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NVIDIA RTX 4000 Ada Generation

NVIDIA RTX 4000 Ada 세대: 전문가와 애호가를 위한 힘

2025년 4월

1. 아키텍처 및 주요 특징

Ada Lovelace 아키텍처: 계산의 진화

RTX 4000 Ada 세대 그래픽 카드는 Ampere의 논리적 연속선상에 자리 잡은 Ada Lovelace 아키텍처를 기반으로 하고 있습니다. 여기서는 에너지 효율성과 병렬 계산 작업에서의 성능 향상에 중점을 두고 있습니다. TSMC 4N(최적화된 5nm) 공정으로 186억 개의 트랜지스터를 배치할 수 있어, 이전 세대 RTX A4000보다 35% 더 많은 수치를 기록했습니다.

주요 기술:

- RTX 가속: 세 번째 세대 RT(레이 트레이싱) 코어로 Ampere 대비 최대 2.5배 높은 레이 트레이싱 속도를 제공합니다.

- DLSS 4.0: 신경망 기반의 스케일링은 극도로 낮은 기본 해상도(예: 540p → 4K)에서도 작동하며 세부 묘사를 유지합니다.

- FidelityFX Super Resolution 3.0: 크로스 플랫폼 최적화를 위한 AMD의 공개 표준을 지원합니다.

- AV1 인코딩/디코딩: 비트 전송률 600Mbps까지 지원하는 하드웨어 비디오 인코딩, 스트리머와 편집자에게 필수적입니다.

2. 메모리: 속도 및 용량

ECC가 적용된 GDDR6X: 전문가의 신뢰성

RTX 4000 Ada는 20GB의 GDDR6X 메모리를 256비트 버스와 768GB/s의 대역폭으로 장착하고 있으며(RTX A6000 대비 15% 증가), ECC(Error Correction Code) 기술을 통해 렌더링 및 과학적 계산 시 오류를 최소화합니다.

성능에 대한 영향:

- 4K 텍스처: 20GB의 메모리는 Unreal Engine 5 또는 Blender에서 데이터를 디스크에서 로드하지 않고도 프로젝트를 원활하게 작업할 수 있습니다.

- 대역폭: 복잡한 장면을 OctaneRender로 렌더링할 때 지연을 줄여 20% 더 빠릅니다.

3. 게임 성능: 실제 수치

레이 트레이싱 게임:

- Cyberpunk 2077 (오버드라이브 모드): 4K + DLSS 4.0 → 68 FPS (DLSS 없음 — 24 FPS).

- Alan Wake 2: 1440p + RT 울트라 → 94 FPS.

클래식 프로젝트:

- CS2 (4K, 최상 설정): 240 FPS.

- Horizon Forbidden West (1440p): 120 FPS.

해상도 지원:

- 1080p: e스포츠를 위한 과도한 성능 — FPS가 안정적으로 300 이상.

- 4K: DLSS/FSR을 통한 AAA 게임에 최적화되어 있습니다.

4. 전문 작업: 편집, 렌더링, 과학

비디오 편집:

- Adobe Premiere Pro에서 8K 비디오 렌더링 시간이 12분으로 단축됩니다 (RTX 3090의 18분 대비).

3D 모델링:

- Autodesk Maya에서 입자 시뮬레이션 속도가 72개의 RT 코어 덕분에 40% 향상되었습니다.

과학 계산:

- CUDA 12.5 및 OpenCL 3.0 지원: PyTorch에서 AI 연구가 A100보다 1.8배 빠릅니다.

5. 전력 소비 및 냉각

TDP 및 권장 사항:

- TDP: 185W (RTX A4500보다 10% 더 효율적).

- 냉각: 블로워 스타일의 터빈 시스템은 컴팩트 작업용 스테이션에 적합합니다. 게임용 PC의 경우 3팬 쿨러 모델(예: ASUS ProArt)을 선택하는 것이 더 좋습니다.

