NVIDIA/기술

상위 문서: NVIDIA

1. NVIDIA의 기술

1.1. 게이밍 퍼포먼스1.2. 드라이버

1.2.1. 리눅스/오픈소스 지원1.2.2. 제어판 고급 3D 설정

1.3. GPGPU1.4. 피직스(PhysX®)1.5. 옵틱스(OptiX)1.6. NVIDIA® Optimus™

1.6.1. 기술 설명1.6.2. 문제점

1.6.2.1. 그래픽 성능 저하1.6.2.2. 그 외의 문제점

1.6.3. 우회1.6.4. 기타1.6.5. Advanced Optimus™

1.7. NVIDIA App1.8. 자동차1.9. 인공신경망 연구

1. NVIDIA의 기술

SLI
게임웍스
GeForce NOW™
NVIDIA PureVideo - 그래픽카드 내부에 탑재된 동영상 디코딩 하드웨어 가속기인 비디오 프로세서
NVIDIA NVENC - 그래픽카드 내부에 탑재된 동영상 인코딩 하드웨어 가속기인 비디오 프로세서

1.1. 게이밍 퍼포먼스

파일:external/images.nvidia.com/twimtb-evolve.png

초창기의 ATI가 동영상에 대한 기술의 노하우를 쌓았던 것과는 반대로, NVIDIA는 게임에 대한 지원과 관련 기술을 쌓는데 집중했다. NVIDIA는 이와 관련하여 단순 마케팅 수준이 아닌 기술 지원과 자금 지원을 해주며 여러 게임 개발사들을 사로잡았다. 그 결과 꽤 많은 게임 개발사들이 친 NVIDIA 성향을 지니게 되었고, 동일한 게임에서 동일한 셋팅으로도 지포스가 라데온에 비해 더 나은 퍼포먼스를 보여주기도 했었다. 이 때문에 2000년대 들어 게임 시장이 대폭 성장하며 그래픽 카드 시장 역시 NVIDIA의 점유율이 함께 높아지게 되었다.

다만, 위의 내용은 과거의 일로 2020년대 기준으로는 정말 극소수의 게임을 제외하곤 NVIDIA나 AMD 지향성이 많이 희석되었다. 가장 큰 이유는 콘솔 게임기가 8세대에 접어들면서, 콘솔 시장이 급팽창했고, 이와 함께 상당수의 콘솔 게임기가 AMD의 CPU와 GPU를 사용하게 되었기 때문이다. 이에 따라 많은 게임 엔진이 특정 하드웨어 지향과 무관한 퍼포먼스를 낼 수 있도록 개발[1]되었고, 게임 개발사들도 여기에 따르게 되었다.

특히, 멀티 플랫폼 게임을 개발하는 개발사에선 개발 환경 자체가 AMD와 라데온을 고려하지 않을 수 없게 되었다. 아무리 PC에서의 최적화와 콘솔 게임기에서의 최적화가 별개의 문제라고는 하나, 어찌되었건 개발 자체가 AMD의 CPU와 GPU가 장착된 PC에서 이뤄진다. 결국 게임 개발사의 의지와는 무관하게 콘솔과 플랫폼을 공유하는 게임은 자연히 AMD의 라데온에 대해서도 잘 최적화가 될 수밖에 없게 된다.

즉, 2020년대 시점에서 게임 자체가 친 NVIDIA 성향을 지녀 AMD GPU에선 좋지 못한 퍼포먼스를 보여주는 경우는 찾아보기 힘들게 되었다. 그보다는 RTX-RT, DLSS 같은 NVIDIA만의 특화 기술을 채용하는 방식으로 NVIDIA와의 친밀성을 드러내는 경우가 많다.

1.2. 드라이버

지속적으로 한 달에 한 번씩 개선 버전 하나를 내놓는 ATI에 비해 베타 버전을 마구 뿌린 뒤 그중에 완성도가 높고 호응이 높은 버전을 정식버전으로 쓰는 방식을 채택한 덕분에 드라이버 설치나 호환성, 안정성은 NVIDIA 쪽이 나은 편.

라데온에 비해 클럭별 전압 세팅이 극히 세분화되어 있으며, 단 1W라도 TDP에서 빠지면 바로 부스트클럭으로 환원된다. 와트맨을 사용해 유저들이 최상의 세팅을 발굴해나가는 AMD에 비하자면 사실상 최상의 상태로 조정이 되어 출시된다고 보면 된다.

1.2.1. 리눅스/오픈소스 지원

일단 리눅스에서는 인텔이나 AMD와 달리 드라이버의 소스를 공개하지는 않고, 오픈소스 지원은 좋은 평가를 받는다고 보기는 힘들다. 2000년대의 AMD 리눅스 그래픽 드라이버 수준은 처참했으나 2010년대부터 라데온이 점유율을 올리기 시작했다. ProtonDB에서 조사한 리눅스 게이머의 CPU/외장 GPU 통계에 따르면 # 2021년 기준 NVIDIA 대 AMD가 6:4까지 따라잡힌 상황. 2009년 Phoronix 설문 조사와 비교하면 격세지감.

2012년에는 리누스 토르발스가 엔비디아는 안드로이드 덕분에 칩은 많이 팔아먹으면서도 드라이버 공개는 안 한다면서 공개석상에서 '단연 최악의 회사'라고 까고 "NVIDIA, fuck you"를 시전하기까지 했다. 2000년대 중반까지는 GPU 쪽 오픈소스 지원이 있기는 했으나 2D 영역뿐이었고, 이것마저도 지포스 8000 시리즈에서 끊겼다. 오픈소스 진영에서는 리바 TNT부터 지원하는 Nouveau라는 이름의 리버스 엔지니어링 프로젝트를 시작했고, 2D와 3D를 모두 지원하는 오픈소스 드라이버를 만들기 시작해 오늘날에 이르고 있다. 당초 엔비디아는 이 프로젝트에 큰 관심을 보이지 않았기 때문에 지원도 방해도 하지 않았고, 지금까지 온 것도 순전히 개발자들의 노력 덕분이었다. 그러나 케플러 제품군부터는 엔비디아도 이 프로젝트에 관심을 보여 모바일 AP인 테그라 K1의 GPU 영역에 대한 지원을 포함한 드라이버 코드를 작성해 주기 시작했고 맥스웰 제품군에 관해서도 이는 계속되고 있다. 엔비디아 공식 드라이버 지원이 끊겼거나 GPU별 레거시 드라이버 #가 호환되지 않는 환경이라면 답이 이것밖에 없다. GeForce 400/500(페르미) 시리즈는 2022년 말부터 드라이버 지원이 중단되었으며, GeForce 8부터 300 시리즈까지는 2019년에 드라이버 지원이 끊겼다. 따라서, GeForce 8부터 300시리즈는 리눅스 커널 5.4이하만 지원하고, 400/500시리즈는 6.0이하만 지원하고 있다. 600/700(케플러) 시리즈는 현재 보안 패치와 커널 업데이트에 따른 호환성 패치만 진행되고 있다.

