CPU와 GPU

CPU와 GPU 비교 분석

GPU 카드 제조의 모든 흥미진진한 새로운 발전과 주요 3d DCC 사이에서 GPU 렌더링에 대한 지원이 증가함에 따라 오프라인 렌더링을 위해 CPU에 의존하는 것은 곧 과거의 일이 될 것으로 보입니다. 렌더팜에 GPU 노드를 추가하고 지난 한 달 동안 약간의 다운타임을 가짐으로써 저희는 이것을 테스트 해 보기로 했습니다.

이 글에서는 GPU로 렌더링하는 과정에서 얼마나 큰 개선이 이루어졌으며, 네트워크 렌더링에서 이러한 개선 사항이 어떻게 확장되는지 알아보기 위해 인프라 전반의 여러 시스템에서 수행한 테스트 결과에 대해 살펴보겠습니다. 때때로 벤치마크를 실행하여 고객이 요구하는 작업에 비해 처리 장치가 급속하게 발전하는 가운데 하드웨어의 성능과 하드웨어가 어떻게 유지되는지 확인합니다. 또한 이 기회를 활용하여 렌더팜과 GPU 임대  서비스의 다양한 사용 사례를 보다 잘 이해할 수 있습니다.

먼저 강력한 CPU 및 GPU에서 준비한 씬을 렌더링한 다음 렌더팜에서 얻은 결과를 동일한 씬과 비교합니다. 이러한 테스트를 실행하기 위해 가라지팜 및  제스크탑 모두의 인프라에서 확보한 하드웨어를 사용할 것입니다.

CPU와 GPU

가라지팜과 제스크탑에 관한 소개

가라지팜은 3D 소프트웨어와 완벽하게 연결되고 렌더링 프로세스를 완전히 자동화하는 클라우드 렌더팜입니다. 복잡하고 시간이 많이 걸리는 설정 없이 어플리케이션의 인터페이스에서 씬을 바로 전송할 수 있습니다.    

제스크탑(Xesktop)은 합리적인 가격으로 GPU 3D 렌더링 및 빅데이터를 처리할 수 있도록 클라우드에서 강력한 전용 GPU 서버를 제공합니다.

단일 노드 테스트

첫 번째  테스트는 가라지팜에 가장 빠른 노드를 연결하는 것이었습니다. 3DBee의 어셋이 포함된 내부 씬 중 하나를 사용하여 40960개의 CUDA  코어가 있는 제스크탑의 가장 빠른 GPU 서버에 대해 176개의 코어를 갖추고 있습니다.    

176 코어  노드가 씬 로딩 시간의 영향을 많이 받는 특수한 사례 전용이며, 제스크탑 서버의 경우와 마찬가지로 다양한 프레임을 연속적으로 렌더링할 수 있는 단일 시스템 역할을 하기 때문에 두 시스템의 어플리케이션은 고객의 사용 측면에서 비교할 수 있습니다.

이 노드의 사용은 일반 노드가 처리할 수 없는 대용량 메모리 씬을 순수하게 렌더링하는 데 이상적입니다. GPU 서버는 턴어라운드가 예상되거나 렌더링을  완료하는 데 그리 급급하지 않은 유사한 씬에 이상적입니다. 열려 있는 프로젝트 내에서 직접 신속하게 최적화하고 조정할 수 있지만 서버를 구성하는 데 소요되는 시간을 희생해야 합니다.    

490프레임으로 구성된 내부 애니메이션을 사용하여 40번째 프레임마다 첫 번째 테스트 렌더링을 시작했습니다.

제스크탑

결과는 분명히 저희 노드보다 GPU 서버를 선호했습니다.

CPU와 GPU

GPU 서버는 약 46분 더 빨리 렌더링 되었기 때문에 시간 측면에서 더 나은 선택입니다. 가격은 CPU 노드의 비용이 5.75 USD인 반면  GPU 서버의 경우 시간당 8 USD 임대 비용이 부과되며 렌더링 비용만은 2.26 USD입니다.    

그러나 4xE54669 노드는 메모리 사용량이 매우 높은 씬에 사용되지만, 다른 경우에는 각 프레임이 자체 노드에서 동시에 렌더링 되므로 궁극적으로 팜은 사용자 정의가 덜 가능하지만 더 빨리질 수 있는 솔루션입니다.

렌더팜 노드 테스트

다음 테스트에서는 가라지팜의 CPU 노드를 GPU 노드와 동일한 설정이지만 전체 범위로 연결하는 작업을 수행했습니다.

CPU 렌더팜
CPU 노드
GPU 렌더팜
GPU 노드

모든 490 프레임은 CPU 노드에서 프레임당 평균 15분 59초로 렌더링 된 반면 GPU 노드에서 각 프레임은 평균 4분 56초로 렌더링 되었습니다.    

프레임당 평균 시간을 사용하여 테스트 시 노드 가용성과 같이 하드웨어 기능 이외의 작업 경과 시간에 영향을 미치는 요인을 배제합니다.

요약

CPU와 GPU

CPU 노드의 총 작업 비용은 147.45 USD에 달했으며 GPU 노드의 총 비용은 61.45 USD로 절반 이상이 절감되었습니다.

GPU 렌더링이 단일 머신과 렌더팜 모두에서 일반적인 렌더링 시나리오에서 우위를 점하고 있는 것은 분명하지만, CPU 렌더링은 3D 파이프라인에서 항상 그랬던 것처럼 아래와 같은 중요한 몇 가지 이유로 인해 여전히 필수적입니다:

  1. 더 큰 프로젝트는 GPU 카드가 처리할 수 있는 것보다 더 많은 RAM을 필요로 할 수 있습니다.
  2. 씬에 통합된 특정 기능은 GPU에서 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
  3. GPU 드라이버를 최신 상태로 유지해야 하는 지속적인 요구는 처리해야 할 추가 오버헤드입니다.  
  4. CPU 전용 노드로 네트워크 렌더링 인프라를 설정하는 것이 더 쉽습니다.

물론 GPU 카드의 속도가 향상됨에 따라 현재 우리가 겪고 있는 문제들이 곧 해결될 가능성이 있습니다.    

어쨌든 우리는 3D 렌더링을 위한 미래가 어떻게 될지, 그리고 3D 제품군 및 렌더 엔진의 후속 출시에서 CPU와 GPU 컴퓨팅이 어떻게 활용될지 매우 기대하고 있습니다.

추가 정보:

최근 타사 렌더링 서비스의 사용, 장점, 단점 및 가라지팜에 대해 설명하는 웨비나를 개최했습니다. 저희 가라지팜은 귀사의 요구사항을 충족하는 솔루션을 가능한 한 원활하게 제공할 수 있도록 지원합니다.    

저희는 또한 매주 팟캐스트를 발표하는데, 이 팟캐스트에서는 저희 팀원들이 CG의 최신 개발, 3D 아티스트로서의 개선 사항 및 모든 것에 대해 논의합니다. CPU 대 GPU 렌더링에 대한 대화를 지금 확인해보십시오.

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