AGP 3.0이 필요한 이유는?

3D 어플리케이션의 사용자들이 요구하는 3D 그래픽의 사실성이나 복잡성은 날이 갈수록 증가하고 있는 것이 현실이다. 3D 어플리케이션의 대표격인 3D 게임을 예로 들어보자. 약 3년, 최고의 3D 퀄리티를 자랑하던 Quake 3을 생각해보자. 당시에는 '현실에 근접한' 등의 수식어를 들었던 게임이지만, 지금 현 시점에서 보자면 '그럭저럭 준수한' 정도의 평가를 받을 수 있는 3D 퀄리티다. 최근 3D 게임의 최고 퀄리티라고 하면 Doom 3이라고 할 수 있을 것이다. (사실, 현재 하드웨어 사양으로 과연 정상적인 플레이가 가능할까... 라고 생각될 정도다.) Quake 3과 Doom 3의 3D 그래픽의 사실성이나 복잡성을 비교하면 Doom 3의 그래픽이 차원이 다르게 발전했음을 알 수 있다.

이러한 3D 그래픽의 사실성 및 복잡성의 증가는 PC 내에서 그래픽 처리를 담당하는 부품의 부하량을 증가시킨다. PC 내에서 그래픽 처리를 담당하는 대표적인 두 부품은 CPU와 GPU다. 그 가운데 CPU에 대한 이야기는 뒤로 미루고 GPU에 대해 생각을 해 보도록 하자.

GPU는 3D 그래픽의 처리를 전담하는 프로세서다. 최초로 GPU라고 불리운 GeForce 256과 현재 최고의 GPU(ATI에서는 GPU라는 단어 대신 VPU라는 이름으로 불러달라고 요구하지만 그냥 GPU라 부르자)인 Radeon 9700간의 차이는, 앞의 Quake 3와 Doom 3의 차이만큼 크다. 그만큼 GPU 자체의 처리 성능은 비약적으로 발전해왔다. 이러한 발전에 의해 앞에서 말한 3D 그래픽의 사실성과 복잡성의 증가를 해결해온 것이 사실이다.

하지만 이제는 GPU만의 발전으로는 한계에 근접했다는 것이 일반적인 평가다. GPU는 매우 빠르게 3D 그래픽을 처리할 수 있지만, 그래픽 카드 밖에서 그래픽 카드로 데이터를 전달하는 통로인 AGP 버스가 발전하고 있지 않기 때문이다.

AGP 버스의 대역폭은 규격 변경을 통해 상당한 수준까지 늘어났다. 하지만 AGP 버스의 대역폭이 늘어나는 속도보다는 GPU의 성능이 발전하는 속도가 더 빨랐다라는 문제가 있다. GPU의 성능을 측정하는 척도 중 하나인 GPU와 그래픽 카드의 메모리간의 버스 대역폭을 AGP 버스(AGP 4X)와 비교한 아래 일러스트를 잠시 보도록 하자.

AGP 버스(AGP 4X) vs. R300 GPU - Memory간의 버스의 대역폭 비교
거의 20배에 근접한 차이가 발생하고 있다.

초당 최대 19GB 이상(R300 코어를 채용한 제품들이 제각각 메모리 동작 속도가 달라서 약간씩 다를 수 있다. -_-)의 대역폭을 보여주는 그래픽 카드의 내부 버스에 비해 AGP 4X의 대역폭은 초라하기 이를 대 없는 모습을 보여준다. (일러스트에서 버스의 대역폭과 굵기를 1:1 비례로 하려고 했다가 비율이 너무 맞지 않는 뒷 사연이 숨어있는 일러스트다.) GPU와 그래픽카드간의 메모리가 AGP 버스에 비해 턱없이 빠르다는 것이 무조건 나쁘다는 것은 아니다. 하지만 AGP 버스가 느리기 때문에 빠른 GPU와 그래픽 카드간의 버스가 제 능력을 발휘하지 못할 가능성이 높아진다는 것은 사실이다.

이러한 불균형은 GPU와 그래픽 카드의 메모리간의 버스 대역폭을 향상시켜도 그 효과가 거의 발생하지 않도록 한다. 특히 3D API인 DirectX의 경우 버전이 올라갈수록 화려한 효과를 위한 API들을 추가로 제공하고 있다. 이러한 화려한 시각 효과는 엄청난 양의 데이터를 기반으로 하기 때문에 AGP 버스를 통해 전송되어야 하는 데이터의 양은 DirectX의 버전이 올라가면서 같이 증가하고 있다. 이러한 상황이 AGP 버스의 대역폭이 늘어나지 않으면 안되도록 몰아가고 있다.