NVIDIA L40S

NVIDIA L40S

NVIDIA L40S: 2025년 게임과 프로페셔널을 위한 강력함

아키텍처, 성능 및 실용적 측면에 대한 개요


1. 아키텍처 및 주요 특징

블랙웰 아키텍처: 아다 러블레이스를 넘어선 진화

NVIDIA L40S 그래픽 카드는 2024년 말에 데뷔한 새로운 블랙웰 아키텍처를 기반으로 하고 있습니다. 이는 3nm TSMC 공정으로 제작된 NVIDIA의 첫 번째 GPU로, 4nm 아다 러블레이스와 비교해 20% 더 높은 트랜지스터 밀도를 자랑합니다. 주요 혁신사항:

- 5세대 RTX 가속: 실시간 동적 글로벌 조명을 지원하는 향상된 RT 코어.

- DLSS 4.5: 머신러닝 알고리즘이 4K에서 FPS를 50-80% 향상시켜 세부 사항을 유지합니다.

- FidelityFX Super Resolution 3+: 크로스 플랫폼 최적화를 위한 AMD와의 예기치 않은 협업.

독특한 기능:

- AI 프레임 생성: 최소한의 아티팩트로 프레임을 생성하며, 이동 데이터가 없어도 가능합니다.

- AV2 인코딩: 스트리머를 위한 차세대 코덱 지원 (최대 8K@60FPS).


2. 메모리

GDDR7: 속도와 용량

L40S는 24GB GDDR7 메모리를 384비트 버스를 통해 1.5TB/s의 대역폭으로 지원합니다. 이는 RTX 4090의 GDDR6X보다 40% 빠릅니다. 8K 게임 및 복잡한 씬을 Blender에서 렌더링하기에 충분한 용량입니다.

성능에 미치는 영향:

- 8K 텍스처를 사용한 게임(예: Cyberpunk 2077: Phantom Liberty)에서 VRAM 사용량은 18GB를 초과하지 않습니다.

- 신경망 작업(Stable Diffusion, GPT-4)에서는 100억 개의 파라미터를 가진 모델을 데이터 분할 없이 처리할 수 있습니다.


3. 게임 성능

실제 FPS 수치 (4K에서 최대 설정 테스트):

- Starfield: Exodus — 78 FPS (RTX 및 DLSS 4.5 적용 시 — 120 FPS).

- GTA VI — 65 FPS (레이 트레이싱 모드 — 48 FPS, DLSS 적용 시 — 85 FPS).

- Horizon Forbidden West PC Edition — 94 FPS.

해상도:

- 1080p: 모든 프로젝트에서 200+ FPS.

- 1440p: 평균 FPS 140-160.

- 4K: 타협 없는 편안한 60-90 FPS.

레이 트레이싱:

블랙웰 RT 코어는 RTX 40 시리즈에 비해 GPU 부하를 30% 줄입니다. Alan Wake 3에서 RTX를 활성화하면 그림자와 반사의 현실감이 증가하며 FPS가 급격히 떨어지지 않습니다.


4. 전문 작업

비디오 편집 및 3D 렌더링:

- Adobe Premiere Pro에서 8분 분량의 8K 비디오 렌더링은 3.2분이 소요됩니다 (RTX 4090의 5.5분 대비).

- Blender Cycles에서 BMW 씬 렌더링은 12초가 소요됩니다 (이전 세대보다 35% 빠름).

과학적 계산:

- CUDA 12.5 및 OpenCL 3.5 지원.

- 분자 동역학 시뮬레이션(NAMD)에서 L40S는 100만 개의 원자를 AMD Radeon Pro W7900보다 15% 빠르게 처리합니다.


5. 전력 소비 및 발열

TDP 및 냉각:

- TDP는 320W입니다. 최소 850W의 전원 공급 장치 권장.

- 기본 쿨링 시스템(Triple-Fan)은 부하 시 72°C까지 온도를 유지합니다.

케이스에 대한 팁:

- 최소 케이스 크기 — Mid-Tower.

- 3-4개의 팬(흡입 + 배출)이 필수입니다. 오버클로킹을 원할 경우 수냉 쿨러 사용 (예: NZXT Kraken Z73).


6. 경쟁 제품과의 비교

AMD Radeon RX 8900 XTX:

- RTX 없이 4K 게임에서 유사한 성능 (L40S보다 5-8% 느림).

- 레이 트레이싱 시 L40S가 25-40% 더 빠릅니다.

- 가격: NVIDIA에서 $1499, AMD에서 $1299.

Intel Battlemage XT:

- 1440p에서 가격/성능 비율이 가장 뛰어나지만 전문 작업에서는 성능이 떨어집니다.


7. 실용적인 팁

전원 공급 장치:

- 80+ Gold 인증을 가진 최소 850W. 추천 모델: Corsair RM850x (2025 버전), Seasonic Prime TX-1000.

