중국산 게임용 그래픽 카드의 과거와 현재

작년 한여름, 《블랙 신화: 우공》의 열풍이 중국 전역에 퍼져 나갔다. 이 열풍은 장르의 경계를 넘어 트렌드로 자리 잡으며, 사람들이 《블랙 신화: 우공》의 3A급 매력을 직접 체험하기 위해 하드웨어를 구매하도록 이끌었다.

『블랙 신화: 우공』이 출시된 지 3일 후, 모어스레드 드라이버 팀은 밤낮없이 작업하여 이 게임에 최적화된 특별 드라이버를 출시했다. 새로운 드라이버 덕분에 모어스레드 MTT S80 그래픽 카드는 마침내 이 중국산 3A급 대작 게임을 구동할 수 있게 되었지만, 실행 결과는 기대에 미치지 못했다:

“1080P 해상도에서 그래픽 설정을 낮추고 성능 모드의 TSR 초해상도 기능을 켜면, 프레임 수가 간신히 30~40프레임 선에서 안정적으로 유지됩니다.”

MTT S80 그래픽 카드의 실제 성능은 당시 엔비디아의 중급 가성비 카드인 RTX 4060과는 분명히 큰 격차를 보였다. 하지만 모어스레드(Moore Threads)의 입장에서 볼 때, 1세대 게이밍 그래픽 카드가 최신의 최첨단 중국산 3A급 대작 게임을 원활하게 구동할 수 있다는 사실 자체만으로도 이미 획기적인 성과다.

12월 5일, ‘중국의 엔비디아’라는 별명을 가진 모어스레드가 스타크노보드(科創板)에 상장되었으며, 당일 주가는 425% 급등했고, 종가 시가총액은 3,000억을 돌파하며 스타크노보드 시가총액 상위 5위권에 진입했다.

MTT S80 그래픽 카드의 성능은 시장의 주류 제품들에 비해 뒤처지지만, 이 제품을 설계한 ‘무어 스레드’는 중국 반도체 산업의 자립과 통제라는 오랜 염원을 짊어지고 있으며, 엔비디아, AMD, 인텔이 장악한 독점 구도에 균열을 내고자 한다.

또한 게이머들은 중국산 게임용 그래픽 카드가 국제 거대 기업들과 어깨를 나란히 하며 경쟁하는 모습을 간절히 바라고 있다. 그들은 이미 ‘사기꾼’으로 불리는 ‘노황’(엔비디아 CEO 황런쉰)의 얼버무림에 지쳐 있다.

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엔비디아 중국 팀이 창업했으며, 텐센트와 세기화통이 모두 지분을 보유하고 있다

시간을 2020년으로 되돌려 보면, 기술 선두주자인 미국이 반도체 수출 금지라는 강력한 카드를 꺼내 들었다.

자주적이고 통제 가능한 기술에 대한 강력한 수요에 힘입어, GPU 연구 개발에 주력하는 신생 기업인 신퉁 반도체, 비런 테크, 무시 테크 등이 우후죽순처럼 잇달아 설립되었다.

당시 엔비디아의 글로벌 부사장 겸 중국 지역 총괄 매니저였던 장젠중은 퇴사를 결심하고, 엔비디아에서 함께 일했던 동료 몇 명을 데리고 ‘모어 스레드’를 설립했다.

엔비디아 시절의 장젠중

모어스레드 경영진 중에는 엔비디아 중국에서 시장 생태계를 담당했던 저우위안(周苑)이 CFO를 맡았고, 엔비디아의 전 GPU 아키텍트 장위보(张钰勃)가 CTO를, 엔비디아의 전 영업 이사 왕동(王东)이 부사장을 맡고 있으며, 드라이버 및 소프트웨어 부서 책임자인 양상산(杨上山) 역시 엔비디아의 전 GPU 아키텍트였다.

반도체 업계 종사자인 린슈오는 ‘게임차관’과의 인터뷰에서 엔비디아의 중국 내 GPU 아키텍트 수가 매우 적으며, “상하이 지사 전체 역사상 그 수가 몇 명 되지 않는다”고 말했다.

뛰어난 이력 덕분에, 무어 스레드는 설립 100일 만에 두 차례의 자금 조달을 완료했으며, 기업 가치는 10억 달러를 넘어섰다.