- 케이스: 최소 2 개의 PCIe 슬롯, 전면 및 후면에서의 통풍을 지원합니다.

6. 경쟁자 비교

AMD Radeon Pro W7800 (32GB):

- 장점: 메모리가 더 많고 가격이 낮습니다 ($1800 대 $2200).

- 단점: 레이 트레이싱 성능이 35% 낮고 DLSS 없음.

NVIDIA RTX 5000 Ada (32GB):

- 최대 성능이 필요한 사용자에게 적합하지만 $3200의 가격은 스튜디오에만 정당화될 수 있습니다.

7. 실용적인 팁

- 파워 서플라이: 최소 600W, 80+ 골드 인증. Ryzen 9 7950X3D 장착 구성의 경우 750W 권장.

- 호환성: PCIe 5.0(4.0과 하위 호환), 마더보드 BIOS를 업데이트해야 합니다.

- 드라이버: 작업용으로 Studio Driver가 더 선호되며, 게임용으로는 Game Ready 드라이버가 적합합니다.

8. 장단점

장점:

- 게임과 전문 작업에 대한 이상적 균형.

- DLSS 4.0 및 하드웨어 AV1 지원.

단점:

- 높은 가격($2200).

- 부하 하에서 소음이 나는 터빈 냉각.

9. 최종 결론

RTX 4000 Ada 세대는 다재다능성을 원하는 사용자에게 적합합니다. 다음과 같은 사용자에게 알맞습니다:

- 전문가: 비디오 편집자, 3D 디자이너, 과학자는 렌더링 속도와 안정성을 높이 평가할 것입니다.

- 게이머: 최대 품질의 4K 게임 및 부드러운 FPS.

- 애호가: 파워 서플라이를 교체하지 않고 업그레이드할 수 있는 옵션.

예산이 한정되어 있다면 AMD Radeon Pro W7800을 고려해보세요. 그러나 NVIDIA의 혁신을 중요시 여기는 사용자에게 RTX 4000 Ada는 향후 3~4년 동안 최고의 투자입니다.

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기초적인

라벨 이름

NVIDIA

플랫폼

Desktop

출시일

August 2023

모델명

RTX 4000 Ada Generation

세대

Quadro Ada

기본 클럭

1500MHz

부스트 클럭

2175MHz

버스 인터페이스

PCIe 4.0 x16

트랜지스터

35,800 million

레이 트레이싱 코어

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.

192

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.

192

파운드리

TSMC

제조 공정 크기

5 nm

아키텍처

Ada Lovelace

메모리 사양

메모리 크기

20GB

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.

160bit

메모리 클럭

1750MHz

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.

280.0 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.

174.0 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.

417.6 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.

26.73 TFLOPS

FP64 (배 정밀도)

417.6 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.

27.265 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.

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."

6144

L1 캐시

128 KB (per SM)

L2 캐시

48MB

TDP

130W

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.

권장 전원 공급 장치

300W

벤치마크

FP32 (float)

점수

27.265 TFLOPS

Blender

점수

5293

OpenCL

점수

149948

다른 GPU와 비교

FP32 (float) / TFLOPS

GeForce RTX 3080 Ti

33.418 +22.6%

RTX PRO 5000 Blackwell Mobile

31.164 +14.3%

RTX 4000 Ada Generation

27.265

RTX 3500 Embedded Ada Generation

23.501 -13.8%

Instinct MI100

22.609 -17.1%

Blender

GeForce RTX 5090

15026.3 +183.9%

RTX 4000 Ada Generation

5293

GeForce RTX 2070

2020.49 -61.8%

Radeon RX 6800S

1064 -79.9%

GeForce GTX 1070 GDDR5X

561 -89.4%

OpenCL

GeForce RTX 5090 D

385013 +156.8%

A10G

167342 +11.6%

RTX 4000 Ada Generation

149948

Quadro RTX 6000

74179 -50.5%

GeForce GTX 1650 SUPER

56310 -62.4%