Imagination Technology(이미지네이션 테크놀로지)라는 회사를 아시나요?

Graphics/GPGPU/CPU 2009.02.17 15:17
  • 재미있네요. 사실 kyro만들던 회사 망했는지 알았습니다. ^^;
    하도 ndvia와 ati의 그래픽 카드만 보다보니...
    그런데 저 렌더링 기법을 데스크탑 에서도 잘 적용하면 충분히 중저가 시장을 노려볼만 할 것 같아요.
    모든 사용자가 최신 3d게임이나 작업을 하진 않을텐데 말이죠.

    InFeel 2009.02.17 21:34 신고
    • 흥미가지고 읽어주셔서 감사합니다. 인텔의 경우 타일 기반 렌더링 관련해서 이미지네이션과는 약간 차이가 있는 특허를 가지고 있습니다. 물증은 없지만, 일텐의 메인보드에 있는 내장형 그래픽 코어에서는 타일기반 렌더링을 하지 않을까 싶네요. Nvidia나 ATI의 경우는 HSR 기능을 대신할 수 있는 깊이 검사 미리하기(Early-Z test) 기능을 가지고 있습니다. HSR에 비해서는 근본적인 해결이 되지는 않지만, 어느 정도 미리 검사해서 덮어쓰기 될 확률을 줄여줍니다. 이러한 기술들에 대해서는 나중에 기회가 되면 따로 한 번 다루도록 하지요. ^^

      youngjr 2009.02.17 21:50 신고 DEL
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데스크탑용 그래픽 칩셋 시장
여러분은 그래픽 카드하면 떠오르는 회사가 무엇이 있나요? 요즘엔 NvidiaATI (AMD가 인수했지요)가 대세지요?
그런데, 재미있게도 그래픽 카드용 칩셋 시장에서 1등은 Nvidia도 ATI도 아닌, Intel입니다. JPR(Jon Peddie Research)이라는 시장 조사기관의 2008년 2분기 시장 조사 결과를 인용한 XTReview라는 사이트의 글을 보면, 2008년 2분기의 GPU 칩셋 시장 규모는 9,440만개로 이중 인텔이 47.3%를 차지했고, 2위가 Nvidia로 31.4%, 그 뒤를 이어 AMD(ATI)가 18.1%를 차지한 것으로 되어 있습니다. CPU 회사로 유명한 인텔이 어떻게 GPU 시장에서 이렇게 많은 시장을 차지할 수 있었을까요? 그것은 바로, 내장형 그래픽 카드를 가진 메인 보드 때문입니다. 인텔은 메인보드 제품으로도 유명한데, 여기에 GPU칩셋을 끼워파는 것도 포함되기 때문이지요. 고사양을 요구하는 게임이나 특별한 분야를 제외한 일반인들을 위한 컴퓨터에는 내장형 GPU외에 별도의 분리된 GPU 카드가 필요 없기 때문에, 메인보드 시장에 있는 GPU 시장이 상당한 비중을 차지한다는 것을 알 수 있습니다. 요즘 Nvidia나 ATI가 내장형 그래픽카드가 있는 메인보드 칩셋을 꾸준히 내놓고 있는 이유가 인텔이 차지하고 있는 시장을 조금이라도 더 뺐어오려고 하는 것이지요. 전체에서 이들 3개 회사가 차지한 시장 점유율을 빼면 한 3% 되는 시장이 남습니다. 여기에 Matrox, SiS, VIA/S3와 같은 회사들이 있습니다. Matrox나 S3 같은 회사는 한 때 시대(90년대 말)를 풍미했던 밀레니엄 G 시리즈새비지 시리즈 등을 내놓았던 회사입니다.

<Imagenation Technology 웹사이트 캡쳐 화면>


Imagination Technology
라는 회사를 소개하는데 딴 얘기가 길어졌네요.
뭐 딱히 이 회사를 소개하는 것은 특별한 이유가 있는 것은 아니고, 오늘 자기네 그래픽 코어가 OpenVG 1.1 사양를  만족하였다는 발표를 했다는 기사를 읽고 생각난 김에 글을 쓰게 되었습니다.

