CPU VS GPU 렌더 팜
차이점은 무엇이며 프로젝트에 가장 적합한 것은 무엇입니까?
CPU vs GPU 렌더 팜은 렌더링 프로세스를 빠르게 도와주는 미션으로 탄생했습니다. CPU vs GPU 렌더링이란 무엇이며 차이점은 무엇입니까? 이 게시물에서 3Drenderfarms는 CPU vs GPU 렌더링에 대한 모든 것을 보여줍니다.
CPU VS GPU
시스템은 3D 렌더링, 빅 데이터 처리, AI/딥 러닝/머신 러닝 또는 까다로운 워크로드 등 그 어느 때보다 더 많은 작업을 수행해야 합니다. 중앙 처리 장치(CPU)와 그래픽 처리 장치(GPU)는 서로 다른 역할을 합니다.
CPU 란 무엇입니까?
수백만 개의 트랜지스터로 구성되고 여러 개의 처리 코어를 가질 수 있는 CPU는 컴퓨터의 두뇌라고 합니다. CPU는 컴퓨터와 운영 체제에 필요한 명령과 작업을 실행하기 때문에 모든 최신 컴퓨팅 시스템에 중요합니다. 또한 응용 프로그램이 얼마나 빨리 응답할 수 있는지 결정하는 것도 중요합니다.
GPU 란 무엇입니까?
CPU가 두뇌라면 GPU는 영혼이어야 합니다. GPU는 더 작고 더 특화된 코어가 많이 있는 프로세서입니다. 처리 작업을 분할하여 여러 코어에서 처리할 수 있는 경우 모든 코어가 함께 작동하여 엄청난 성능을 제공합니다.
CPU VS GPU의 차이점은 무엇입니까?
| CPU | GPU |
| 중앙 처리 유닛 | 그래픽 처리 장치 |
| 여러 코어 | 많은 코어 |
| 짧은 대기 시간 | 높은 처리량 |
| 직렬 처리에 적합 | 병렬 처리에 적합 |
| 한 번에 몇 가지 작업을 수행할 수 있습니다 | 한 번에 수천 개의 작업을 수행할 수 있습니다 |
CPU vs GPU는 둘 다 컴퓨팅 작업을 처리하는 고유한 방식으로 중요하지만 서로 다른 아키텍처를 가지며 서로 다른 목적을 위해 구축됩니다. 구조적으로 CPU는 한 번에 몇 개의 소프트웨어 스레드를 관리할 수 있는 캐시 메모리가 많은 몇 개의 코어로만 구성됩니다. 반면에 GPU는 동시에 수천 개의 스레드를 처리할 수 있는 수백 개의 코어로 구성됩니다.
즉, CPU는 많은 일반 정보를 직렬로 정확하게(한 번에 하나씩) 처리하는 데 뛰어난 반면 GPU는 매우 구체적인 많은 정보를 처리하고 병렬로 빠르게 처리하는 데(한 번에 여러 개) 훌륭합니다.
CPU VS GPU 렌더링
CPU VS GPU – CPU 렌더링
CPU 렌더링은 CPU만을 사용하여 이미지를 렌더링하는 기술입니다. CPU 렌더링을 사용하면 몇 가지 이점이 있습니다.
품질과 정확성
렌더링에는 시간이 걸리며 품질도 마찬가지입니다. 이미지를 렌더링하는 데 몇 시간(또는 며칠)이 걸릴 수 있지만 CPU 렌더링은 더 높은 품질과 더 선명하고 노이즈 없는 이미지를 제공할 가능성이 더 큽니다.
CPU는 GPU보다 훨씬 적은 수의 코어를 가지고 있지만 더 높은 클럭 속도로 인해 각 코어가 더 빠르게 실행됩니다. 또한 CPU에는 이제 뛰어난 렌더링을 수행할 수 있는 최대 64개의 코어가 있습니다. 예를 들어 여러 CPU를 서로 연결하여 렌더 팜과 같은 환경에서 사용하는 경우 GPU 렌더링보다 더 아름다운 최종 결과를 생성할 수 있습니다. 렌더링에는 엄격한 제한이 없기 때문에 CPU는 영화에서 고품질 프레임과 이미지를 생성하는 일반적인 표준입니다.