다만 맥스웰 제품군부터는 하드웨어가 자사의 서명이 적용된 클로즈드 소스 펌웨어를 필요로 하는 구조로 설계되기 시작했다. 현재 맥스웰부터 튜링까지 제품군과 호환되는 펌웨어가 공개된 상태이나, # 전력 관리 펌웨어를 공개하지 않았기 때문에 부팅 시의 저클럭에 고정되어서 제대로 된 성능을 낼 수 없다. 암페어는 이마저도 없어서 nouveau를 사용한다면 느릿느릿한 바탕화면 표시기로나 사용할 수 있는 수준.

그러다 한국 시간 기준 2022년 5월 12일, 갑자기 튜링 아키텍쳐 이상 그래픽 카드의 커널 스페이스 드라이버를 GPL/MIT 듀얼 라이선스로 오픈 소스 한다는 충격적인 발표 [2] 가 나왔다. Intel/AMD처럼 펌웨어는 여전히 클로즈드 소스이다. 일단 데이터센터용 카드에 지원이 집중되어 있지만[3] 불안정하게라도 일단 개인/워크스테이션용 카드도 지원한다. 물론 리눅스 커널에 지원이 들어가려면 유저스페이스 드라이버까지 오픈 소스가 되어야 하지만 엔비디아도 업스트림 하겠다는 의지를 보인 만큼 희망이 보인다.

X11을 대체하는 유닉스/리눅스의 차기 디스플레이 시스템인 Wayland로 넘어가는 데 있어 가장 큰 걸림돌이 되고 있다. 왜냐면 커뮤니티가 합의한 GBM 방식 대신 혼자 EGLStreams라는 독자규격을 밀고 있기 때문. 이 때문에 데스크톱 환경별로 엔비디아 GPU만 지원하는 백엔드를 따로 만들어줘야 한다. 무시하고 넘어가기에는 엔비디아의 시장점유율이 무시하기 어려운지라 GNOME은 EGLStreams를 어쨌든 지원했지만, KDE는 "니네가 만들었으니 니네가 코드를 짜라"는 입장을 오랫동안 유지하여 2019년에야 NVIDIA에서 패치를 제출해서 EGLStreams 지원이 들어갔고, Sway의 개발자는 공개적으로 엔비디아 보이콧을 선언한 상황. 결국 엔비디아가 백기를 들고 495.44 드라이버에 GBM 지원을 추가했다. #

1.2.2. 제어판 고급 3D 설정

게임의 설정을 덮어쓰고 우선 적용되도록 되어있어서 화질이나 성능 등 선호하는 사용자 정의 설정을 할 수 있다. 하드웨어의 요구사항이 부족해도 적절히 조절하면 어느 정도 구동할 만큼의 튜닝이 되므로 구세대에서 오버클럭과 함께 튜닝이 한동안 인기였다.

여담으로 특별한 제어를 통한 하드웨어의 리바튜너나 소프트웨어의 Hare 같은 튜닝 프로그램들이 있었다.

하드웨어 튜닝의 경우 출고 당시 제거한 파이프라인을 살리거나 오버클럭, 펌웨어 수정 등 잘못 손대면 고장나는 튜닝도 있었다.

1.3. GPGPU

NVIDIA는 GPGPU에 대한 빠른 진출로 현재 Tesla라는 GPGPU에 특화된 연산 가속기 라인업과 CUDA라는 자체 솔루션을 보유하고 있으며, ATI에 비해 어느 정도 인지도가 있기 때문에 당연히 CUDA를 적극적으로 밀고 있다. 그런데 OpenCL과 DirectX 11부터 포함된 DirectCompute가 등장하면서 앞으로의 행보가 상당히 난감해졌다. 일단 발빠르게 OpenCL에 대한 개발 지원은 하고 있는 것 같다. OpenCL의 API 및 기타 표준 인터페이스를 이용하여 CUDA를 사용할 수 있도록 하는 듯 싶다.

ATI의 경우 FireStream이라는 GPGPU쪽 제품군을 별도로 가지고 있는 것에 비하여 CUDA는 GeForce 8400GS 이상의 보급형 제품에서도 사용 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그래서인지 사용자 층이 ATI의 GPGPU 플랫폼보다는 두터운 듯. 관련 개발자들을 대상으로 워크샵을 꾸준히 여는 등 열심히 밀고 있다. 2016년 현재까지의 상황에서 AMD의 FireStream은 거의 이름만 있고 사실상 지원이 끊어진 유명무실한 상태이며, OpenCL은 활성화 되고는 있으나 기존 프로그램들이 아직 CUDA를 쓰는 게 많다.

MS의 DirectCompute와 OpenCL의 범용성 덕에 점차 점유율이 늘고 있고, 인텔의 OpenMP를 활용하는 제온 파이등을 내놓으면서 시장 지위에 도전을 받고 있다. OpenMP는 CPU 프로그래밍과 유사해 프로그래밍의 난이도가 훨 낮다.