바이트댄스와 텐센트는 모두 모어스레드의 초기 투자에 참여했다. 한편, 세기화통은 국성자본의 산업 펀드를 통해 모어스레드에 간접적으로 지분을 투자했다.

하지만 바이트댄스는 모어스레드의 IPO로 인한 혜택을 완전히 누리지 못했다. 올해 1월, 바이트댄스는 보유 중인 모어스레드 지분을 총 1억 7700만 위안에 디안시 캐피털에 매각했다.

자본의 강력한 지원에 힘입어 모어스레드는 “일부 IP는 구매하고, 일부는 자체 개발”하는 전략을 채택하여, 설립 18개월 만에 첫 번째 GPU 아키텍처인 ‘수제(苏堤)’를 출시하는 한편, 2세대 ‘춘샤오(春晓)’와 3세대 ‘추위안(曲院)’ 아키텍처도 병행하여 개발했다.

모어스레드는 자사의 GPU 아키텍처에 “서호 십경”이라는 이름을 붙여, GPU 기술을 활용해 세계에서 가장 아름다운 실제 풍경을 디지털로 재현하겠다는 뜻을 담았습니다. 단순한 ‘알파벳+숫자’ 조합에 비해 중국인 특유의 낭만적인 정취를 더해 브랜드의 기억에 남는 포인트를 형성했습니다.

서호 10경에서 이름을 따온 GPU 아키텍처는 꽤 낭만적인 느낌을 준다

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손해를 보며 그래픽 카드를 판매하지만, 게임 성능은 1050과 거의 차이가 없다

2022년 하반기 채굴 열풍이 사그라들면서, 오랫동안 부풀려져 온 그래픽카드 가격 체계가 마침내 무너졌다. RTX 30 시리즈 그래픽카드가 출시된 지 2년 만에, 게이머들은 드디어 정가로 새 그래픽카드를 구입할 기회를 얻게 되었다.

상상할 수 있듯이, 소비자들은 엔비디아와 AMD라는 두 GPU 거대 기업에 대해 오랫동안 쌓아온 불만이 깊다.

그해 11월, 무어스레드는 가을 신제품 발표회에서 중국 최초의 국산 게임용 그래픽 카드인 MTT S80을 공개했다. 이는 소비자용 GPU 시장에 새로운 경쟁자가 등장했음을 의미한다.

국내 대부분의 GPU 업체들이 범용 연산 성능에만 집중하고 그래픽 성능을 소홀히 하는 것과는 달리, 모어스레드가 설계한 GPU는 모든 기능을 갖춘 제품입니다. 단일 GPU로 그래픽 렌더링, 고화질 동영상 디코딩, AI 연산 가속, 물리 시뮬레이션 등 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.

Moore Threads는 게임 기술 자체가 최첨단 신기술을 신속하게 통합할 수 있는 훌륭한 하이테크 실험 무대라고 보고 있습니다. 이것이 바로 그들이 게임용 그래픽 카드를 출시하게 된 계기입니다.

MTT S80은 2세대 ‘춘샤오’ 아키텍처(7nm 공정)를 채택했으며, 4096개의 스트림 프로세서, 32개의 텐서 유닛, 256개의 래스터라이저 유닛을 내장하고, 클럭 속도는 1.8G이며, 16G GDDR6 그래픽 메모리를 탑재하고 있습니다.

단정밀도 부동소수점 연산 성능은 14.7 TFlops에 달하며, 이론적 연산 성능은 RTX 3060과 비슷합니다. 하지만 이론적 성능은 어디까지나 이론일 뿐, 실제 게임 성능은 완전히 다릅니다:

S80은 3DMark Fire Strike, Time Spy 등의 벤치마크 테스트에서 GTX 1060보다 점수가 약간 낮게 나왔으며, 실제 게임 테스트에서는 S80의 성능이 GTX 1050에 더 가까웠다.

이론과 현실 간의 이러한 격차는 주로 드라이버 호환성이 아직 충분히 확보되지 않았기 때문이다.

린슈오는 ‘게임차관’에, 드라이버 개발의 난점은 다양한 게임 표준 인터페이스를 지원하고 성능을 최적화하는 데 있다고 설명했다.

