GPU 렌더링

Maya를 위한 GPU 렌더링, 투자할 가치가 있을까요?

지난 10년 동안 GPU 렌더링은 Maya 사용자를 포함한 거의 모든 3D 파이프라인에서 아티스트 워크플로우의 필수 요소가 되었습니다. 그러나 대부분의 검증된 방법들과 마찬가지로 GPU 렌더링에 비용과 노력을 들일 가치가 있습니까? 이 글에서는 Maya 사용자를 위한 GPU 렌더링을 살펴보고 다른 도구와 비교하여 실제로 비용 가치가 있는지 알아보겠습니다.

이 글에서는 로컬 시스템에서 일상적으로 사용할 수 있는 GPU 렌더링의 실행 가능성에 초점을 맞추고 있지만, 여기서 논의되는 많은 고려 사항들은 타사 클라우드 렌더 서비스에서 GPU 노드를 사용하는 것으로도 이어집니다. 온라인 렌더팜 서비스가 필요하거나 직접 비교하고 싶다면 Maya 렌더팜에 지금 가입하십시오. 신규 사용자에게는 어떠한 약정도 없이 서비스를 테스트할 수 있는 $50의 무료 렌더 크레딧이 지급됩니다.

GPU vs CPU, 10년 간의 논쟁

그렇다면 GPU 렌더링이 이토록 인기 있는 이유는 무엇입니까? 우선, 속도입니다. GPU는 복잡한 광선 추적 환경을 렌더링하는 데 최적화되어 있는 것으로 알려져 있습니다. CPU는 일반적인 사용에 최적화되어 있지만 GPU에 비해 광선 추적 속도가 특별히 빠르지는 않습니다. 즉, 빠른 렌더링 시간이 목표인 경우 동일한 가격대의 고급 CPU보다 고급 GPU로 훨씬 많은 비용을 절감할 수 있습니다.

GPU 렌더링
GPU는 레이트레이싱과 관련된 많은 작은 계산에 적합한 많은 작은 컴퓨팅 유닛으로 설계되었습니다. 대신 CPU는 더 적은 수의 더 큰 코어로 설계되어 몇 개의 동시 작업만 허용합니다.

또한 지난 5년 동안 GPU 렌더링은 CPU 기반 렌더링의 기능 개발을 능가했습니다. 최신 GPU를 사용하면 Nvidia가 RTX 시리즈 GPU에 가져온 레이트레이싱 최적화와 같은 새로운 도구를 활용할 수 있습니다. GPU 렌더링은 이제 더 이상 후순위가 아니며 렌더링 발전의 최전선에  있습니다. 또한 GPU 렌더링 팜의 속도와 가용성을 통해 촉박한 기한을 맞추기 위해 렌더링 시간을 충분히 줄일 수 있습니다.        

요즘은 뷰포트 렌더링에서 X-Gen 또는 Nvidia의 OptiX Denoiser와 같은 툴에 이르기까지 모든 것이 GPU 가속을 활용하여 렌더링 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 생성 프로세스도 단축할 수 있습니다. Nvidia와 AMD의 최신 GPU 카드도 이제 AI 기반 노이즈 제거, 텍스처 생성 및 물리 시뮬레이션과 같이 제작자를 위해 Maya에 서서히 통합되고 있는 많은 AI 프레임워크를 지원합니다. 이러한 요인들은 GPU 렌더링이 Maya의 CPU 기반 워크플로우를 영구적으로 대체할 수 있는 가능성을 무시하기 어렵습니다.

얼마나 많은 VRAM이 충분할까요?