2000년 즈음에 등장했던 Kyro II라는 데스크탑용 그래픽 카드를 아시나요? 이 카드가 바로 Imagination Technology(이하 이미지네이션으로 하겠습니다. ^^)의 PowerVR 구조라는 독특한 구조를 가지고 나온 그래픽 카드입니다. 링크 건 리뷰에 보면 칩셋이 STG 4500-X라고 되어 있는데, 이미지네이션은 칩을 만드는 회사가 아니고, IP만 제공하는 업체여서 STMicroelectronics에서 칩셋을 만들었던 것 같습니다.
Kyro II는 가격 대비 꽤 잘나오는 성능으로 일부 매니아들의 호평을 받기도 했는데요. 꽤 적은 메모리로도 더 많은 메모리를 가진 타 그래픽 카드와 대등한 성능을 보이기도 했습니다. 다만, CPU 성능을 좀 탄다는 얘기도 있었습니다.
이미지네이션의 PowerVR 구조는 다른 그래픽 카드들의 구조들과는 차별화된 특성을 가지고 있었습니다.

모바일용 그래픽 칩셋 시장
Kyro 시리즈는 Nvidia의 GeForce 시리즈나 ATI의 Radeon 시리즈에 밀려나 다른 몇 회사들의 제품들과 함께 사람들의 기억에서 잊혀졌습니다. 그런데, Kyro에 도입되었던 이미지네이션의 PowerVR 구조는 데스크탑 시장이 아닌, 모바일용 그래픽 시장에서 그 진가를 드러내기 시작했습니다.
PowerVR 구조의 장점은 다른 그래픽 칩셋들 보다 적은 메모리를 사용해서 비슷한 성능을 낸다는 것이었는데, 바로 이점 때문에 적은 메모리를 사용하는 휴대폰이나 스마트폰, PDA 같은 모바일용 기기에서는 안성맞춤인 구조였던 것입니다.
PowerVR 구조를 채택한 이미지네이션의 MBX나 최근의 SGX 코어 같은 제품은 휴대폰이나 기타 모바일용 제품의 응용 프로그램을 수행하는 프로세서에 내장되어 애플, 모토롤라,  소니에릭슨, 파나소닉, 샤프, 삼성, 후지쯔 등 수 많은 회사의 모바일 제품에 들어가게 됩니다.
Nvidia나 ATI도 뒤늦게 모바일용 그래픽 칩셋 시장에 눈을 돌리고, GoForceImageon과 같은 제품을 출시했지만, 상대적으로 메모리를 효율적으로 사용하고 낮은 전력을 사용하여 모바일 제품에 최적화된 이미지네이션의 PowerVR 기반 제품의 적수가 되지 못하였습니다.
ATI는 올 해 1월에 Imageon 제품을 개발하던 모바일 그래픽 사업부를 퀄컴에 넘기고 맙니다. Nvidia의 경우는 인텔의 ATOM 프로세서 기반의 플랫폼에 자사의 그래픽 칩셋을 포함하는 아이온(ion) 플랫폼을 만들기도 하지만, ATOM 기반 플랫폼은 거의 노트북에 준하는, 여기서 말하는 모바일 기기 보다는 좀 큰 기기라고 보는 것이 맞으니,  사실상 시장에서의 정면 승부를 피하는 것이라고 봐도 될 것 같습니다. 퀄컴도 모바일용 그래픽 칩셋 기술에 눈독을 들였던 것을 보면 모바일용 그래픽 시장이 군침돌게하는 곳인 것 같군요.