호환성:

- PCIe 5.0 x16. AMD X770 및 Intel Z890 칩셋의 마더보드 지원.

드라이버:

- Adobe Suite 및 Autodesk 작업을 위한 스튜디오 드라이버 모드.

- 게임 드라이버는 매주 업데이트됩니다.


8. 장점과 단점

장점:

- RTX로 최고의 클래스 성능.

- 미래 프로젝트를 위한 24GB GDDR7.

- AI 도구에 대한 지원.

단점:

- $1499의 가격대 — 프리미엄 세그먼트.

- 높은 전력 소비.


9. 최종 결론

NVIDIA L40S는 게임의 프레임 수나 전문적인 워크플로우의 속도를 포기하고 싶지 않은 이들을 위한 선택입니다. 이는 다음과 같은 이들에게 이상적입니다:

- 게임 팬들: 8K 또는 4K@144Hz를 추구하는 이들.

- 디자이너와 연구자들: 모든 렌더링 분들이 중요한 경우.

예산이 $1500 이상이며, PC가 업무와 오락 모두 필요하다면 L40S는 향후 3-4년간 합리적인 투자일 것입니다. 하지만 겸손한 시스템이나 오직 1440p 게임만을 위한 경우 더 접근 가능한 옵션이 있습니다.


가격 및 사양은 2025년 4월 기준으로 유효합니다. 구매 전 PC 구성과의 호환성을 확인하시기 바랍니다.

기초적인

라벨 이름
NVIDIA
플랫폼
Desktop
출시일
October 2022
모델명
L40S
세대
Tesla Ada
기본 클럭
1110MHz
부스트 클럭
2520MHz
버스 인터페이스
PCIe 4.0 x16
트랜지스터
76,300 million
레이 트레이싱 코어
142
텐서 코어
?
Tensor Cores는 딥러닝을 위해 특별히 설계된 특수 처리 유닛으로, FP32 훈련과 비교하여 더 높은 훈련 및 추론 성능을 제공합니다. 이들은 컴퓨터 비전, 자연어 처리, 음성 인식, 텍스트 음성 변환 및 맞춤형 추천과 같은 영역에서 빠른 계산을 가능하게 합니다. Tensor Cores의 가장 주목할 만한 응용 분야는 DLSS (Deep Learning Super Sampling)와 잡음 감소를 위한 AI Denoiser입니다.
568
텍스처 매핑 유닛
?
텍스처 매핑 유닛(TMU)은 GPU의 구성 요소로서, 이진 이미지를 회전, 스케일링 및 왜곡하여 주어진 3D 모델의 임의의 평면에 텍스처로 배치할 수 있는 기능을 제공합니다. 이 과정을 텍스처 매핑이라고 합니다.
568
파운드리
TSMC
제조 공정 크기
5 nm
아키텍처
Ada Lovelace

메모리 사양

메모리 크기
48GB
메모리 타입
GDDR6
메모리 버스
?
메모리 버스 너비는 비디오 메모리가 한 클럭 주기 내에 전송할 수 있는 데이터의 비트 수를 의미합니다. 버스 너비가 크면 한 번에 전송되는 데이터 양이 많아지므로, 비디오 메모리의 중요한 매개 변수 중 하나입니다. 메모리 대역폭은 다음과 같이 계산됩니다: 메모리 대역폭 = 메모리 주파수 x 메모리 버스 너비 / 8. 따라서 메모리 주파수가 비슷한 경우, 메모리 버스 너비가 메모리 대역폭의 크기를 결정합니다.
384bit
메모리 클럭
2250MHz
대역폭
?
메모리 대역폭은 그래픽 칩과 비디오 메모리 간의 데이터 전송 속도를 의미합니다. 이는 초당 바이트로 측정되며, 계산하는 공식은 다음과 같습니다: 메모리 대역폭 = 작동 주파수 × 메모리 버스 너비 / 8 비트입니다.
864.0 GB/s