많은 3D 아티스트들이 GPU 렌더링의 지속 가능성에 의문을 제기하게 만든 고려 사항은 소비자 GPU가 가져오는 메모리 제한입니다. CPU 렌더링과 달리 VRAM은 거의 모든 GPU 카드에 직접 내장되어 있기 때문에 필요할 때 더 많은 VRAM을 구입할 수 없습니다. 과거에는 Nvidia와 AMD의 소비자 및 프로슈머 GPU가 4~8GB의 VRAM(비디오 메모리)으로 제한되었습니다. 즉, 렌더링 하는 데 더 많은 주문형 메모리가 필요한 대형 씬을 렌더링하는 것은 이러한 GPU에서는 문제가 되었습니다. 그러나 GPU 제품이 발전함에 따라 이 문제는 서서히 줄어들게 되었습니다. RTX 3090과 같은 최신 GPU는 이제 최대 24GB의 VRAM을 제공하며 서버 급 제품은 VRAM을 풀링하기 위해 여러 GPU를 사용하여 거의 무제한의 VRAM 사용을 허용합니다.

GPU 렌더링
'기묘한 이야기'를 제작한 Scanline VFX의 작업과 같은 VFX에는 엄청난 양의 VRAM. 9이 필요할 수 있습니다.

Maya에서 렌더링하기 위한 GPU를 구입하려는 경우 대형 텍스처 맵을 사용하여 복잡한 씬을 정기적으로 렌더링하는 경우 GPU의 VRAM 양이 우선되어야 합니다. 고급 소비자 GPU에서 사용할 수 있는 12-24GB는 거의 항상 덜 무거운 질감이나 더 작은 씬으로 작업할 수 있는 용량입니다. 그러나 고급 VFX 또는 스튜디오급의 샷에는 종종 32-64GB 범위의 엄청난 양의 VRAM이 필요할 수 있습니다. 이러한 기능을 갖춘 GPU는 거의 항상 서버 급 GPU에서만 사용할 수 있습니다. 이 때문에 GPU 가속 렌더팜 서비스는 네 자릿수를 쉽게  넘어서는 카드를 생각하면 자체 렌더 서버를 구축하는 것보다 훨씬 비용 효율적입니다.

더욱 빠르게 빠르게

보조 질문을 제외하고 GPU를 선택할 때 3D 아티스트가 가장 고려해야 할 사항은 거의 항상 속도입니다. 그렇다면 GPU는 CPU와 어떻게 비교될까요? 비교는 수치화하기 어려울 수 있습니다. 그러나 독립 실행형 CPU 렌더링과 독립 실행형 GPU 렌더링을 비교하는 벤치마크는 대략적인 추정치를 제공할 수 있습니다. Nvidia Titan GPU와 AMD Threadripper CPU를 비교한 Pudget Systems의  V-ray 테스트에 따르면 동급 최고의 GPU는 렌더링 시간을 보수적으로 약 20-40% 단축하여 동급 최고의 CPU를 능가할 수 있습니다. 이를 최신 GPU가 제공하는 새로운 기능과 결합하면 CPU 전용 렌더링이 전문적 분야에서 오래 존재하기는 어렵습니다.

많은 렌더팜 제품에 대해서도 마찬가지입니다. CPU 렌더링이 여전히 렌더팜에서 널리 사용되지만 GPU 가속 팜은 기존 팜보다 훨씬 빠른 속도를 제공할 수 있습니다. 여기 가라지팜에서 과거에 소개해드린 글처럼 GPU 렌더 노드는 단일 렌더 프레임을 6:29에서 1:20으로 낮출 수 있습니다. 대규모 애니메이션에서는 무거운 씬의 경우 몇 시간 또는 며칠 더 빨라질 수 있습니다.

이제 선택하셨습니까?

이제 선택하실 수 있으실 겁니다. GPU 렌더링은 미래입니다. 하지만 지금 당장 시장에서 선택할 수 있는 GPU는 수십 개가 있으며, 각각 고유한 기능 세트와 제한이 있습니다. Intel과 같은 새로운 업체가 GPU 시장에 진입하고 공급망 문제로 인해 공급 부족이 발생함에 따라 올바른 GPU를 선택하는 것이 그 어느 때보다 어려워졌습니다.

