CPU 대 GPU 렌더러: 어느 것이 더 낫나요?
VFX, CG 및 기타 미디어용 그래픽 처리에는 CPU 렌더러와 GPU 렌더러, 두 가지 옵션이 있습니다. CPU 기반 렌더러와 GPU 기반 렌더러는 공통점이 많지만, 처리 속도와 품질에 영향을 미치는 주요 차이점이 있습니다.
CPU 렌더링은 업계 표준으로 자리 잡고 있으며, 다양한 전문 프로젝트에서 디자이너들이 여전히 널리 사용하고 있습니다. GPU 기반 렌더러는 아직 따라잡아야 할 부분이 많지만, 지난 몇 년간 기술은 더욱 정교해졌습니다. 이는 GPU 기반 렌더러의 인기 상승에 기여했습니다. 그렇다면 어떤 마이크로프로세서가 더 나을까요?
이 가이드에서는 렌더 엔진에 돈을 투자하기 전에 고려해야 할 여러 요소를 살펴보겠습니다.
CPU와 GPU 렌더링 엔진이란 무엇인가요?
중앙 처리 장치(CPU)는 데이터 입력을 정보 출력으로 변환하는 컴퓨터의 구성 요소입니다. 컴퓨터의 제어 센터 역할을 하는 CPU는 다양한 엔지니어링 및 사무용 애플리케이션을 실행하거나 이미지 렌더링을 포함한 여러 작업을 실행합니다.
반면, 그래픽 처리 장치(GPU)는 주로 이미지 렌더링용으로 설계된 마이크로프로세서의 한 유형입니다. 이 마이크로프로세서는 CPU의 일부 작업을 오프로드하여 컴퓨터 속도를 높이는 데 사용됩니다. 렌더링 외에도 GPU는 다른 작업을 위한 수학적 계산을 빠르게 수행하는 데에도 사용됩니다.
CPU와 GPU 렌더링의 차이점은 무엇일까요?
CPU와 GPU 마이크로프로세서의 차이점은 각 마이크로프로세서가 서로 다른 작업을 처리하는 방식입니다. CPU는 작업을 처리하기 위해 다양한 계산을 수행하는 반면, GPU는 모든 컴퓨팅 능력을 특정 작업에 집중할 수 있습니다. CPU는 순차적인 직렬 처리에 사용되는 여러 개의 코어(최대 24개)로 구성됩니다. GPU는 수천 개의 더 작고 효율적인 코어를 사용하여 여러 작업을 동시에 처리합니다.
마이크로프로세서에 투자할 계획이라면 각 마이크로프로세서의 기능에 대해 자세히 알아보는 것이 중요합니다. 마이크로프로세서는 가격이 비쌀 뿐만 아니라 성능이 워크플로우에 영향을 미칠 수 있으므로, 현명한 결정을 내리려면 렌더링 요구 사항을 정의해야 합니다.
일부 프로그램, 특히 그래픽 집약적인 애플리케이션은 CPU에 과부하를 일으켜 컴퓨터 성능을 저하시키는 경향이 있습니다. 바로 이 부분에서 GPU가 중요한 역할을 합니다. 최신 GPU는 기존 CPU보다 뛰어난 처리 능력과 메모리 대역폭을 제공합니다. 또한, GPU는 여러 병렬 프로세스가 필요한 작업을 처리할 때 더욱 효율적입니다. 실제로 GPU 렌더링은 CPU 렌더링보다 약 50~100배 더 빠릅니다.
하지만 둘 중 CPU 렌더링은 전통적인 렌더러로 간주되며, 대부분의 애니메이션 스튜디오는 이 마이크로프로세서에 의존합니다. 하지만 CPU 렌더링은 몇 시간이 걸리는 반면, GPU는 여러 키프레임을 몇 분 만에 렌더링합니다. GPU는 빠른 속도로 유명하지만, 기존 CPU 렌더러와 동일한 수준의 품질을 기대할 수 있을까요? CPU 렌더링과 GPU 렌더링의 장점을 비교해 보겠습니다.
CPU 렌더링의 장점
이미지 출처: Intel
복잡한 작업 처리 능력
복잡한 작업을 처리할 때 CPU는 GPU보다 성능이 뛰어납니다. GPU는 동일한 작업을 빠르고 반복적으로 수행하여 대량의 데이터를 처리하는 데 최적화되어 있습니다. 즉, 모든 코어가 거의 동시에 동일한 작업을 수행할 때만 GPU의 처리 능력을 최적화할 수 있습니다. 여러 작업을 처리할 때 CPU가 원활하게 처리할 수 있는 모든 작업을 동기화하는 것은 어렵습니다. 이것이 CPU 아키텍처가 3D 장면 처리에 매우 적합한 이유입니다.
대용량 메모리
대부분의 그래픽 카드는 최대 12GB의 메모리를 제공합니다. 여러 프로젝트를 동시에 진행하는 바쁜 그래픽 디자이너라면 12GB의 메모리를 상당히 빠르게 소모하게 될 것입니다. GPU 메모리는 스택되지 않으므로 기존 GPU 성능에 병목 현상을 일으키지 않도록 기존 시스템에 GPU를 추가할 때는 주의해야 합니다. 컴퓨터 시스템의 메모리 용량은 8GB에서 64GB까지입니다. CPU에서 기대할 수 있는 최악의 상황은 최대 메모리 용량을 초과할 경우 컴퓨터 속도가 느려지는 것입니다.