하지만 이런 경쟁자들의 계속되는 도전에도 불구하고 CUDA의 지위는 확고하다. GPGPU를 사용하는 주요 연산 라이브러리들이 전부 CUDA를 기준으로 작성되었으며 GPGPU를 사용해야 하는 연구개발 분야가 가성비보다는 검증된 제품과 라이브러리를 선호하는 보수적인 성향이 있어 한동안 황회장의 얼굴에 웃음기가 가시지 않을 듯. CUDA를 사용할 경우 라이브러리 지원과 GPU를 다룬다는 특성을 특별히 고려 안해도 될 정도로 추상화가 잘 되어 있지만 다른 아키텍처는 여전히 GPU의 동작구조나 메모리 관리 특성을 고려해야 하는 단점이 크다. GPGPU 수요가 폭발적으로 늘어난 딥 러닝 분야를 봐도 모든 라이브러리가 CUDA를 전제로 개발되고 있으며 OpenCL은 이미 망했고 인텔은 제온 파이 보급 자체가 아직 갈 길이 먼 상태.

R337 드라이버 이후부터는 Geforce 제품군에서의 CUDA 기반 비디오 인코딩/디코딩 라이브러리가 삭제되었다. 하드웨어 기반 가속 라이브러리 NVENC를 밀기 위해서라는데 Tesla나 Quadro 제품군은 정상적으로 사용이 가능하다. 이에 CUDA 가속을 사용하는 일부 코덱의 사용이 불가능해지거나, 미디어 편집 프로그램들에서의 호환성에 문제가 생길 수 있다. 그래서 2019년 4월부터 배포되는 지포스 드라이버는 그래픽 전용 드라이버가 별도로 제공되고 있다. 전용 드라이버 사용시 게임 프레임은 좀 떨어지나 어도비 그래픽 툴이나 오토데스크 툴들의 성능이 8~12% 정도 상승된다.

1.4. 피직스(PhysX®)

파일:external/upload.wikimedia.org/Nvidia_physx_official_logo.png

로고에서 볼 수 있듯 에이지아(Ageia)에서 개발했던 물리 엔진과 물리 가속 카드에서 출발했고, NVIDIA에서 인수한 후 물리 엔진 가속은 GPU로 통합되었고 물리 엔진 부분만 남았다.

오픈소스 진영인 OpenGL을 밀고 있지만 이미 게임계는 DirectX로 넘어가버렸기 때문에 이마저도 시원치 않은데다, 독자 물리 엔진 포맷인 피직스 엔진을 밀고 있지만 보급률은 영 좋지 않다. 피직스 엔진이 아닌 GPU 가속 피직스 물리 연산 기능의 경우 잘 사용되지 않는다. 엔비디아 독점이기에 엔비디아의 그래픽카드가 아니면 거의 사용하기 힘들어서 지포스 그래픽카드에서만 작동하는 기능을 굳이 게임 회사에서 추구할 필요는 없다. 다만 NVIDIA가 지원을 해준다면 뭐 만들겠지 현재로서는 친 NVIDIA 성향의 게임이 많으나, 계속 분발해야 NVIDIA가 지속적인 우위를 지킬 수 있을 것이다. 자세한 내용은 GameWorks 항목 참고.

그런데 2015년 3월에 GPU 가속 파트를 제외한 피직스의 소스 코드가 오픈소스로 풀렸다. # 피직스 지원 게임의 경우 눈이 즐거울 정도로 꽤나 괜찮은 물리효과를 보여준다. 궁금하면 배트맨: 아캄 시티의 피직스 적용/미적용 비교영상을 보자.

1.5. 옵틱스(OptiX)

2009년에 처음 발표된 레이트레이싱 렌더링을 위한 개발 도구. 게임이 아닌 응용프로그램에도 적용할 수 있는 범용 기술이다. 물리 엔진 기술인 피직스(PhysX)와 마찬가지로 CUDA를 이용하여 GPGPU 역할을 맡는 컴퓨트 셰이더로 동작하기 때문에 제대로 활용하려면 고사양의 CUDA 연산 성능이 필요하다. 게임웍스가 발표된 이후엔 게임용 부분을 게임웍스에 편입해서 OptiX For Games로 명명된 상태. 물론 본래의 OptiX가 개발 중단된 것은 아니므로 게임이 아닌 분야에서도 여전히 사용할 수 있다.

급기야 GeForce 20 시리즈, 쿼드로 RTX 시리즈부터는 레이트레이싱에 특화된 전용 연산 장치인 RT 코어가 탑재되었고, 이를 구현하는 게임을 개발하기 위한 도구인 MS의 DXR과 DXR이 포함된 프레임워크인 NVIDIA RTX도 공개되었다.

일반적으로 이 기능을 쉽게 느껴보고 싶다면 블렌더가 가장 접근하기 쉽다. Preferences 에서 System 항목을 들어간 후 Cycles Render Device 부분을 OptiX 옵션으로 켜주면 된다. CUDA 옵션보다 빠른 렌더링 처리 속도를 보여준다.

1.6. NVIDIA® Optimus™

파일:external/images.pcworld.com/188828-nv_optimus_3d_original.jpg

2020년대에는 조금 식어버린 떡밥 느낌이긴 해도, 잡음이 많은 기술이었다지만 읽기에 앞서 '세상에 공짜는 없다'는 말을 명심하자. 이 기술은 노트북 환경에서 원가, 소모전력, 성능, 그래픽카드 간 자연스러운 전환, 휴대성 등의 여러 제한사항에서 타협을 위해 태어난 기술이지, 무작정 뭐든 다 해주기 위해 태어난 기술도 아니고, Nvidia가 그런 걸 해주겠다는 말을 한 적도 없다.

옵티머스에는 장점도 분명히 존재하므로, 단점에 불만이 생긴다면 옵티머스가 적용되지 않은 노트북을 한번 찾아보고 비교해 보고서 이야기를 해보는 쪽이 바람직할 것이다. 사실상 성능을 위한 모든 불만을 잠재우는 방법은 휴대성 및 소모전력을 아주 포기하고서 데스크탑을 맞춰 버리는 쪽이기도 하다.

1.6.1. 기술 설명

간결히 표현된 동작 구조로, AMD에서는 동일한 컨셉의 기술이 Smart Access Graphics[4]라는 이름으로 존재한다. 외장그래픽 달린 노트북의 배터리 수명을 3시간에서 10시간 이상으로 끌어올린 일등 공신이라고 한다.