RAM
CPU는 온보드 RAM(Random-Access Memory)에 액세스할 수 있어 사용자가 방대한 양의 데이터로 장면을 쉽게 렌더링할 수 있습니다. 예를 들어 Threadripper 3990x는 512GB RAM을 지원할 수 있는 반면 그래픽 카드에는 최대 48GB VRAM만 있습니다. 이 엄청난 양의 메모리를 통해 CPU는 1TB 이상의 텍스처 또는 수백만 개의 폴리곤이 있는 경우에도 복잡한 장면을 렌더링할 수 있습니다.
CPU와 달리 GPU는 설치된 그래픽 카드의 수나 성능은 말할 것도 없고 VRAM의 양에 의해 제한됩니다. 최신 그래픽 카드 NVIDIA RTX 3090에는 24GB의 VRAM만 있어 대부분의 사용자에게 충분하지만 요소가 많은 매우 복잡한 장면에서 병목 현상이 발생할 수 있습니다.
안정
CPU는 오랫동안 렌더링에 사용되어 대부분의 버그가 수정되었습니다. 렌더링에 CPU를 사용하면 자연스럽게 전체 시스템 안정성이 향상됩니다. GPU는 드라이버 업데이트 이후 문제가 발생할 가능성이 높지만 특정 소프트웨어 버전 또는 시스템과의 비호환성으로 인해 GPU 성능이 저하되고 불안정해지고 최악의 경우 충돌이 발생할 수 있습니다.
이미지 출처: Turning Red – Pixar
CPU VS GPU – GPU 렌더링
GPU 렌더링은 하나 이상의 그래픽 카드를 사용하여 3D 장면을 렌더링하는 프로세스입니다. CPU 렌더링보다 GPU 렌더링을 사용하면 몇 가지 이점이 있습니다.
속도
GPU 렌더링은 일반적으로 CPU 렌더링보다 (훨씬) 빠릅니다. GPU에는 수천 개의 코어(RTX 3090에는 10496 CUDA 코어가 있음)가 있는 반면 CPU에는 최대 64개만 있습니다. 상대적으로 낮은 클럭 속도로 실행되지만 엄청난 수의 GPU 코어가 이를 보완하여 강력한 렌더링 성능을 제공합니다. 다른 이유는 GPU가 병렬 방식으로 작업을 실행하도록 설계되었기 때문입니다. 따라서 장면의 다양한 요소를 동시에 렌더링할 수 있습니다. 이것은 CPU보다 GPU의 빠른 렌더링 시간을 제공합니다.
유연성 및 확장성
GPU는 렌더링 작업을 병렬로 실행하므로 더 많은 코어로 선형적으로 확장됩니다. 즉, 컴퓨터에 GPU를 점점 더 쉽게 추가하여 성능을 높일 수 있습니다. 그러나 추가 가능한 GPU의 수는 3D 소프트웨어에 따라 다릅니다. 일부 소프트웨어는 1개 또는 2개의 GPU만 사용하지만 대부분의 렌더러는 여러 GPU를 지원할 수 있습니다. 일부 렌더 팜은 사용자가 강력한 다중 GPU 렌더링을 활용할 수 있도록 4/6/8/10 GPU 패키지를 제공합니다.
이미지 출처: Soul – Pixar
CPU VS GPU 렌더 팜: 무엇을 선택해야 할까요?
CPU VS GPU 렌더 팜이란 무엇입니까?
렌더 팜은 고성능 컴퓨터 시스템, 즉 네트워크 연결로 함께 연결된 개별 컴퓨터의 클러스터입니다. 일반적으로 애니메이션 영화, CG 광고, VFX 샷 또는 렌더링된 스틸 이미지용 CGI(Computer Generated Imagery)를 처리하거나 렌더링하도록 제작되었습니다. 각 개별 컴퓨터는 일반적으로 렌더 노드라고 합니다.