안정적인 성능
컴퓨터에서 충돌이 자주 발생한다면 그래픽 카드가 문제의 원인일 가능성이 높습니다. 안타깝게도 그래픽 카드는 컴퓨터 설정에서 가장 불안정하고 복잡한 부분 중 하나입니다. 드라이버 업데이트가 발생하면 나중에 렌더링 문제가 발생할 수 있습니다. CPU 기반 솔루션에서는 이러한 문제를 걱정할 필요가 없습니다. CPU는 안정적이고 잘 구축된 렌더러이며 끊김 현상이 거의 없습니다. 신뢰성과 예측 가능성이 중요하다면 CPU 기반 솔루션이 적합합니다.
정밀도
CPU가 업계 표준으로 자리매김하는 이유 중 하나는 바로 품질입니다. 출력 품질에서 정밀성을 중시한다면 CPU는 당연한 선택입니다. CPU를 사용하면 훨씬 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.
노드 추가 용이
GPU 렌더러는 몇 초 만에 여러 키프레임을 처리할 수 있지만, 메모리 확장을 위해 추가 라이선스가 필요하므로 모든 컴퓨터에서 그래픽 카드 호환성이 문제가 됩니다. 여분의 컴퓨터나 추가 컴퓨터가 필요한 경우 CPU 기반 렌더러를 사용하면 간편하게 작업할 수 있습니다. CPU 렌더러를 사용하면 기본 렌더링 엔진(예: 3ds Max 또는 Corona)에 포함된 소프트웨어를 사용하여 렌더 노드로 컴퓨터를 추가하는 것이 훨씬 쉽습니다.
GPU 렌더링의 장점
이미지 출처: NVIDIA.com
더 빠른 렌더링
GPU 기반 솔루션은 흥미롭고 빠른 기술 덕분에 널리 사용됩니다. GPU는 CPU보다 코어 프로세서가 더 많기 때문에 단일 GPU 렌더러가 CPU 5~20개보다 성능이 뛰어납니다. 기존 방식으로 렌더링하는 데는 몇 시간이 걸렸지만, GPU 렌더러를 사용하면 몇 분 안에 출력이 완료됩니다. 변경 사항이 있는 경우 CPU 렌더링보다 훨씬 빠르게 변경할 수 있습니다.
모든 기능
GPU를 사용하면 아티스트는 CPU 렌더링 팜에 큰 비용을 지불하지 않고도 고급 디자인을 제작할 수 있습니다. 프리랜서 아티스트라면 집에서 편안하게 작업하면서 레이트레이싱 피사계 심도, 광택 반사 등 렌더링에서 가장 까다로운 영역도 손쉽게 처리할 수 있습니다. GPU 기반 솔루션을 사용하면 3개의 유닛을 설치하여 스튜디오급 품질의 결과물을 훨씬 적은 비용으로 제작할 수 있습니다.
유연성
각 CPU에는 별도의 유지 관리 및 전기 요금이 부과되지만, GPU 기반 솔루션에서는 이러한 문제가 발생하지 않습니다. GPU 기반 솔루션을 사용하면 시스템을 쉽고 저렴하게 업그레이드할 수 있습니다. 필요에 따라 GPU를 여러 개 확장할 수 있으며, CPU를 추가할 때 항상 문제가 되는 유지 관리 비용이나 전기 요금 부담 없이 사용할 수 있습니다. 게다가 GPU는 에너지 효율이 높아 전력 소비 비용을 더욱 낮출 수 있습니다.
시간이 지날수록 발전하는 기술
GPU 기술은 시간이 지날수록 끊임없이 발전합니다. 즉, 현재 GPU 기술의 한계가 내일이면 해결될 수 있다는 것을 의미합니다. 언젠가 GPU는 더 큰 메모리와 더욱 예측 가능하고 신뢰할 수 있는 성능을 제공할 수 있습니다. 렌더링 시간은 빠르지만, 머지않은 미래에는 더욱 빨라질 수 있습니다.
그래픽 집약적 렌더링에 최적
GPU는 특히 게임 제작, 3D 시각화, 이미지 처리, 딥 머신 러닝, 빅데이터 처리와 같은 그래픽 집약적 렌더링에 가장 적합합니다. 또한 이 솔루션은 가상 현실과 통합된 장면을 처리할 때 더욱 효과적인데, GPU가 빠르게 렌더링하고 적절한 음영과 조명을 적용하여 실제와 같은 이미지를 생성할 수 있기 때문입니다.
CPU vs GPU 렌더링: 어느 것이 더 나을까요?
자, 이제 CPU와 GPU 렌더링 중 어떤 것을 선택해야 할지 아셨죠?
CPU와 GPU 기반 솔루션 중 어떤 것을 선택할지는 각자의 구체적인 니즈에 따라 달라집니다. 어느 쪽이 더 낫다고 할 수는 없습니다. 그리고 일반적인 생각과는 달리, GPU는 CPU를 대체하는 것이 아닙니다. GPU는 기존 인프라를 강화하는 역할을 합니다. CPU에서 코드를 실행하면서 애플리케이션의 컴퓨팅 집약적인 부분을 오프로드하는 데 사용할 수 있습니다.
자, 이제 여러분의 차례입니다.
CPU와 GPU 중 어떤 것을 선호하시나요?
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