노트북에서의 외장 그래픽은 후달리는 내장 그래픽의 성능을 대신하기에는 배터리 소모량이 커진다는 엄청난 단점이 존재했다. 이를 해결하기 위하여 소니와 엔비디아가 협력하여 VAIO SZ 시리즈를 출시하였으나 이 노트북은 그래픽을 선택하기 위해서는 재부팅을 필요로 하였다. 소니의 후속 노트북인 VAIO Z 시리즈에서는 Hybrid Graphics 기술을 탑재, 윈도우 상에서 유저가 스스로 그래픽카드를 선택할 수 있었고 이 기술은 소니 이외에도 몇몇 회사가 적용하였다. 다만 그래픽카드를 활용하고 있는 프로세스를 종료한 후에야 그래픽을 변경할 수 있었고 변경하는 동안 스크린이 깜빡거린다. 또한 특수한 드라이버가 필요한데 NVIDIA가 지원을 해 주지 않는다. 해외 용자들이 커스텀 드라이버를 만들고 있으나 하이브리드 그래픽용 필수 파일 몇 개가 최신 드라이버와 잘 맞지 않아서 제작에 어려움을 겪고 있다.

파일:external/www.notebookcheck.net/Optimus_Usage_03.png

스위처블 1, 2세대에서는 내장과 외장 그래픽이 서로 동등한 위치에 있어 유저가 직접 변경하며 사용할 수 있었다. MUX 회로라고도 불리는 멀티플렉서 회로가 두 개의 그래픽 프로세서를 중개하는 역할을 해 준다. 스위처블 3세대라고 할 수 있는 옵티머스 기술은 평소에는 내장 그래픽 상에서 이뤄지던 작업이 외장 그래픽이 필요한 경우에만 켜진다고 표현할 수 있다. 이는 엔비디아 드라이버에 등록된 프로필에 주로 의존한다.

출시되는 엔비디아 그래픽을 장착한 노트북에는 대부분 들어가있으며 99퍼센트라 말해도 과언이 아니다. 오죽하면 장착되지 않는 것을 고르는 게 손에 꼽힐 정도. 옵티머스 기술의 장점으로는 발열과 배터리 수명, 성능이 향상되며 2세대 하이브리드 그래픽에서 발생하는 스크린 깜빡거림과 스위칭 지연이 없다. 그리고 2세대 하이브리드 그래픽보다 단가가 더 싸다. MUX 회로의 역할을 소프트웨어적으로 구현하니 물리적인 회로를 넣을 필요가 없어지니까 저렴할 수밖에 없었고, 이후 G-SYNC가 나오기 전까지 플래그십 게이밍 노트북과 모바일 워크스테이션을 제외한 거의 모든 외장 그래픽 탑재 노트북들이 이 기술을 채택하게 된다. 하지만 프레임이 하락하고 입력지연이 생기는 등 2세대 하이브리드 그래픽 대비 하락한 성능이나,[5] 초기 프로그램 호환 문제 등으로 인한 비판과 논쟁이 컸던 기술이기도 하다.

아이들(Idle) 시에는 내장 그래픽만 구동되고 엔비디아 GPU는 비활성화되므로 옵티머스 기술을 채택한 노트북이 전력 소모가 적지만, 게임이나 작업 등 풀로드를 걸어버리는 경우 옵티머스 기술을 채택한 노트북이 오히려 2세대 하이브리드 그래픽 적용 제품보다 전력 소모가 더 크다. 하지만 이 경우 내장 그래픽은 단순히 버퍼링 역할만 하기 때문에 내장 그래픽에는 거의 부하가 걸리지 않고, 상승하는 전력량도 노트북 전체 전력 소모량에 비하면 새발의 피라 큰 의미가 없다.

1.6.2. 문제점

1.6.2.1. 그래픽 성능 저하

옵티머스 기술 작동 시 외장 그래픽이 그림을 그려서 내장 그래픽에게 건네 주면 내장 그래픽은 그 그림을 화면에 붙이기만 하지만, 이 과정에서 외장 그래픽에서 연산한 결과물을 시스템 메모리로 복사하고, 내장 그래픽이 그걸 다시 불러와서 작업한 뒤, PCH를 거쳐서 디스플레이에 출력하게 된다. 즉, 단일 그래픽카드에서 직결로 디스플레이에 출력하는 것보다 더 많은 장치를 거치고, 시스템 메모리와 CPU의 작업능력 일부를 사용한다는 점은 변함없기 때문에 Muxless는 Muxed에 비해 프레임 주사율이 떨어지고 지연시간이 늘어지게 된다.

다만 이것도 케바케의 영역으로, 실제로 최신 AAA 게임이나 그래픽 벤치마크 프로그램을 옵티머스를 켜고 끌 수 있는 노트북으로 돌려보거나 외부출력과 내부출력을 비교해 보면 옵티머스로 인한 그래픽 성능 저하는 구동 프로그램과 그래픽 옵션에 따라 (#1) (#2) 차이가 유의미한 수준으로 나기도 하고 그렇지 않기도 하다.

60fps 정도만 유지하면 장땡인 게임은 애초부터 요구사양을 받쳐주고도 남아도는 노트북이라면 크게 문제될 일은 없지만, AOS 및 FPS 장르에서는 최대 성능[6]이 중요한 만큼 이 부분에 매우 민감하게 반응하는 일도 심심찮게 볼 수 있다. 민감한 사람이라면 Muxed 제품 또는 후술할 어드밴스드 옵티머스 기술이 적용된 노트북을 찾아보거나 우회 방법을 쓰는 것도 고려해보는 것이 좋다.

1.6.2.2. 그 외의 문제점

옵티머스로 인한 성능 저하를 지적하는 것이 아니라 옵티머스가 일으키는 각종 문제(호환성, 버그)에 초점을 맞추고 비판하는 것이라며 여전히 옵티머스 탑재 노트북 기피하기도 한다고. 옵티머스 기술이 적용된 노트북 중 멀티플렉서 회로가 탑재되지 않은 노트북은 최신기술 중 상당수(3D Vision, HDMI 2.0, Surround, G-Sync, DSR, VR)의 사용이 불가능하여 하이엔드 노트북임에도 하드웨어의 모든 기능을 활용하지 못하는 고자가 된다. 또 다른 문제를 꼽자면 그래픽 관련 버그가 있는 게임들은 d3d9 같은 파일을 추가하거나 교체하는데, 그렇게 된다면 게임이 외장 그래픽카드를 제대로 인식하지 못하는 일이 발생한다.