렌더 팜은 많은 렌더 노드와 하나의 렌더 관리자(팜 관리자)로 구성됩니다. Render Manager는 모든 렌더링/처리 작업을 관리하는 소프트웨어입니다. 작업을 더 작은 작업으로 나누고 모든 렌더 노드에 배포합니다. 렌더 노드는 렌더 클라이언트를 통해 렌더 관리자의 명령을 수신합니다. 렌더 노드와 렌더 관리자는 동일한 LAN 네트워크에 연결되어 있으므로 서로 통신할 수 있습니다. 각 렌더 노드에는 받은 작업을 렌더링/처리하는 데 필요한 모든 소프트웨어(3D DCC, 렌더러 및 플러그인)가 있습니다.
그렇다면 CPU 렌더팜은 무엇이고 GPU 렌더팜은 무엇일까요? 간단히 이해하면 CPU 렌더 팜은 CPU 렌더링을 지원하는 렌더 팜이고 GPU 렌더 팜은 GPU 렌더링을 지원하는 렌더 팜입니다. CPU 및 GPU 렌더 팜에는 모두 장단점이 있습니다. 따라서 CPU 렌더 팜 또는 GPU 렌더 팜으로 이동하려면 렌더 엔진이 CPU 기반인지 GPU 기반인지, 장면에 많은 RAM/VRAM이 필요한지 여부, 품질 또는 시간 중에서 더 우선 순위가 높은 항목과 같은 몇 가지 요소를 고려해야 합니다 , 등.
3Drenderfarms의 관점에서 우리는 세 가지 주요 이유로 GPU 렌더 팜을 선호할 것입니다.
1. “렌더링 가능” vs “올바른 렌더링”
렌더팜을 찾을 때 가장 먼저 해야 할 일은 지원되는 소프트웨어와 버전을 확인하는 것입니다. 대부분의 렌더 팜은 현재 표준 및 인기 있는 3D 소프트웨어, 렌더 엔진 또는 플러그인을 지원합니다. 따라서 이러한 종류의 3D 패키지를 사용하는 경우 너무 걱정할 필요가 없습니다. 문제는 특수 소프트웨어를 사용할 때만 발생합니다. 1개의 GPU 또는 실시간 렌더링만 지원하는 소프트웨어 등 흔하지 않은 플러그인; 방금 출시되었거나 너무 오래된 버전. 이 경우 소프트웨어를 지원하는 적합한 렌더 팜을 찾는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 그러나 Top 5 Best Render Farms 중 하나에서 항상 솔루션을 찾을 수 있습니다.
적합한 렌더팜을 찾은 후 다음 단계는 프로젝트를 업로드하고 렌더링이 완료된 후 결과를 가져오는 것입니다. 하지만 이 시점에서 렌더팜은 단순히 “렌더링 가능”으로 간주되며, 이는 서비스를 사용한 후 결과를 얻을 수 있음을 의미합니다.
더 중요한 질문은 결과가 당신이 기대한 것과 일치하는지 여부입니다. 그렇다면 렌더 팜이 “제대로 렌더링”됩니다. 반대로 텍스처, 재료 등이 누락되어 잘못된 렌더링이 발생하는지 확인해야 합니다.
CPU 렌더 팜 기술로 인해 잘못된 렌더링이 발생할 수 있습니다. 위에서 언급한 것처럼 Farm Manager는 프로젝트를 가져와서 작은 부분(버킷/프레임)으로 나누고 모든 렌더 노드에 배포합니다. 렌더 노드에 동일한 하드웨어가 없으면 어떻게 됩니까? 물론 이러한 버킷/프레임의 렌더링이 다르기 때문에 최종 스틸 이미지나 시퀀스가 일관되지 않게 됩니다. 시퀀스의 몇 초는 눈에 띄지 않을 수 있지만 정지 이미지는 뚜렷한 사각형으로 확실히 선명합니다. 단 하나의 결함이 있는 버킷이나 프레임이라도 최종 렌더링에 결함이 있어 사용할 수 없습니다.
반면에 GPU 렌더 팜은 이 문제를 해결할 수 있습니다. 물리적 컴퓨터에 여러 개의 GPU가 있거나 GPU 가상화를 사용하면 버킷/프레임이 동일한 구성에서 처리되어 올바른 최종 제품을 보장합니다.