타일기반 렌더링(Tile-based Rendering)
데스크탑 시장에서 실패했던 이미지네이션이 모바일 시장에서 성공한 이유는 무엇일까요? 뭐 다른 이유도 있겠지만, 자신들의 PowerVR 구조라는 독특한 구조가 가지는 장점이 모바일용 제품에 적합하다는 생각을 가지고, 꾸준히 시장을 개척한 것이라고 봅니다.
데스크탑 시장과 모바일 시장은 왜 차이가 날까요?
가장 큰 차이는 데스크탑 제품은 전원을 항상 안정적으로 공급받을 수 있는 반면, 모바일 제품은 배터리에 의존해야 한다는 점입니다.  배터리가 닳으면 사용할 수 없는 모바일 제품으로서는 가능한 전기를 적게 사용하도록 제품을 만들어야 하고, 거기에 들어가는 부품의 하나인 그래픽 칩셋 또한 전기를 적게 쓸수록 좋겠지요. 메모리는 전기를 많이 먹는 칩셋 중 하나입니다.  가격 또한 결코 싸지 않은 부품이구요. 메모리를 적게 사용할 수 있다면 큰 장점이 될 수 있는 것이지요. PowerVR 구조는 메모리 효율이 매우 좋은 것으로 알려져 있습니다. 그 배경이 되는 기술이 바로 타일기반 렌더링입니다.
또 다른 차이가 있다면, 다루는 영상의 품질, 혹은 해상도와 관련된 차이일 것입니다. 최근의 데스크탑 그래픽 카드는 200만 화소가  넘는 화면을 처리할 수 있는데 비해, 모바일 제품의 경우 30만에서 48만 화소 정도의 화면이면 충분한 해상도를 가지고 있습니다. 그 만큼 처리할 수 있는데 데이터가 적다는 것이지요.
컴퓨터가 발달하여 이미지 품질과 해상도가 높아지면서, 데스크탑 시장에서는 더 많이 요구되는 데이터를 처리할 수 있는 길을 넓히기 위해서 그래픽 카드와 CPU가 데이터를 주고 받는 길(BUS)의 사양을 높여왔습니다. 예전의 PCI 버스에서 AGP 버스, 그리고 다시 최근의 PCIe 버스에 이르기까지(여기에 2X, 4X, 8X, 16X와 같이 다시 버스 사양을 뻥튀기 하기도 했지요) 계속적으로 길을 넓힌 것이지요. 그러나, 모바일 제품에 이러한 대용량 버스를 넣기는 무리가 있었고, PowerVR 구조가 매력적인 대안이 된 것입니다.
다른 그래픽 카드들이 전체 화면을 한 꺼번에 그리는데 비해, PowerVR 구조는 전체 화면을 여러 개의 조각(타일;Tile)으로 나누고, 각 조각 단위로 그리는 방법을 사용하고 있습니다. 


위 그림에서 왼쪽이 어떤 모델을 한 화면에서 한 번에 그리는 기존 구조(타일 기반 방식에 대비해서 무차별 적으로 그린다고 해서 Brute force 방식이라고도 하더군요)이고 오른쪽이 타일 기반 구조에서 그림을 그리는 방식을 보이고 있습니다.
타일기반 방식이 메모리를 적게 사용할 수 있는 근거는 크게 두 가지로 볼 수 있겠는데요. 하나는 그림을 그리는 단위를 작은 단위로 나누게 됨으로써 DRAM과 같은 외부 메모리를 사용 안하고, 내부에 있는 SRAM과 같은 메모리 안에서 그림을 그릴 수 있다는 것입니다. SRAM은 빠르고 전기를 적게 사용하는 대신 단위 가격이 비싸서 용량을 많이 늘일 수 없습니다. 반면 DRAM은 싸고 집적도가 높아서 용량을 많이 가질 수 있지만, SRAM에 비해서는 느리고, 외부에 둘 경우 전기도 많이 사용하게 되는 단점이 있지요. 따라서, 타일 단위에서는 대부분의 그림을 그리기 위한 데이터를  칩 내부에 있는 SRAM에서만 다룰 수 있기 때문에 외부 메모리를 덜 사용하고, 그 만큼 이득을 얻게 됩니다.
또 다른 특징은 감춰진 영역을 미리 제거하는 기능입니다. HSR(Hidden Surface Removal)이라고 하는 이 기능은 물체가 앞쪽에 있는지, 뒤쪽에 있는지 알 수 있는 깊이 정보를 이용하여, 앞에 있는 물체에 뒤에 있는 물체가 가려지는 경우, 뒤에 있는 물체는 아예 그리지 않는 것입니다. 기존의 방식에서는 물체가 앞에 있건 뒤에 있건 무조건 그림을 그리고, 단지 깊이 정보에 의해 앞에 있는 물체가 뒤에 있는 물체를 덮어서 그리는 기능을 하지요.
물론, 이렇게 타일 단위로 물체를 나누고, 앞 뒤를 구분해서 가려지는 물체를 제거하기 위해서는 물체들을 구분하고 목록을 만들어줘야 하는 부담이 있긴 합니다.
타일기반 렌더링에 대한 더 자세한 정보는 Beyond3d라는 사이트의 상세한 기사를 참조하세요.