Windows XP는 2개 이상의 그래픽 카드를 운영체제 차원에서 관리를 해주는 게 어려워서 지원해 주지 않았다.[7]
리눅스에서는 두 가지 방법이 있는데, 공식 엔비디아 드라이버는 로그아웃 후 로그인이 필요한 방식과 optirun처럼 스크립트로 게임을 실행하는 방식(오픈소스의 PRIME을 유용한 것)이 있으며, Bumblebee는 윈도처럼 동작하게 해 주지만 동영상 가속은 아직까지 지원하지 않으며 공식지원인 prime-run에 비해서는 아무래도 성능이 떨어진다. NVIDIA가 드라이버 개발을 폐쇄적으로 진행한다는 점은 아쉬운 요소다. ~~그래서 리누스 토르발스는 NVIDIA에게 엄청난 명언을 날렸다.~~

특히나 리눅스와의 궁합은 쥐약. 그래픽카드 드라이버를 서치하는 것 부터가 일인데, 범블비에서 세팅한 것처럼 그래픽카드가 작동하는 경우는 제대로 설치해도 희박하고, GPU를 요구하는 프로그램을 실행시킬 때마다 터미널을 켜서 optirun app_name 커맨드로 실행시키면 정상작동하는 상태까지 오면 양반이다. 십중팔구 범블비와 엔비디아 드라이버를 깔면 XSession조차 작동하지 않아서 아무런 GUI 도움 없이 버추얼 콘솔에서 엔비디아 그래픽카드 드라이버와 범블비를 삭제하고 /usr/share/X11/, /etc, 또는 /etc/X11 폴더 안에 있는 xorg.conf나 xorg.conf.d안의 세팅파일들을 조작해줘서 내장 그래픽을 사용하도록 설정해줘야 한다. 또한 인텔의 전력관리 기능 등과 충돌해 쓰로틀링이 발생해 성능저하가 발생하는 경우도 있는데 이는 인텔의 전력관리 기술을 꺼서 해결 가능하다. # 그나마 엔비디아에서도 칼을 빼들어서 공식적인 옵티머스 지원을 위해 prime-run 같은 스크립트를 제공했지만 그뿐. optirun이 prime-run으로 바뀌고 bumblebee가 nvidia-prime으로 바뀌었을 뿐이지 Xorg.conf를 수동으로 짜야 하는 상황 자체는 달라지지 않았다. 게다가 내장 그래픽이 Intel HD Graphics가 아닌 AMD APU면 그야말로 리눅스와의 호환성은 최악으로, dGPU가 앱 하나하나가 아닌 화면 전체를 그려서 iGPU에 뿌려주도록 하는 Reverse PRIME 기술을 NVIDIA+AMD 조합에서는 완전 미지원하며, 현존하는 옵티머스 관련 글들이 거의 인텔-NVIDIA나 인텔-AMD GPU 조합에 방점을 맞추고 있기 때문에 AMD GPU-AMD GPU[8]나 AMD GPU-NVIDIA 조합은 꽤나 문서 찾기가 어려운 상황이다.

1.6.3. 우회

Muxless 옵티머스 노트북에서 취할 수 있는 가장 현실적인 우회 방법은 외부 모니터를 연결하여 그것만 사용하는 것. 엔비디아와 노트북 제조사들도 대체로 외부 모니터용 포트만큼은 외장그래픽에 직결시켜 사용할 수 있도록 손을 써두기 때문에 가능한 방법이다. 물론 드물긴 하지만 모든 디스플레이 포트가 내장하고만 연결되어 있다면 옵티머스 해제하는 건 포기하는 것이 정신건강에 이롭다.

여담으로, 몇몇 노트북은 BIOS에서 Optimus 기능을 끌 수 있다고 하고, 2015년에 출시하는 한성컴퓨터의 중급 이상 모델들 중 옵티머스를 장착한 경우에도 옵티머스를 쓸지 외장 그래픽만 쓸지 선택할 수 있다고 하는데, 이는 아까 말한 MUX 회로로 카드를 제어하고 있기 때문이다. 그리고 SLI 노트북의 경우 특성 상 옵티머스 사용이 애초에 불가능하다. SLI 노트북은 MUX 회로 유무를 막론하고 내장 그래픽이 BIOS 및 ACPI 수준에서부터 아예 비활성화되어 있는 경우가 많다. 대표적인 것이 AORUS X7 시리즈. 일반적인 Optimus 지원 노트북은 MUX 회로가 없이 그래픽카드가 바로 내장으로만 연결되어 있기 때문에 어떤 수를 쓰더라도 Optimus를 하드웨어적으로 해제하는 건 불가능하다.

또 다른 방법은 DDU를 사용해서 그래픽 드라이버를 깨끗이 날려버리고 새로 깔 때 인텔 드라이버를 무시하고 깔면 옵티머스를 무력화할 수 있다. 지포스 컨트롤 센터에서 기본 그래픽 카드를 선택할 때, 인텔 칩이 아예 선택에 나오지도 않게 되는 것으로 확인이 가능하다. 엠비언트 오클루전 (품질)과 같은 특정 옵 사용시 왠지 모르게 훨씬 원활하다. 전원 개무시하고 성능을 올리고 싶다면 해 볼만한 방법. 다만 이 방법은 일부 노트북에선 전혀 먹히지 않는 방법이므로 섣불리 시도하진 말자.

G-SYNC 기술을 적용한 노트북은 GPU가 디스플레이와 직접 연결되므로 옵티머스가 탑재되지 않는다. 성능과 반응 속도를 최대한으로 뽑고 싶다면 고려해보자.

ASUS 게이밍 노트북일경우 Armoury Crate에서 아예 꺼버릴수도 있다. 또한 레노버 벤티지에서도 하이브리드 모드를 끌수 있다.

1.6.4. 기타

그러나 윈도우 10에서 문제가 생기는 경우도 있는데, 자세한 것은 Windows 10/버그를 참고할 것.

