뉴럴 렌더링과 다중 FG 기능 DLSS 4, 엔비디아 지포스 RTX 50 시리즈 발표

엔비디아에서 CES 기조연설을 통해 게이머들이 오랫동안 기다려온 지포스 RTX 50 시리즈를 공식 발표했다.

행사 특성상 세부 내용은 없었고, DLSS 4 기술을 결합한 데모 영상과 함께 파운더스 에디션의 구조를 알 수 있는 렌더링 이미지, RTX 40 시리즈와 비교한 대략적인 성능 등 프리뷰에 가까운 내용에 그쳤다.

핵심은 가격이었는데, RTX 4090급 성능을 발휘한다고 소개한 지푀스 RTX 5070의 가격을 549달러로 발표해 행사 참가자들의 높은 호응을 받았다. 단지, RTX 40 시리즈 발표 같이 RTX 5070의 성능 역시 DLSS 프레임 생성 기반일 가능성이 높아 흔히 언급되는 '깡성능'은 추가 검증이 필요하다.

성능을 제외하고도 각 제품의 가격은 동급의 RTX 40 시리즈 모델 대비 소픅 인하되었는데, RTX 5080은 200달러, RTX 5070 Ti와 RTX 5070은 각각 50달러 인하되어, 공식 발표 전 돌던 가격 인상에 대한 우려는 기우에 불과했다.

중국쪽 자료를 통해 약 46%에 달하는 가격 인상이 이뤄질 것이라는 우려를 낳아던 RTX 5090도 실제 가격 인상폭은 25%에 그쳤다.

한편, CES에서의 공식 발표 이후 엔비디아 홈페이지에 공개된 국내 원화 가격은 RTX 5090이 약 370만원, RTX 5080 약 190만원, RTX 5070 Ti 약 140만원, RTX 5070 약 101만원으로 표기되어 논란이 일었다.

발표 시점의 환율(약 1450원)과 부가세를 감안해도 상당히 높은 가격인데, 비판을 의식해서인지 직후 가격 표시를 달러 기준으로 수정된 상태다. 트럼프 행정부의 보복 관세와 관련해 중국에서 생상되는 제품의 가격 인상에 대한 우려가 나오고 있는 상황이라, 해당 내용이 미리 반영된 것 아니냐는 관측도 있다.

엔비디아 지포스 일본 X 계정에 따르면 RTX 5090은 1월 30일 출시될 예정이며, 기존 루머에 따르면 RTX 5080은 1월 26일 출시 예정이라 각 제품간 출시 간격이 채 일주일이 되지 않는다.

또 다시 RTX 50 시리즈 전용, 다중 프레임 생성 DLSS 4

CES에서의 발표와 함께 엔비디아는 홈페이지를 통해 RTX 50 시리즈와 함께 지포스 게이머를 위한 신기술들을 발표했다.

그 중 가장 먼저 눈에 띄는 것은 RTX 5090의 성능을 최대 8배 높여줄 수 있는 DLSS 4로, 현재 DLSS 3는 프레임 보간 방식으로 현재 프레임과 미래 프레임 사이에 1프레임을 추가하는 것과 달리, 세 장의 프레임을 생성해 성능을 대폭 향상 시켜준다.

DLSS 4에서는 DLSS 멀티 프레임 생성으로 불리며, 다중 프레임 생성을 위한 신규 프레임 생성 AI 모델은 40% 빠른 속도와 30% 낮은 VRAM 사용율을 구현하고, 옵티컬 플로우 하드웨어 교체를 통해 관련 성능 및 컴퓨팅 부하를 개선했다.

GPU는 렌더링된 각 프레임에 대해 업스케일링, 레이 리컨스트럭션, 다중 프레임 생성 등의 다섯 개 AI 모델을 실행하며, 이를 위해 RTX 50 시리즈에는 최대 2.5배 더 높은 AI 처리 성능을 제공하는 5세대 텐서 코어가 포함된다.

여러 프레임을 생성하는 복잡성을 해결하기 위해 Blackwell은 하드웨어 Flip Metering을 사용해 GPU가 디스플레이 타이밍을 보다 정확하게 관리할 수 있도록하고, DLSS 4를 사용하여 하드웨어 Flip Metering에 대한 더 높은 해상도와 재생률을 지원하기 위해 픽셀 처리 기능도 두 배로 향상되었다.

엔비디아는 지금까지의 DLSS에 적용되어온 CNN(Convolutional Neural Networks)이 한게에 달했다며, 새로운 DLSS 트랜스포머 모델을 사용해 전체 프레임과 여러 프레임에서 각 픽셀의 상대적 중요성을 평가, CNN 모델의 매개변수를 두 배로 늘려 안정성과 고스팅, 디테일, 알리아싱을 개선한다.

엔비디아는 집중적인 레이 트레이싱 콘텐츠에서 Ray Reconstruction을 위한 새로운 트랜스포머 모델은 특히 조명 조건이 까다로운 장면에서 이미지 품질을 크게 향상시킨다며, 체인링크 펜스의 안정성 증가, 회전하는 선풍기 날개의 고스팅 감소 등을 이뤄내 게이머의 몰입감을 높일 수 있다고 소개했다.

한편, 엔비디아는 지포스 RTX 50 시리즈 출시 시점에서 75개 타이틀이 DLSS 4를 지원할 것이라며 리스트를 공개했다. 그 중에는 마블 라이벌즈, 앨런 웨이크2, 호그와트 레거시, 세누아 사가 헬블레이드 2, 인디아나존스 그레이트 서클, 사이버펑크 2077, 스타워즈 아웃로/ 제다이 서바이버, 디아블로 IV, MS 플라이트 시뮬레이터(2024), 퍼스트 디센던트 등이 포함된다.

