 쿨러는 매우 높은 발열과 소음에 시달렸습니다. 과거 FX 5800의 재림이라고 할 만한 평가를 받기도 했습니다. 당시 경쟁 모델인 라데온 HD 5870이 2009년 9월 출시했으니 반년 정도 늦은 셈입니다. 절대 성능 자체는 높았지만, 적은 공급량, 더 비싼 가격, 높은 온도와 소음이라는 여러 단점으로 지포스 400 시리즈는 혹평을 받았습니다.

    이런 문제 때문에 GTX 480에 탑재된 GF100 칩의 풀 스펙은 코어가 512개지만, 모든 유닛을 활성화한 제품은 끝내 나오지 못했습니다. 듀얼 칩 모델 역시 출시되지 않았습니다. 얼마나 뜨거웠는지 GTX 480 레퍼런스 쿨러에 고기를 굽는 젠슨 황의 합성 사진이 밈으로 퍼지기도 했습니다.

2010년 11월: 지포스 GTX 580

    지포스 400 시리즈와 같은 페르미 아키텍처지만, 설계를 개선하여 문제를 해결한 지포스 GTX 580입니다. 드디어 512개 코어가 모두 활성화됨과 동시에 소비전력이 오히려 소폭 줄어들었고, 방열판 일부가 외부에 노출되어 있던 충격적인 디자인에서 벗어나 전통적인 블로워형 레퍼런스 쿨러 형태로 돌아왔습니다.

2011년 3월: 지포스 GTX 590

    2011년 3월 출시된 GTX 580 칩의 클록을 대폭 낮춰 2개 탑재한 듀얼 칩 그래픽카드, 지포스 GTX 590입니다. 기본적인 디자인은 싱글 기판 GTX 295와 유사합니다. 다만 큰 특징이 있는데, 보조 전원 아래 GeForce 로고에 LED가 점등된다는 점입니다.

    LED가 점등하는 면적은 작지만, 녹색 로고와 흰색 GEFORCE 문구로 색을 나눠 디자인 요소를 강화했습니다. 보조 전원 정상 여부 확인 같은 기능적 요소가 아닌, 순수한 디자인 목적의 측면 LED가 적용된 레퍼런스 디자인 그래픽카드라는 점에서 의미가 있습니다.

지포스 1부 끝

    눈부신 녹색 기판의 1999년 지포스 256부터 2011년 GTX 590까지 12개 세대의 레퍼런스 디자인 그래픽카드를 살펴봤습니다. 디자인이라고 할 만한 요소가 거의 없던 초창기 지포스부터, 점차 엔비디아의 디자인 철학이 드러나는 지포스 8800 GTX를 거쳐, 뜨겁게 달아올랐던 GTX 480까지 세대마다 각기 다른 개성이 잘 살아 있습니다.

    여러분은 옛날 레퍼런스 그래픽카드 중 어떤 디자인이 가장 마음에 드시나요?

기묘한 CPU 모음 기사 링크

기묘한 메인보드 모음 1부 기사 링크

기묘한 메인보드 모음 2부 기사 링크

퀘이사존의 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-변경금지 4.0 국제 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.​

1

지포스 그래픽카드 레퍼런스 디자인 변천사 1부