Glide/Direct3D(~9[9]) 호환 래퍼인 dgvoodoo에서는 프레임 드랍이 생기는데 해결법은 게임이 아닌 dgvoodoo 제어판만 외장 그래픽으로 설정해야한다.

Optimus 기능을 사용하는 랩톱의 경우 Vulkan과 OpenGL 모두 포함 Reshade가 절대로 올바르게 동작하지 않는다. 다만 Reshade가 적용된 게임을 외장 모니터에서 실행시키는 경우에는 정상적으로 작동하는 것을 보아, 모니터 별 구동 GPU 선택 과정에서 오류가 발생하는 것으로 보인다.

여담으로 Optimus 기술이 적용된 노트북에서도 NVIDIA GameStream의 이용이 가능하다. 역으로 iGPU의 스트리밍 기술(e.g., AMD Link)은 이용할 수 없다. 다만 플리커링 등 여러 문제가 발생할 수 있기 때문에 세팅에 조금 공을 들여야 한다.

대각선 엇물림 문제: 710M 시리즈부터 900M 시리즈까지 다이렉트X 9나 오픈GL을 사용하는 게임에서 대각선으로 엇물림(Tearing)이 생기는 증상이 발견되고 있으며, 1000 시리즈를 장착한 노트북에서도 확인되었다. 옵티머스 때문에 발생하는 문제이지만 옵티머스를 꺼도 증상이 사라지지는 않는다. 드라이버 자체는 PC에 계속 남아있기 때문. 수직동기화를 끄면 사라지는 경우도 있으나 이는 게임마다 다르며, 현재 근본적인 해결책은 없는 것으로 보인다. # #

윈도우의 DWM(Desktop Windows Manager) 프로세스와 엔비디아의 GPU 간 드라이버 싱크 문제라고 한다. 현재 MS와 엔비디아가 서로 떠넘기기를 시전하고 있다고 하니 근시일 내에 해결되기는 힘들 듯하다.

여기에서 임시 수정 프로그램을 받을 수 있다. 단점으로는 성능이 하락하며, 강제로 V-Sync가 걸려서 60, 30, 15 등으로 프레임이 고정된다. 또한 켜진 상태로 모니터를 연결시 성능이 매우 하락한다고 하며, 재부팅 하면 나아질거라고 되어 있다. 다이렉트X 9를 사용하는 게임만 지원한다고 한다.

1.6.5. Advanced Optimus™

기술 소개 문서(영문)

기존 옵티머스의 단점을 보완하기 위해 GeForce 30 시리즈부터 도입한 개선판이다.

기존의 옵티머스 기술 아래에서 NVIDIA GPU(이하 dGPU, discrete GPU)는 디스플레이 출력에 전혀 관여할 수 없었다. 디스플레이 출력은 Intel 또는 AMD의 통합 그래픽(이하 iGPU, integrated GPU)이 전적으로 담당하고, dGPU는 고성능 렌더링이 필요할 때만 활성화되어 렌더링한 그림을 iGPU에 전달하는 역할밖에 하지 못한다.[10] 이 때문에 병목현상이 발생하고, dGPU가 G-SYNC를 지원하는데도 이를 사용하지 못하는 등 성능상의 큰 제약이 있었다.

Advanced Optimus는 디스플레이를 담당하는 GPU를 동적으로 선택하는 방식으로 작동한다. NVIDIA 제어판에서 세 가지 옵션을 제공한다.(자동 선택, 옵티머스, NVIDIA GPU 단독) 기존의 옵티머스 방식도 사용할 수 있으며, dGPU가 디스플레이를 단독으로 담당하게 할 수도 있다. 단, 동적 선택 모드에서는 노트북에 외부 모니터가 연결되어 있지 않아도 내부적으로 듀얼 디스플레이로 인식한다는 점을 참고해야 한다. 두 논리 디스플레이가 서로 다른 GPU에 연결되어 필요에 따라 선택하여 운용한다고 생각하면 될 것이다.

===# GeForce® Experience™ #===

파일:external/images.nvidia.com/GeForce_Experience_Badge_Type_H_blk.png

지포스 600대와 비슷하게 나온 지포스 전용 프로그램.
드라이버 업데이트 알람이나 컴퓨터 정보창 같은 자잘한 기능을 제외한 주요 기능은 다음과 같다. AMD에도 비슷하게 ‘AMD Gaming Evolved’라는 프로그램이 있었는데 2016년에 그래픽 드라이버에 흡수시키는 방식으로 사라졌다. 익스피리언스는 2024년 엔비디아 앱애 기능을 옮기는 방식으로 대체되었다.

게임 자동 최적화
말 그대로 컴퓨터 사양에 맞춰서 자동으로 최적화된 게임 세팅을 맞춰준다. 적정 수준의 프레임과 그래픽을 타협보기 위해 매번 옵션을 만지작 거렸던 게이머들에게는 괜찮은 기능이다. 지향하는 기준이 프레임보다는 비주얼인지 컴퓨터 사양이 하이엔드급이 아닌 이상 그래픽 효과가 듬뿍 들어간 최신 AAA 게임들은 적정설정에서 45~48 FPS 정도가 나온다. 안정적인 60프레임을 원한다면 적정보다 1,2단계 정도 낮추는 것을 추천. 최적화 옵션들을 잘 살펴보면, PCSS, TXAA, DSR 등 엔비디아 기술들 위주인 것을 알 수 있다.

SHARE(ShadowPlay)
역시 600번대 이후 GPU에 추가된 HW 인코더인 NVENC를 이용한 녹화, 스트리밍 기능. CPU 자원을 상당히 적게 먹어서 게임 프레임을 떨어뜨리지 않고도 60프레임 영상을 찍을수 있다. H.264, HEVC 코덱을 이용하며, 1080p 영상은 50Mbps, 4K 영상은 130Mbps의 비트레이트까지 기록할 수 있다.[11] 자체적으로 지원하는 섀도우플레이의 주요 기능은 단축키를 입력하면 그 시점부터 최대 20분 전까지의 영상을 저장하는 기능으로, 이미 지나간 장면을 블랙박스처럼 자유롭게 기록할 수 있으므로 더 이상 클립 하나를 따기 위해 상시 녹화를 돌릴 필요가 없게 된다. 물론 여타 화면 캡처 툴처럼 일반적인 레코딩 시작/종료 기능 또한 지원.