게임 개발사는 게임 엔진을 거치지 않고 그래픽 카드의 저수준 API를 직접 호출하여 실행 효율을 높일 수 있습니다. 하지만 이를 위해서는 게임에 대한 별도의 최적화가 필요합니다.

드라이버 개발자는 게임의 렌더링 방식을 분석하고, 실행 중 발생하는 버그를 수정하며, 셰이더 컴파일 효율을 최적화하는 등의 방법을 통해 그래픽 카드의 잠재력을 더욱 끌어낼 수 있습니다.

모어스레드의 MUSA 아키텍처가 엔비디아의 CUDA 아키텍처와 호환되기는 하지만, 실제로 CUDA 언어를 변환하는 효율은 높지 않다. 이것이 아마도 S80의 실제 게임 성능이 RTX 3060에 훨씬 못 미치는 또 다른 주요 원인일 것이다.

의심할 여지 없이, MTT S80은 아직 완전히 성숙한 그래픽 카드는 아닙니다. 게이머들은 여러 측면에서 S80의 미숙한 점을 느낄 수 있습니다.

예를 들어, S80은 그래픽 카드에 흔히 사용되는 PCIe 8핀 전원 커넥터를 채택하지 않고, 대신 CPU의 8핀 전원 커넥터를 활용합니다. 무부하 상태에서도 대기 전력 소모량이 100W를 초과합니다.

S80이 CPU의 8핀 전원 커넥터를 사용하다니

MTT S80이 출시되었을 당시, 호환성을 보장하기 위해 ASUS 메인보드 한 장과 묶음 판매되었으며, 가격은 2,999위안으로 책정되었습니다. 이를 계산해 보면 S80의 단가는 약 1,800위안 정도입니다. 이러한 가격과 성능으로는 게이머들의 구매를 유도하기 어렵다는 것이 분명합니다.

모어스레드의 기업공개(IPO) 설명서에 따르면, 소비자용 그래픽 카드는 판매 실적이 부진할 뿐만 아니라 적자 판매 상태인 것으로 나타났다.

2023년 모어스레드의 징동 직영 매장에서 게임용 그래픽 카드(S80 및 S70)의 매출액은 399.14만이었다. 워크스테이션용 그래픽 카드와 사무용 고사양 그래픽 카드를 포함하면, 모어스레드는 해당 연도에 총 1.17만 장의 소비자용 그래픽 카드를 판매했다.

JD.com 매장은 게임용 그래픽 카드를 판매하는 곳입니다.

당시 소비자용 그래픽카드 사업 부문의 매출총이익은 2,000만 적자를 기록했는데, 이는 “한 장 팔 때마다 한 장씩 손해를 본 셈”이었다.

이에 대해 무어스레드는 “국제 브랜드들과의 치열한 경쟁으로 인해 회사 제품 가격 책정에 상당한 압박을 받고 있다”고 밝혔다.

이성적으로 볼 때, 엔비디아를 따라잡는 것은 하루아침에 이루어질 일이 아니지만, 경쟁 무대에 계속 머무르기만 한다면 여전히 따라잡을 가능성이 있다.

그러나 대양 건너편에서 철의 장막이 갑작스럽게 내려지면서, MTT S80은 사실상 중국산 게임용 그래픽 카드의 마지막 작품이 될 뻔했다.

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제재로 인해 그래픽카드 공급 차질이 발생했으나, 2년간 잠잠히 지내며 드라이버 업데이트를 지속해 왔다

2023년 10월, 무어스레드가 3세대 ‘추위안’ 아키텍처 제품의 출시를 준비하던 중, 미국 상무부 산업안보국(BIS)은 무어스레드를 수출 통제 대상 목록에 포함시켰다.

이로 인해 모어스레드의 연구개발 일정이 차질을 빚게 되었습니다. 일부 핵심 원자재를 조달하기 어려울 뿐만 아니라, TSMC의 첨단 공정 기술을 더 이상 이용할 수 없게 되었습니다. 심지어 해외 공급업체에 이미 지급한 선급금까지 동결되어 손실을 계상할 수밖에 없게 되었습니다.

모어스레드 경영진은 신속하게 전략을 조정하여, 한편으로는 조직 구조를 최적화하고 소비자용 사업을 축소하는 한편, 다른 한편으로는 국내 위탁 생산 파트너를 적극적으로 물색하여 국산화를 추진함으로써 영향을 최대한 줄이려 하고 있다.

