엔비디아 테그라K1 GPU 성능. (Nvidia Tegra K1)

GFX벤치에 테그라 K1의 최대 성능으로 보이는 결과가 올라왔습니다.
(링크 : http://gfxbench.com/device.jsp?benchmark=gfx30&os=Android&api=gl&D=NVidia%20Mocha)

 

- 테스트 기기 사양
Nvidia Mocha
디스플레이 : 7.9인치, 2048 x 1536
CPU : Cortex-A15 쿼드 2116MHz

사양만 보면 태블릿 플랫폼으로 보입니다.
엔비디아 Mocha라는 이름을 봐서는 개발용 플랫폼이거나 테그라K1 탑재 레퍼런스 디자인일지도 모르겠습니다.
Mocha라는건 아무래도 테그라K1의 코드네임 혹은 테그라K1 플랫폼의 코드네임으로 보입니다.
해당 제품의 AP 네임이 ARM Mocha 인걸 봐서 말이지요.
(링크 : http://browser.primatelabs.com/geekbench2/2431774)
같은 식으로 테그라4 탑재였던 엔비디아 쉴드는 ARM Roth로 표기되었습니다.


- 테스트 결과
Manhattan offscreen : 29.6 fps
T-Rex offscreen : 61.4 fps

티렉스의 기존 최고 결과는 Adreno330으로 29.5 fps 입니다.
(T760 결과가 35.7 fps이나 출시 성능이지 불확실합니다.)
테그라 K1의 결과는 이의 2배 이상 (2.1배) 입니다.

맨해튼의 기존 최고 결과는 애플 A7로 13.2 fps 입니다.
테그라 K1의 결과는 이의 2배 이상 (2.2배) 입니다.

저의 이전 추정에서 테그라 K1은 최대 클럭인 950MHz에서
티렉스 70.6 fps
맨해튼 33 fps
일 것이라 예측했는데 이와 크게 다르지 않습니다.
(링크 : 엔비디아 테그라K1 GPU 클럭/성능 추정. (Tegra K1))
추가적으로 결과가 상승할 가능성도 있으니 일단 이 결과를 최대 클럭에서의 결과라고 생각해도 문제는 없을듯 합니다.

같은 28nm 공정임에도 비교 제품 대비 2배 이상의 그래픽 성능을 보입니다.


- 관건은 소비전력 : 엔비디아 자료의 검증.

엔비디아에서는 일단 테그라 K1의 파워를 11W 미만으로 밝히고 있습니다.
11W라는 수치가 TDP인지 소비전력인지가 관건입니다.

위 그림의 비교는 K40 + CPU와 테그라K1의 소비전력당 연산성능을 비교한겁니다.
보면 연산성능의 기준은 CPU와 GPU의 연산성능을 모두 더한 것이고,
테그라K1의 소비전력 11W는 CPU와 GPU의 소비전력을 합친 것입니다.

위와같은 연산성능 비교라면 CPU, GPU 모두 풀로드 상태이고,
이 기준에서 CPU+GPU의 소비전력이 11W라 함은 11W가 TDP가 아닌 소비전력이라는 해석을 가능하게 합니다.

엔비디아는 테그라K1의 케플러 코어 소비전력이 2W라고 밝히고 있습니다.

엔비디아의 주장은 이겁니다.
- 2 SMX 구성인 GT740M의 순수 GPU 전력은 약 19W
- 이 중 3W는 GPU 코어 외 부분의 전력 -> 순수 GPU 코어 전력은 16W
- 16W 중 약 6W가 누설전류.
- 테그라K1은 누설전류가 낮은 28HPM 공정을 사용하고, 온도와 전압을 낮춰 누설전류 억제.
 -> 누설전류를 제외하면 10W
- 테그라K1은 1 SMX 이니 절반인 5W
- 구동전압을 1.1V -> 0.9V 해서 60% 수준으로 전력 감소. -> 5W에서 3W로 감소.
- 물리적 설계 최적화, 전력 절감 기술 등으로 전력 소비 억제 -> 2W 이하.
(링크 : http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20140109_630091.html)

말은 참 쉽죠.
너무 이상적으로 보여서 현실감이 없습니다.

어쨌든 이를 그대로 받아들인다면 Cortex-A15 쿼드 2.5GHz의 풀로드 소비전력은 9W 라는 소리입니다.
(상당히 과해보이는 수치지만 28nm 공정과 클럭 수준을 고려하면 실제 그럴 가능성이 있습니다.)
그리고 TDP는 크게 떨어져서 최소한 태블릿 플랫폼에 GPU 최대클럭 셋팅이 가능합니다.
테스트를 위한 무리한 클럭 설정의 결과일지도 모르겠지만, 이번에 올라온 결과의 플랫폼이 태블릿이었다는 점은 단순한 우연이 아닐지도 모릅니다.


- 의의? 결국 나와봐야 안다.
물론 이건 순전히 엔비디아의 발표 내용을 근거로 한 것이기때문에 무조건 신뢰할 수는 없을겁니다.
설령 소비전력 관련 내용이 거짓이라하더라도 몇 가지 확실해진 사실은 있습니다.

1. 티렉스 60 fps 이상의 성능이라던 엔비디아의 주장은 사실이었다.
2. ARM 계열 SoC도 성능으로 X86 계열 플랫폼을 잡을 수 있다.
티렉스 60 fps 이상이면 인텔 내장그래픽은 물론 왠만한 로우엔드 노트북용 외장 그래픽카드 이상의 성능입니다.

소비전력에 관한 엔비디아의 주장을 믿는다면 추가적인 결론도 가능합니다.

3. 소비전력 증가의 주범은 CPU이기때문에 CPU 클럭만 조절한다면 그래픽 성능을 희생하는 일 없이 모바일 기기에 들어갈 수 있다.
4. 케플러 기반의 모바일 GPU의 전성비는 엄청나다.
1년쯤 전에 엔비디아는 타사에서 자사의 GPU 기술을 라이센스 비용을 지불하고 사용할 수 있도록 개방하겠다고 했지요.
엔비디아의 주장처럼 전성비가 뛰어나다면 PowerVR이나 Mali를 대체할 수 있는 매력적인 대안이 추가되었다고 볼 수 있습니다.

결국 테그라K1의 가치를 결정하는 관건이자 많은 사람들이 가장 우려하는 부분은 소비전력일 것이고,
이를 확인하기위해서는 직접 측정을 하거나, 정보를 얻거나, 제품이 나오는걸보고 판단할 수 밖에 없는데,
소비자 입장에서 할 수 있는건 제품이 나오는걸 보고 판단하는 것 밖에 없습니다.
결국 나와봐야 압니다.