공개된 시점에서는 GeForce Experience를 통해서만 사용할 수 있었지만 이제는 반디캠도 NVENC를 지원한다. 하지만 이 녀석은 시간 제한이나 워터마크따위는 없는 무료라는 것. 현재는 샤나인코더 같은 인코딩 툴에서도 쓸 수 있고, 애프터버너도 NVENC를 써서 시간 제한이나 워터마크 없이 녹화할 수 있다. 이 쪽은 NVENC 내부 설정을 열어서 해상도와 무관하게 130Mbps까지, 섀도플레이 설정도 용량 및 시간 제한을 조절해서 맘대로 찍을 수 있다. 초반에는 해상도와 무관하게 50Mbps까지만 지원했으나 업데이트로 지원 추가. '바탕 화면 캡처 허용'에 체크하면 바탕화면, 다른 동영상을 녹화하는 것도 가능하다. 오버레이에 카메라, 상태 표시기(녹화), FPS 카운터를 표시하는 기능도 있다.

Ansel
2016년 GTX 1080 발표회에서 공개한 기능으로, 게임 스크린샷을 찍을 수 있는 기능이다. 초고해상도, 자유 시점 카메라, 후처리 필터, VR 360도 사진, HDR 등을 지원한다. 2018년 RTX 시리즈 발표회에서 기존의 Ansel을 업그레이드한 Ansel RTX가 발표되었다. Ansel RTX는 실시간 수준 이상의 초고품질 레이 트레이싱 사진[12], AI를 이용한 고해상도 사진 등을 지원한다. 여담으로, Ansel이라는 이름은 풍경 사진으로 잘 알려진 미국의 사진 작가, Ansel Adams의 이름에서 따 온 것으로 보인다.

2016년 3월 7일에 배포된 버전 367.47을 설치하는 도중에 블루스크린이 뜨고난 뒤 모니터가 아예 작동이 되지 않는다는둥 부팅이 아예 안된다는둥 컴퓨터를 말아먹었다는 원성이 자자하다. 이들 대부분이 윈도우 10 유저들이다. 윈도우 8.1도 있으니 해당 OS를 가지고 있다면 업데이트를 자제해야 할 것 같다.

3.0 업데이트 이후로, UI가 많이 변경되었다. 대표적으로 SHARE 기능이 오버레이 형식으로 바뀌었다(Alt+Z). 그리고 스트리밍을 트위치와 유튜브로도 이제 할 수 있다. 업데이트 이후 몇몇 유저들이 녹화를 할 수 없는 문제가 발견되었다. 녹화는 물론이고 공유 버튼을 눌러도 '공유를 열 수 없습니다.' 라는 메시지만 반복될 뿐. 아니면 그냥 녹화 시작이나 리플레이를 시작하려고 클릭을 해도 반응을 하지 않는다.

소셜 미디어로 강제 로그인해야 쓸 수 있다. 암호를 틀리는 등의 로그인 실패를 여러 번 하면 보안을 위해 계정이 30분간 차단된다. 그러니 적어둔 암호를 찾거나 '암호 잊음' 버튼을 눌러 재설정하는 것이 30분을 기다리는 것보다 좋은 선택일 것이다. GeForce Experience로 엔비디아가 개인정보를 수집하고 있다는 썰이 있다.(정보 수집 자체는 100% 확인된 팩트이다. 그 수집하는 정보가 '개인'정보냐 아니냐가 루머지, 그리고 특정 버전 이후로는 정보 수집용 서비스를 중지 # 시키면 GeForce Experience 자체가 오류나서 작동하지 않도록 바뀌었다.)

보다못한 TechPowerup에서, 드라이버 인스톨러를 조작하여 관련 컴포넌트들을 아예 다 빼고 설치할 수 있는 툴을 발표했다. TechPowerup, NVIDIA 드라이버 관리 소프트웨어툴 발표

엔비디아의 최신 지포스 익스피리언스 업데이트, "심각한" 보안 취약점 패치 #

2016 CES에서 페이스북 스트리밍 지원을 발표했다.

엔비디아 홈페이지에서 그래픽 드라이버를 직접 받아 설치하는 경우, 엔비디아 익스피리언스가 포함되어 있는 옵션을 선택하지 않으면 기존에 깔려있던 익스피리언스가 삭제된다. 보통 익스피리언스가 깔려있으면 이걸 통해서 드라이버를 깔겠지만 일부 게임에서 크래시 문제 등으로 홈페이지에서 받아서 설치하는 경우가 많으니 주의.

문제점

저사양 컴퓨터에서는 렉도 많이 유발하고, 여러가지 오류도 많은 프로그램이다. 심지어 게임 백그라운드에서 돌아가는 특징 덕에 오버워치를 하다가 비인가 프로그램으로 무고밴을 당하는 경우도 종종 있는 듯.

구글 연동 로그인시 검은화면만 나타나는 버그가 있는데 인증서를 추가해주면 대부분 해결된다. 지포스 포럼

이외에도 일부 컴퓨터의 경우 지포스 익스피리언스에서 그래픽 드라이버를 설치할 시 일부 게임[13]이 크래쉬난다. 원인은 불명이다. 그래픽 드라이버를 삭제하면 문제가 해결되니 혹시 게임이 램 부족도 아닌데 크래쉬가 난다면 이를 의심해보는 것도 좋다.

2021년 들어 진행된 업데이트 이후, 기존 제공되던 기능인 프레임레이트 카운터를 성능 모니터로 변경하며 쓰레기로 만들어버렸다. 컴퓨터 자원을 더 사용하고, 가독성과 정확도는 떨어진다. 지원하지 않는 게임에서는 N/A로 뜨기만 한다. 유저 피드백을 물어봐 놓고 무시로 일관하고 있다.

2024년 후반부부턴 엔비디아 앱으로 대체하면서 버그가 터졌는지 리플레이 녹화 기능이 수시로 먹통이 되는 사태가 벌어지고 있다. 이게 꼬와서 엔비디아 앱으로 넘어가자니, 그 쪽은 녹음이 안 되는 버그가 있어서 울며 겨자먹기로 지익스로 다운그레이드하는 사태도 벌어지고 있다.