현재 팹에서 양산 중인 새로운 게임용 GPU는 첨단 공정 기술의 지원을 잃게 되어, 출시될 수 없게 된 것이 확실해졌다.

게임용 그래픽 카드 신제품 출시가 주춤하고 있지만, 모어스레드는 이미 출시된 그래픽 카드에 대한 드라이버 지원을 꾸준히 이어가고 있다. 지난 2년 동안 모어스레드는 총 24개의 드라이버 버전을 업데이트했으며, 1,000여 종의 게임과 호환된다.

호환성이 더욱 확대됨에 따라, S80은 더 이상 ASUS 메인보드와 묶음 판매되지 않으며, 1,499위안에 직접 구매할 수 있습니다.

S80 프로모션 기간 중 가격은 1299입니다.

MTT S80이 처음 출시되었을 당시에는 실제로 DX 9c만 지원했습니다. 연구 개발 팀의 2년여에 걸친 끊임없는 노력 끝에, 현재 S80은 DX 11을 지원하며, DX 12 베타 드라이버도 출시되었습니다.

현재 인기 있는 중국산 게임인 《붕괴: 별하늘 철도》, 《원신》, 《델타 액션》, 《명조》, 《연운 16주》 등은 모두 특별히 최적화되었습니다. 최근 출시된 3A급 게임인 《카잔》과 《흑신화: 우공》도 전용 최적화가 적용되었습니다.

하지만 《명말: 연허의 깃털》과 같이 특별히 최적화되지 않은 신작 게임을 실행할 때는, 설정을 1080P에 모든 그래픽 옵션을 최저로 설정하더라도 프레임 수가 15~20 사이를 오가며, 원활하게 실행되지 않습니다.

게임 개발사들이 적극적으로 최적화를 진행하지 않는 상황에서, 모어스레드는 특정 게임을 하나씩 개별적으로 최적화할 수밖에 없어 작업이 매우 막중하다.

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중국산 게임용 그래픽 카드의 이야기는 아직 끝나지 않았다

2023년이 지난 후, 모어스레드는 AI 컴퓨팅 카드 개발에 전념하여 1년에 한 번씩 새로운 버전을 출시하는 속도로 3세대 GPU 아키텍처 ‘추위안’과 4세대 ‘핑후’ 아키텍처를 선보였으며, 이미 제품 출하를 완료했다.

Moore Threads KUAE 클러스터 유닛

올해 상반기, 모어스레드의 AI 컴퓨팅 카드 사업 매출은 6억 6,500만 위안을 기록했으며, 이는 총 매출의 94.85%를 차지했다.

게임차관(游戏茶馆)이 파악한 바에 따르면, 서버 클러스터는 컴퓨팅 카드의 전력 소비와 비용에 대한 허용 범위가 더 넓기 때문에, 모어스레드(MooreThread)는 GPU 코어를 무작정 늘려 연산 능력을 기하급수적으로 높일 수 있다. 반면 게임용 그래픽 카드의 경우, 단순히 코어를 무작정 늘리는 방식은 적용하기 어렵다.

하지만 무어스레드가 개척한 시장 틈새로, 이후 더 많은 도전자들이 몰려들었다. 중국산 게임용 그래픽 카드의 이야기는 아직 끝나지 않았다.

모어스레드(Moore Threads)는 기업공개(IPO)를 통해 80억 위안을 조달했으며, 이 중 25억 위안은 차세대 그래픽 GPU 연구 개발에 투자되어 게임용 소비자용 렌더링 카드가 생산될 예정이다.

1세대 그래픽 업계의 강자였던 S3 Graphics의 초기 직원 등이 2년 전 ‘리산 테크놀로지’를 설립했으며, 이 회사는 중국산 게임용 그래픽 카드 시장의 새로운 참여자이기도 하다.CEO인 쑤안 이팡(宣以方)은 과거 S3의 연구개발 부사장을 역임하며 15세대 GPU 칩의 양산을 주도하고 실현한 인물로, S3의 초기 전성기를 함께한 주역이다. CTO인 니우 이신(牛一心)은 1세대 3D 가속 칩인 ViRGE의 책임자였다.

