노트북 내장 그래픽 성능 향상에 외장 GPU '개점휴업'

인텔 코어 울트라 200V, 저전력에 3D·AI 연산 성능 고루 강화

노트북용 프로세서 경쟁은 코어 수와 IPC(클록당 실행 명령어 수), 전력 효율 등 CPU 뿐만 아니라 GPU 분야에서도 치열하게 진행 중이다.

AI PC에서 클라우드 도움 없이 LLM(거대언어모델), 생성 AI를 실행하는 데 CPU나 NPU(신경망처리장치) 못지 않게 GPU 성능 향상도 필요하다.

지난 6월 게임 'F1 24'를 이용한 인텔 코어 울트라 200V(루나레이크) 게임 성능 시연. (사진=지디넷코리아)

인텔이 이달 초 정식 공개한 코어 울트라 200V(루나레이크) 프로세서는 지속적으로 성능을 강화해 과거 엔비디아 등이 공급하던 외장 그래픽칩셋에 필적하는 수준까지 향상됐다.

과거 씬앤라이트 노트북이나 투인원 노트북에서는 게임을 즐기기 어렵다는 고정관념도 깨질 가능성이 커졌다. 주요 PC 제조사도 코어 울트라 200V 기반 휴대형 게임PC 출시 확대를 검토중이다.

■ 인텔, 2020년부터 노트북용 내장 GPU 성능 향상

22일 시장조사업체 존페디리서치에 따르면 올 2분기 현재 PC용 GPU 시장에서 가장 큰 비율을 차지하는 업체는 인텔(64%)이다. 2011년 출시한 2세대 코어 프로세서부터 '빌트인 비주얼'을 내세워 거의 모든 프로세서에 GPU를 통합하고 있기 때문이다.

2021년 출시된 11세대 코어 프로세서(타이거레이크). 아이리스 Xe 그래픽 성능을 10세대 대비 최대 2배 높였다.(그림=라이브 캡처)

인텔은 2017년부터 자체 개발한 Xe 그래픽 기술을 기반으로 2020년부터 노트북용 프로세서 그래픽 성능을 매년 두 배 가까이 향상시켰다. 2021년 11세대 코어 프로세서(타이거레이크) 내장 Xe 그래픽스는 1920×1080 해상도에서 초당 90프레임 이상을 넘겼다.

코어 울트라 시리즈1(메테오레이크) GPU 내장 XeSS 시연. 초당 프레임을 최대 1.72배 높였다. (사진=지디넷코리아)

지난 해 출시된 코어 울트라 시리즈1(메테오레이크)는 인텔 아크 A시리즈 그래픽칩셋의 레이트레이싱, XeSS 등 게임 관련 기능을 대거 추가했다. 해상도를 낮추는 대신 AI 기반 업스케일 기능으로 초당 프레임을 최대 1.72배 높였다.

■ 코어 울트라 200V, AI·그래픽 성능 향상에 주력

다음 주부터 국내를 포함한 전 세계 시장에 정식으로 공급될 코어 울트라 200V는 그래픽을 담당하는 Xe 코어의 후속작인 Xe2 코어 8개를 적용했다. 내부 구조를 완전히 새로 설계해 전 세대 대비 성능을 최대 1.5배 향상시켰다.

코어 울트라 200V(좌) / 코어 울트라 시리즈1(우)의 스테이블 디퓨전 1.5 처리 소요 시간. (사진=지디넷코리아)

AI PC에서 이미지 생성, LLM(거대언어모델) 구동 등에 자주 쓰이는 행렬 연산 강화를 위해 과거 노트북용 프로세서에는 탑재되지 않았던 XMX(Xe 행렬 확장) 엔진도 8개 추가했다. 스테이블 디퓨전 1.5로 그림 한 장을 만드는 시간은 절반으로 단축됐다.

도타2 구동시 각 프로세서 별 초당 프레임 수와 소모 전력 비교. (자료=인텔)

지난 4일 인텔이 공개한 도타 2(DOTA 2) 구동 비교 영상에서 코어 울트라 200V 프로세서는 AMD 라이젠 HX 370과 초당 프레임 수는 70프레임 전후로 유사했지만 전체 소비 전력은 약 32W로 AMD 대비 10W 가량 낮았다.

■ 노트북용 보급형 GPU 신제품 개발 멈춘 엔비디아

노트북 시장에 지포스 MX150/MX200 등 보급형 GPU를 공급하던 엔비디아는 최근 2-3년간 신규 제품 개발을 중단한 상태다. 현재는 H100 등 서버용 AI GPU, 게임용 데스크톱PC와 노트북용 RTX 40 시리즈로 무게 중심을 옮겼다.

노트북에 GPU를 따로 탑재하면 냉각 구조 설계나 배터리 지속 시간 등에 영향을 준다. (사진=지디넷코리아)

컴퓨텍스 2024 기간 중 만난 글로벌 노트북 제조사 관계자는 "GPU를 따로 탑재하면 전력 소모가 늘어 배터리 지속시간이 줄어들고 제조 원가가 상승함은 물론 메인보드 소형화, 내부 냉각 구조 설계에도 영향을 준다"고 설명했다.

이어 "게임이나 동영상 처리에서 고성능 외장 GPU가 필요한 일부 제품을 제외하면 현재는 대부분의 제품이 프로세서 내장 그래픽에 의존하는 상황"이라고 설명했다.

■ 내장 GPU 성능 강화, 휴대형 게임PC 시장에도 변화 오나

코어 울트라 200V 프로세서는 휴대형 게임PC 시장에도 적지 않은 영향을 미칠 것으로 보인다. 30W 내외 저전력으로 높은 그래픽 성능을 발휘하는 특성 때문이다.

클로 8 AI+ (A2VM) 시제품. (사진=지디넷코리아)

레노버 리전고, 에이수스 ROG 앨리(ROG ALLY) 등 현재까지 출시된 휴대형 게임PC는 대부분 AMD 라이젠 Z1/Z1 프리미엄 APU 기반이다.

대만 ODM 인벤텍이 제조한 코어 울트라 200V 기반 휴대용 게임PC 시제품. (사진=지디넷코리아)

인텔 프로세서 기반 제품은 올 초 MSI가 공개한 '클로 A1M'이 유일하며 이 회사는 내년 초 코어 울트라 200V 탑재 '클로 8 AI+'를 출시 예정이다. 이 외에 대형 제조사 한 곳 역시 비슷한 제품 출시를 검토 중이다.