이것이 우리가 “렌더링 가능” 및 “적절하게 렌더링”이라고 부르는 방법입니다.
2. 지원되는 소프트웨어
점점 더 많은 3D 패키지가 GPU 렌더링을 지원하고 있습니다. 예를 들어 Redshift, OctaneRender와 같은 GPU 기반 렌더러 또는 Lumion, Twinmotion, Unreal Engine과 같은 실시간 소프트웨어가 있습니다. 또한 CPU 렌더링으로 시작된 많은 응용 프로그램은 Vray, Maxwell, Arnold 또는 향후 Houdini를 포함하여 점차 GPU로 지원을 확장했습니다. Corona만이 여전히 CPU 기반을 유지하고 가까운 미래에 GPU로 전환할 의도가 없는 것 같습니다. 업계의 몇 가지 주요 소프트웨어 목록과 이들이 CPU 또는 GPU 기반인 위치를 살펴보겠습니다.
| CPU 기반 렌더링 엔진 | GPU 기반 렌더링 엔진 |
| Corona render Vray Maxwell render Arnold | Redshift OctaneRender Blender Prorender Vray Maxwell render Arnold Daz Studio Iray Keyshot Lumion Twinmotion Unreal Engine Enscape… |
3. CPU에서 GPU 렌더팜으로 이동
GPU 기술의 모든 흥미로운 새로운 발전과 주요 3D 패키지 사이에서 GPU 렌더링에 대한 지원이 증가함에 따라 CPU 렌더링에 의존하는 것은 곧 과거의 일이 될 것으로 보입니다. CPU에서 GPU 렌더링으로 전환하는 추세가 증가하고 있으며 커뮤니티에서 이를 인식하고 있습니다.
우선 위에서 언급했듯이 점점 더 많은 3D 소프트웨어가 GPU 렌더링을 지원하고 있습니다. GPU만을 활용하는 다양한 3D DCC가 개발 및 출시되고 있으며 많은 CPU 기반 소프트웨어도 GPU로 지원을 확장합니다.
최근 몇 년 동안 GPU 제조는 많은 뛰어난 기술을 통해 엄청난 발전을 이루었으며, 이는 새로운 세대마다 성능(특히 렌더링 성능)을 여러 번 증가시킵니다. 또한 CPU에 비해 이러한 한계는 점진적으로 개선되고 해결되었습니다. 예를 들어 NVLink는 그래픽 카드를 연결하여 메모리(VRAM)를 공유할 수 있습니다. 즉, VRAM을 늘릴 수 있습니다. 풀링된 VRAM은 여전히 CPU의 일반 메모리보다 훨씬 작지만 거의 복잡한 장면에는 충분합니다. NVLink 외에도 일부 GPU 렌더 엔진(Redshift, OctaneRender)은 GPU에서 VRAM이 부족할 때 시스템 메모리(RAM)를 대신 사용할 수 있는 코어 외 기능을 지원합니다.
GPU 렌더링은 CPU 렌더링에 빠르게 접근하고 있으며, 이 속도에서 우리가 경험하는 단점은 가까운 장래에 해결될 것입니다.
몇 가지 생각
CPU vs GPU 렌더링 모두 고유한 강점과 약점이 있습니다. 그러나 요약하자면, 매우 복잡한 프로젝트가 있고 정확성과 안정성이 필요한 경우 CPU 렌더링이 적합합니다. 한편, 빠른 속도가 필요한 경우 GPU 렌더링이 훌륭한 선택이 될 것입니다. 프로젝트의 요구 사항, 사용 중인 소프트웨어를 신중하게 고려하고 무엇이 가장 적합한지 결정해야 합니다. 그럼에도 불구하고 우리는 GPU의 잠재적인 기술 때문에 GPU가 렌더링의 미래라고 믿습니다. 우리는 많은 개발자들이 우리와 같은 생각을 가지고 있다고 생각합니다. 이것이 CPU vs GPU 렌더링에 대한 우리의 생각입니다.