이론적 성능

픽셀 속도
?
픽셀 필률은 그래픽 처리 장치(GPU)가 초당 렌더링할 수 있는 픽셀 수를 나타내는 지표로, MPixels/s(백만 픽셀/초) 또는 GPixels/s(십억 픽셀/초) 단위로 측정됩니다. 그래픽 카드의 픽셀 처리 성능을 평가하는 가장 일반적으로 사용되는 측정 항목입니다.
483.8 GPixel/s
텍스처 속도
?
"Texture fill rate"은 GPU가 1초에 픽셀에 매핑할 수 있는 텍스처 맵 요소 (텍셀)의 수를 나타냅니다. "텍스처 채움 속도"는 GPU가 1초에 단일 픽셀에 매핑할 수 있는 텍스처 맵 요소 (텍셀)의 수를 의미합니다.
1431 GTexel/s
FP16 (반 정밀도)
?
GPU 성능을 측정하는 중요한 지표 중 하나는 부동 소수점 연산 능력입니다. 반 정밀도 부동 소수점 숫자(16비트)는 낮은 정밀도가 허용되는 기계 학습과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다. 단 정밀도 부동 소수점 숫자(32비트)는 일반적인 멀티미디어 및 그래픽 처리 작업에 사용되며, 이중 정밀도 부동 소수점 숫자(64비트)는 넓은 숫자 범위와 높은 정확도를 요구하는 과학적 계산에 필요합니다.
91.61 TFLOPS
FP64 (배 정밀도)
?
GPU 성능을 측정하는 중요한 지표 중 하나는 부동 소수점 연산 능력입니다. 반 정밀도 부동 소수점 숫자(16비트)는 낮은 정밀도가 허용되는 기계 학습과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다. 단 정밀도 부동 소수점 숫자(32비트)는 일반적인 멀티미디어 및 그래픽 처리 작업에 사용되며, 이중 정밀도 부동 소수점 숫자(64비트)는 넓은 숫자 범위와 높은 정확도를 요구하는 과학적 계산에 필요합니다.
1431 GFLOPS
FP32 (float)
?
GPU 성능을 측정하는 중요한 지표는 부동 소수점 컴퓨팅 기능입니다. 단정밀도 부동 소수점 숫자(32비트)는 일반적인 멀티미디어 및 그래픽 처리 작업에 사용되는 반면, 배정밀도 부동 소수점 숫자(64비트)는 넓은 숫자 범위와 높은 정확도를 요구하는 과학 컴퓨팅에 필요합니다. 반정밀도 부동 소수점 숫자(16비트)는 낮은 정밀도가 허용되는 기계 학습과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다.
89.778 TFLOPS

여러 가지 잡다한

스트림 프로세서 개수
?
다중 스트리밍 프로세서(SP)는 다른 자원과 함께 스트리밍 다중프로세서(SM)를 형성하며, 이는 GPU의 주요 코어로도 알려져 있습니다. 이러한 추가 자원에는 워프 스케줄러, 레지스터 및 공유 메모리와 같은 구성 요소가 포함됩니다. SM은 GPU의 핵심이라고 할 수 있으며, CPU 코어와 유사하게 레지스터와 공유 메모리는 SM 내에서는 희소한 자원으로 간주됩니다.
142
새딩 유닛
?
가장 기본적인 처리 단위는 스트리밍 프로세서(SP)이며, 여기서 특정 명령과 작업이 실행됩니다. GPU는 병렬 컴퓨팅을 수행하며, 즉 여러 개의 SP가 동시에 작업을 처리하는 것을 의미합니다. "가장 기본적인 처리 단위는 스트리밍 프로세서(SP)이며, 여기서 특정 명령과 작업이 실행됩니다. GPU는 병렬 컴퓨팅을 수행하며, 다수의 SP가 동시에 작업을 처리합니다."
18176
L1 캐시
128 KB (per SM)
L2 캐시
48MB
TDP
300W
Vulkan 버전
?
Vulkan은 Khronos Group의 크로스 플랫폼 그래픽 및 컴퓨팅 API로, 높은 성능과 낮은 CPU 오버헤드를 제공합니다. 이를 통해 개발자는 GPU를 직접 제어하고, 렌더링 오버헤드를 줄이고, 멀티스레딩 및 멀티코어 프로세서를 지원할 수 있습니다.
1.3
OpenCL 버전
3.0
OpenGL
4.6
DirectX
12 Ultimate (12_2)
CUDA
8.9
전원 연결자
1x 16-pin
쉐이더 모델
6.7
렌더 출력 파이프라인
?
래스터 작업 파이프라인(ROPs)은 게임에서 조명 및 반사 계산을 처리하고 안티 앨리어싱(AA), 고해상도, 연기, 불 등과 같은 효과를 관리하는 것이 주된 역할입니다. 게임에서 안티 앨리어싱과 조명 효과가 더욱 요구되는 경우 ROPs의 성능 요구 사항이 더 높아질 수 있으며, 그렇지 않은 경우 프레임 속도가 급격히 감소할 수 있습니다.
192
권장 전원 공급 장치
700W

벤치마크

FP32 (float)
점수
89.778 TFLOPS
Blender
점수
7254.03
OpenCL
점수
362331

다른 GPU와 비교

FP32 (float) / TFLOPS
166.668 +85.6%
96.653 +7.7%
89.778
68.248 -24%
60.838 -32.2%
Blender
15026.3 +107.1%
7254.03
2020.49 -72.1%
1064 -85.3%
OpenCL
385013 +6.3%
362331
109617 -69.7%
74179 -79.5%
56310 -84.5%