심지어 고장도 매우 잦아서 PC 재부팅 혹은 재설치를 매번 해줘야 작동이 된다.

1.7. NVIDIA App

공식 홈페이지

GeForce® Experience™를 대체하는 프로그램이며, 566.36 버전 드라이버에서부터 NVIDIA App을 설치하는 옵션으로 교체되었다.

1.8. 자동차

그래픽 업계치고는 상당히 사업 확장에 관심이 많아서 여러 사업에 투자하고 있고 그중 가장 투자가 활발한 곳이 바로 자동차이다.

초창기 테그라 시절부터 테그라 칩셋이 모바일 뿐만 아니라 차량에도 쓰일 것을 홍보했으며 실제로 아우디 같은 몇몇 업체에 공급하는 데 성공하였다. 아우디 자동차에 쓰이는 계기판과 인포테인먼트 시스템은 테그라 T30으로 제작된 물건들이다. 또한 자율주행 자동차 사업에도 관심이 있어서 자사의 GPU를 이용한 자율 주행 차량 패키지를 만들기도 하였으며, 현재 자율주행차를 구현하는 업체는 테슬라 [14], 아우디, 벤츠, 볼보, 보쉬, ZF 등 대다수가 엔비디아의 드라이브 PX 연산 모듈을 쓰고 있는 관계로 자율주행차의 승리자이기도 하다. 다만 엔비디아의 드라이브 PX 연산 모듈을 쓰는 거지 그 안에 들어가는 SW는 자체 개발이다. 그리고 엔비디아 자체적으로도 자율주행차를 선보였다. 영상 이게 무슨 의미를 가지고 있나면 차량 제조 능력이 없는 엔비디아가 차량을 외부에서 들여와서 해당 차량에 자율주행 플랫폼을 올렸다는 건데 자율주행차를 개발할 능력이 없는 소규모 자동차 제작사도 엔비디아 드라이브 PX를 채용하면 충분히 자율주행차를 직접 구현해 볼 수 있다는 걸 보여 주는 사례이다.

AI 연산등에 가장 많이 쓰이는 GPGPU에서 가장 유명한 업체가 엔비디아이기도 하지만 경쟁 업체들 중에서 본격적인 GPGPU 연산을 위한 임베디드 시스템을 가진 업체가 없다. 테그라가 유일하다고 봐도 된다. 임베디드용 고성능 GPU는 사실 AMD도 판다. 문제점은 AMD의 솔루션은 Ryzen Embedded 이전까지는 고성능보다는 저전력에 초점을 맞추고 있었고, 결정적으로 GPGPU 시장을 엔비디아가 꽉 잡고 있어서 AMD 제품은 소규모 업체나 아주 특수한 업체만 쓰는 중이다.

1.9. 인공신경망 연구

인공신경망을 이용해 자동으로 이미지를 만들어내는 기술을 구현하는 데에도 관심을 보이고 있다.

2019년 3월 18일 GauGAN이라는 기술을 발표했다. 이름은 프랑스의 후기 인상주의 화가 폴 고갱에서 따온 듯하다. 이 기술은 사람이 대충 그림을 그리면 컴퓨터가 이것을 실사처럼 보이는 풍경사진으로 바꿔주는 기술이다. 이는 기술적으로 상당히 진보된 것으로 이전의 사진 기술이 단순 자연을 사실적으로 복제하는 수준에 머물러 있었다면 이 기술은 나아가 구상 회화의 영역을 잠식할 수 있을 수준으로 보인다. 상당한 반향을 불러 일으켰는지 시그래프 프로페셔널 그래픽 컨퍼런스에서 호평을 받으며 '베스트 오브 쇼' 및 '오디언스 초이스' 부분에서 수상했다.

[1] 가장 대표적인 것이 언리얼 엔진이다. 언리얼 엔진은 출시 초기에만 해도 대놓고 NVIDIA 협업을 하며, 라데온은 아예 자체 벤치마크에 포함시키지도 않았었으나, 콘솔 시장이 확대되자 이러한 정책을 폐기하고 멀티 플랫폼 엔진으로 완전히 탈바꿈한 상태다. [2] 튜링 이상만 지원하는 이유는 이때부터 GSP 아키텍쳐가 도입되어 펌웨어와 드라이버가 더 분리되게 설계되었기 때문인 것으로 보인다. [3] 이 분류의 카드들은 이미 안정 단계라고 한다. [4] 과거엔 Enduro라고 불렸다. [5] 이론상 오버헤드는 약 5~10% 정도여야 하나, dx9를 사용하는 레거시 프로그램 호환이나 드라이버 문제등으로 더 크게 차이가 난게 화근 [6] 굳이 최대 성능이 아니더라도 '144Hz 방어' 같은 얘기를 심심찮게 볼 수 있는 곳이 이 바닥이다. [7] 그 이전 Windows는 어떻게 Voodoo 2같은 애드온 카드를 지원했나면 그냥 드라이버를 동시에 인식한다. 사실 Voodoo 2까지는 에드온형 3D가속기라서 동시에 인식되도 상관없었다. 기존의 2D/3D 그래픽 카드가 프레임 버퍼 역할만 하면 되기에 [8] 옵티머스는 아니지만 dGPU 호환성이라는 문제에서는 AMD dGPU도 자유로울 수 없기 때문에 같이 서술한다. [9] 9는 개발중 현재는 D3D8까지 지원. [10] Windows의 DirectX 진단 도구를 통해 확인하면 NVIDIA GPU는 '디스플레이' 탭이 아닌 '렌더링(Render)' 탭에 들어가 있고, 디바이스 유형은 '렌더링 전용 디스플레이 장치(Render-only display device)'라고 적혀 있다. [11] 단 HEVC는 지원 HW가 있어야 하므로 600, 700번대 등의 구형 카드에서는 사용 불가. [12] 다시 말하면, 게임에서 지원하는 레이 트레이싱 효과 품질을 더욱 높여서 훨씬 사실적인 그래픽을 구현해서 사진을 찍을 수 있다. [13] 주로 배틀그라운드 [14] 자율주행 하드웨어 2.5부터 자체 제작한 칩셋으로 전환했다.