마치며
뭐 이것저것 설명이 길어졌는데, 그래픽 칩셋에 들어가는 코어를 설계하는 (이미지네이션은 직접 칩을 만들지는 않고, IP 형태로 제공하는 것으로 알고 있습니다) 회사 중에 이미지네이션 테크놀로지라는 회사가 있고, 그 회사가 만든 그래픽 코어 제품이 여러분의 휴대폰이나 PDA에 들어있을 지도 모른다는 것을 얘기하고 글을 마칩니다.
좋은 기술을 개발하는 것도 중요하지만, 그 기술이 시장에서 인정 받지 못하더라도 용기를 가지고, 또 다른 시장을 개척해서 성공할 수 있었다는 얘기에서 하나의 교훈을 얻을 수도 있을 것 같네요. 물론, 자기가 가진 기술(혹은 능력)이 어떤 장점과 단점이 있는지 객관적으로 평가할 수 있고, 자신의 능력이 어디서 인정 받을 수 있을 지 끊임없이 찾고 자신을 계발하는 것이 중요할 것 같습니다.



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posted by youngjr

드림웍스(DreamWorks), 3D 애니메이션 제작 시스템을 인텔 기반으로

Graphics/GPGPU/CPU 2008.07.10 10:33
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TG데일리에 실린 7월 8일자 기사에 의하면 최근 개봉한 쿵푸팬더(2008)를 비롯해 꿀벌대소동(2007), 슈렉(2007,2004,2001), 플러쉬(2006), 헷지(2006) 등 재미있는 스토리와 귀여운 캐릭터로 많은 사랑을 받아온 드림웍스가 애니메이션 제작 시스템을 인텔 기반으로 바꾸는 중이라고 합니다.
그동안 드림웍스는 Opteron과 Barcelona 코어 기반의 AMD 시스템을 사용해왔다고 하네요. 인텔측의 주장이 사실이라면 AMD로서는 큰 손실이 아닐까 싶습니다.
인텔의 새로운 제작 시스템에는 인텔의 차세대 프로세서인 Nehalem CPU와 Larrabee cGPU가 들어갈 예정이라고 하네요.
기사에는 2009년 3월에 개봉 예정된 입체 3차원 영화인 "Monsters vs. Aliens"에 Larrabee를 사용할 것이라고 했는데요. Nehalem은 2008년 말에 출시할 예정이고 Larrabee는 2009년 2사분기(?) 정도에 출시할 것으로 되어 있는데, 드림웍스에 출시도 안된 칩을 제공한다는 것인지 테스트칩을 제공한다는 것인지 기사에 오류가 있는 것인지 잘 모르겠네요. "Monsters vs. Aliens"는 벌써 공식 홈페이지가 만들어지고 제작이 한창 중인 것 같은데, Larrabee에 대한 사람들의 관심 때문에 떡밥으로 뿌린 기사가 아닌가 싶기도 하네요. ^^
아뭏든 Larrabee가 과연 성공할 수 있을 지에 대해 우려(?)가 많았는데, 인텔은 벌써 강력한 후원자를 얻었네요. 다른 모든 기술도 마찬가지일테지만 Larrabee의 성공은 기술보다도 마케팅과 시장 논리에 따를 것 같다는 생각이 듭니다.
고성능 GPU의 활용을 과학 연산과 슈퍼 컴퓨팅 등 다소 제한적인 어플리케이션 시장에 매달리고 있는 nVidia와는 달리 인텔은 보다 많은 사람들에게 매력적인 영화나 게임 산업에 뛰어들어 현재로서는 더 성공 가능성이 높아 보이는 것은 제 생각 뿐일까요?
아래 그림은 드림웍스 Monsters vs. Aliens 공식 웹페이지에서 퍼왔구요. 저작권 등은 드림웍스에 있습니다. ^^
사용자 삽입 이미지