크기가 크거나 복잡한 씬을 정기적으로 렌더링하는 경우 GPU 렌더팜이 가장 좋습니다. 종종 느린 CPU 기반 렌더링에 의존하지 않고 이러한 유형의 씬 요구 사항을 지원할 수 있는 유일한 GPU는 엔터프라이즈급 GPU뿐입니다. 아티스트에게 렌더팜은 고급 Nvidia Quadro 카드나 AMD PRO 시리즈 카드를 구입하는 것보다 훨씬 합리적인 가격으로 거대한 씬을 렌더 할 수 있는 도구를 제공할 수 있습니다. 클라우드 렌더링을 사용하기로 결정한다면 테스트 렌더링과 생성 프로세스를 위해 GPU가 필요할 수 있지만 GPU는 최종 렌더링과 애니메이션의 과도한 작업량과 메모리 요구 사항을 지원할 필요가 없습니다.

GPU 렌더링
Nvidia가 최근 발표한 RTX 3090에는 24GB의 VRAM이 포함되어 있으며 거의 모든 이전 소비자 GPU보다 더 복잡한 씬을 처리할 수 있습니다.

덜 까다로운 프로젝트의 경우에도 마감일을 맞추기 위해 렌더팜의 속도가 필수적일 수 있습니다. GPU는 매우 빠르지만, 아무리 최고의 GPU라도 속도에 있어서는 렌더팜의 리소스와 경쟁할 수 없습니다.    

미드레인지에서 Nvidia의 A 시리즈 카드는 GPU 시장에서 거의 타의 추종을 불허하는 최대 48GB의 VRAM과 매우 빠른 성능을 제공합니다. 이러한 그래픽 카드는 비싸지만 서버 급 카드를 제외하고 최고의 성능을 제공합니다.

주로 추상적인 씬이나 24GB 미만의 VRAM이 필요한 소규모 프로젝트를 작업하는 경우 최신 Nvidia 4000 시리즈 또는 AMD RX  6000 시리즈를 선택하는 것을 추천합니다. Nvidia는 현재 AI Creation 도구와 가속화된 레이트레이싱을 지원하는 카드로 GPU  개발의 최첨단을 달리고 있습니다. 한편, AMD 카드는 RDNA2 아키텍처를 사용하여 하드웨어 가속 광선 추적 및 기타 많은 최적화를 제공합니다. 그러나 매일 사용하는 렌더 엔진에 따라 AMD 카드를 주의해야 합니다.    

많은 렌더 엔진은 AMD 브랜드 카드를 사용한 GPU 렌더링을 지원하지 않습니다. 예를 들어, Maya용 V-ray와 Arnold 는 AMD 카드를 완전히 지원하지 않으며 대신 Nvidia의 CUDA 기술이 필요합니다. Maya용 Redshift 렌더링은 macOS에서 일부 AMD GPU를 지원하지만 Windows 또는 Linux에서는 지원되지 않습니다. 결국 선택한 렌더 엔진의 요구 사항을 확인하여 선택한 GPU가 지원되는지 확인해야 합니다. 대부분의 최신 렌더 엔진이 RTX 및 A 시리즈 카드를 지원하므로 워크플로우를 자주 전환하거나 변경하는 경우 Nvidia GPU가 가장 좋습니다.

결론

현대의 3D 그래픽이 점점 더 보편화됨에 따라 기술은 렌더링에 관한 한 서술하기가 더 어려워질 것입니다. 이것이 일상적인 작업을 위해 미드레인지 GPU를 구입하고 더 큰 프로젝트를 위해 렌더팜을 활용하는 것이 확실한 선택인 이유입니다. 저렴한 GPU를 사용하면 lookdev 및 생성 과정 중에 병목 현상이 발생할 수 있습니다. 하지만 최고급 카드를 사용하면 몇 달 또는 몇 년 안에 바뀔 수 있는 기술에 막대한 투자를 하는 것일 수 있습니다. 결국 정확한 GPU를 파악하는 것은 여러분의 특정 요구 사항과 Maya 워크플로우에 달려 있습니다. 하지만 이 글을 통해 Maya의 GPU 렌더링을 최대한 활용하는 데 필요한 도구 선택에 도움이 되었기를 바랍니다.

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