더 늘어난 프레임, 레이턴시 개선을 위한 리플렉스(Reflex) 2

DLSS 멀티 프레임 생성 기능이 포함된 DLSS4의 레이턴시는, 당연히 DLSS 3에 비해 더 늘어나게 되기에 이를 보완하기 위한 기술이 필요하며, 이를 위해 엔비디아는 리플렉스 2를 내놨다.

엔비디아는 기존 리플렉스는 평균적으로 레이턴시의 50%를 개선할 수 있지만, 새롭게 발표된 리플렉스 2는 새로운 프레임 워프 기술(Frame Warp Technology)을 도입해 레이턴시를 최대 75% 개선하고, 렌더링된 게임 프레임을 디스플레이에 전송하기 직전에 최신 마우스 입력 기반으로 업데이트해 레이턴시를 더욱 줄일 수 있다.

또한 프레임 워프 기술 적용시 발생하는 이미지 이상 현상 개선을 위한 인페인팅 기술도 도입해, 멀티 프레임 생성 기술을 적용하는 과정에서 늘어나는 레이턴시를 효과적으로 줄이면서도 게임 경험을 개선할 수 있다.

엔비디아는 더 파이널스에서 기본 레이턴시 56ms인 상황에서 리플레스 적용시 27ms로, 리플렉스 2 적용시 14ms로 레이턴시를 개선할 수 있다는 테스트 결과를 공유했다.

한편, 아직 구체적인 내용은 베일에 싸여 있지만, RTX 50 시리즈에는 RTX 40 시리즈의 8세대에서 진화한 9세대 인코더와 5세대에서 업데이트된 6세대 디코더가 탑재된다.

RTX 5070은 인코더와 디코더가 각 1개씩, RTX 5070 Ti는 2개의 인코더와 1개의 디코더, RTX 5080은 2개의 인코더와 2개의 디코어, RTX 5090은 3개의 인코더와 2개의 디코더가 탑재된다.

RTX 5070과 RTX 5070 Ti는 세대를 제외한 인코더와 디코더 갯수 자체는 전세대 모델과 동일하고, RTX 5090은 인코더와 디코더가 각 1개씩, RTX 5080은 디코더가 1개 추가되어, 컨텐츠 크리에이터들에게 조금 더 쾌적한 작업 환경을 제공할 수 있으리라 기대된다.

이것이 뉴럴 렌더링? RTX 50 시리즈의 뉴럴 셰이더

CES를 앞두고 그래픽 카드 제조사들이 공개한 단편적인 정보 중 엔비디아의 뉴럴 랜더링 기술이 포함되어 있었는데, 그 단면으로 추정되는 RTX Neural Shader 정보도 공개되었다.

RTX Neural Shader는 지포스 RTX 50 시리즈 GPU에 작은 신경망을 프로그래밍 가능한 셰이더로 가져온 것으로, 신경 셰이딩은 광채 캐싱, 텍스처 압축, 소재, 광채 필드 등 광범위한 분야에 응용할 수 있다.

RTX Neural Shaders SDK를 사용하면 개발자가 RTX AI PC에서 게임 데이터와 셰이더 코드를 학습하고 런타임에 NVIDIA Tensor Cores로 신경 표현과 모델 가중치를 가속화할 수 있으며, 해당 기술은 RTX Neural Texture Compression, RTX Neural Materials, Neural Radiance Cache(NRC)의 세 가지 응용 분야에 사용된다.

RTX Neural Texture Compression은 AI를 사용하여 1분 이내에 수천 개의 텍스처를 압축해, 동일한 품질로 기존 블록 압축 텍스처보다 최대 7배 더 많은 VRAM 또는 시스템 메모리를 절약할 수 있다.

RTX Neural Materials는 AI를 사용하여 도자기와 실크 같은 여러 층으로 구성된 복잡한 셰이더 코드를 압축, 최대 5배 빠른 소재 처리 속도를 통해 고품질 에셋을 렌더링할 수 있습니다.

RTX Neural Radiance Cache는 AI를 사용하여 다중 반사 간접 조명을 학습하여 경로 추적 광선에서 초기 1~2회 반사 후 무한한 반사량을 추론하고, 이를 통해 Radiance Cache가 없는 경로 추적 조명에 비해 더 나은 경로 추적 간접 조명 및 성능을 제공할 수 있다.

렌더링된 얼굴에서 발견되는, 흔히 불쾌한 골짜기로 이야기되는 문제 해결을 위한 RTX Neural Faces는 생성 AI를 사용하여 얼굴 품질을 개선하는 새로운 접근 방식을 제공한다.

Neural Faces는 무차별 대입 렌더링 대신 간단한 래스터화된 얼굴과 3D 포즈 데이터를 입력으로 사용, 실시간 생성 AI 모델을 활용해 더 자연스러운 얼굴을 추론한다. 생성된 얼굴은 다양한 조명, 감정 및 폐색 조건에서, 모든 각도에서 해당 얼굴의 오프라인 생성 이미지를 통해 학습된다.

RTX Neural Faces는 머리카락과 피부를 위한 RTX Character Rendering SDK를 통해 보완된다.

또한 빛이 인간 피부와 상호작용하는 방식을 정확하게 시뮬레이션하지 못해 플라스틱 같은 느낌을 줄 수 있는 기존 랜더링 방식과 달리, Subsurface Scattering(SSS)은 빛이 반투명 재료 표면 아래로 침투해 내부적으로 산란되는 방식을 시뮬레이션하여 더 부드럽고 자연스러운 모양을 만들 수 있다.