관련글
DreamWorks switches to Intel, creates 3D movies with Larrabee (TGDaily, 영문)
Monsters vs. Aliens 공식 웹사이트
3D 애니메이션 "몬스터 대 에일리언", 새 사진 및 캐스팅 소식 (스테판's Movie Story)
Intel replaces AMD as the leading lady of SKG Dreamworks (Ars technica, 영문, 좀 더 자세한 기사)
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posted by youngjr

인텔 Larrabee, Ray tracing

Graphics/GPGPU/CPU 2008.03.07 14:26
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최근 Cebit 2008 전시회에서 인텔이 멀티 코어에서 GPU 없이 Quake 4 taytraced 버전을 수행한 결과를 발표했나보다.
발표한 Daniel Pohl 이란 사람은 Quake 3 와 4의 ray tracing 버전을 개발한 주요 인물로 2007년 4월에 인텔에 고용되었다.
싱글 코어 대비 2 코어는 2배, 4 코어는 3.9배, 8 코어는 7.8배, 16 코어는 15.2배의 성능을 보여 코어 개수에 대해 거의 선형적인 성능 향상을 보여주고 있다. 코어를 계속 늘임으로 성능 향상이 그대로 증가되는 것으로 보아 메모리나 버스쪽에서는 거의 병목이 없는 것으로 보이는데, 상당히 의외다. 뭐 미묘하나 조금씩 성능이 떨어지는 것을 보면 코어가 더 늘어나면 성능 저하가 많이 생길 것 같기도 하고.
아뭏든 최근 인텔이 짝짜꿍하고 있는 Larrabee 프로세서는 16-24 개의 코어를 이용해서 이런 ray tracing 을 가속할 모양이다.
현재 Quake 3 raytraced 의 경우 1.2GHz CPU 가 있는 UMPC 에서 20-30 FPS 성능을 보인다고 한다. 참고로 2007년 가을 IDF 에서 8 코어 시스템에서 1280x720 해상도를 90 FPS 정도로 리포트 했었다.
그럼, 과연 ray tracing 이 rasterization 에 비해 얼마나 좋은 화면을 보여줄 것인가?
아래 Quake 4:Raytraced 링크에서 스크린 샷을 보면 알겠지만, 개인적으로는 좋긴한데,
아직은... 이라는 생각이 든다. 수백대의 컴퓨터를 사용한 영화랑 비교해서 그런가?
이 정도 퀄리티를 위해서 기존 컴퓨터에 비해 10배 20배 자원을 낭비해야 한다면,
과연 그만한 가치가 있는 것인지도 좀 의문이긴 하다.
개인 PC 에서의 ray-tracing 이 대세가 될 것인지, 인텔의 Larrabee 는 성공할 것인지 결과가
궁금하다.

관련링크
Intel pushes on Raytracing (Fudzilla) (영문) - 인텔의 Cebit 2008 발표에 대한 간단한 논평
Intel hires Quake 4 Ray-trace guy (Inquirer) (영문) - Daniel Pohl 의 인텔 취업 소식
Ray tracing and Gaming - Quake 4 : Ray traced project by Daniel Pohl (PC Perspective) (영문)
Ray tracing and Gaming - One Year Later by Daniel Pohl (PC Perspective) (영문)
위의 두 글은 Daniel Pohl 의 ray tracing game 에 대한 컬럼
Quake 4:Raytraced (영문) - Q4RT 스크린 샷이나 관련 글을 볼 수 있다.
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posted by youngjr


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