리산 테크놀로지는 올해 7월 첫 번째 GPU 칩인 7G100(6nm 공정) 시리즈를 출시했다.이 중 게임용 GPU 칩인 7G106은 단정밀도 부동소수점 연산 성능이 24 TFlops로, RTX 4060 Ti와 5060 Ti 사이에 위치하며, 실제 3DMark 벤치마크 점수는 RTX 4060과 비슷한 수준이다.

심지어 리산 테크놀로지는 DLSS, FSR을 벤치마킹한 NRSS 초해상도 기술을 개발하기도 했다.

리산 테크가 공개한 공식 데모에서 『블랙 미스틱: 우공』은 1080P 고화질 모드에서 평균 프레임 수가 70프레임을 넘겼으며;『라라 크로프트: 섀도우』는 최고 그래픽 설정에서 평균 프레임 수가 80프레임을 넘었으며, 최근 출시된 『명말』은 바로 원활하게 실행될 수 있다.

란리산 테크가 수립한 일정에 따르면, 7G106은 9월부터 양산에 들어간다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면, 이 국산 게임용 그래픽 카드는 내년 초에 출시될 전망이다.

그동안 군용 그래픽 디스플레이 및 제어 분야에 주력해 온 징자웨이(景嘉微)는 2023년 재융자 과정에서 조달한 자금을 차세대 고성능 범용 GPU 연구 개발에 사용할 것이라고 밝혔으며, 이 GPU는 대형 게임 및 전문 그래픽 렌더링에 활용될 수 있다.

전 AMD 중국 소속 과학자들이 설립한 무시 테크(Muxi Technology)는 2022년에 2025년까지 그래픽 렌더링용 GPU를 출시하겠다고 밝힌 바 있다.공식 웹사이트 페이지에는 클라우드 게임용 ‘시차이(曦彩) G 시리즈’ GPU에 대해서도 언급되어 있다. 그러나 기업공개(IPO) 설명서에 따르면 해당 시리즈는 “GPU의 IP 설계 및 검증만 완료”된 상태이며, 실제 제품은 출시되지 않았다. 또한 투자 유치 프로젝트에서도 게임 관련 응용 분야에 대한 언급이 없어, 해당 프로젝트는 보류된 것으로 보인다.

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국산 게임용 그래픽 카드의 앞길은 험난하다

MTT S80이 탄생부터 출시까지 겪은 험난한 여정을 되돌아보면, 그 의미는 단순한 그래픽 카드 성능의 좋고 나쁨을 훨씬 뛰어넘습니다. 모어스레드의 도전은 중국산 게임용 그래픽 카드가 무에서 유로 탄생하는 획기적인 돌파구를 마련했습니다.

먼저 ‘있는지 없는지’를 해결한 다음, ‘좋은지 나쁜지’를 해결하자.

사실 RTX 4090부터 중국에서는 풀 스펙의 엔비디아 플래그십 그래픽카드를 더 이상 구입할 수 없게 되었습니다. 미국이 정한 성능 제한에 따라, 앞으로는 준플래그십은 물론 중·고급 그래픽카드조차 구입할 수 없게 되는 것은 아닐까요?

S80 호환 목록에 지속적으로 추가되는 게임 지원, 그리고 DX9에서 DX11로 나아가는 비틀거리면서도 결코 멈추지 않는 전진. 겉보기에는 서툰 듯한 이러한 노력들은 경솔한 조롱이 아니라 그 자체로 존중받을 가치가 있다.

우리는 모어스레드가 매년 10여억 위안 정도의 연구개발비를 투자하고 있을 뿐이며, 이는 엔비디아가 투자하는 수백억 달러 규모의 연구개발비와 비교할 때 차원이 다른 격차를 보인다는 점을 인식해야 한다. 중국 내 GPU 제조업체들의 성장은 자본시장과 사회의 장기적인 지원과 인내심 있는 자금 지원에 달려 있다.

국산 GPU의 돌파구는 결코 단일 설계 회사만으로는 단독으로 달성할 수 있는 것이 아닙니다. 이는 최첨단 리소그래피 장비와 반도체 소재부터 제조 공정에 이르기까지 전 산업 사슬의 협력이 필수적입니다.

천천히 가더라도 포기하지 않으면 결국 목적지에 도달한다. 중국산 게임용 그래픽 카드의 앞길은 험난하고 갈 길이 멀다.