PlayStation 5 및 Xbox Series X의 HDMI VRR이란 무엇입니까?

오랫동안 PC 게이머들은 VRR(가변 재생률) 기술을 활용해 게임을 즐겨왔습니다. 이제 소니와 마이크로소프트가 차세대 콘솔을 통해 이 기술을 가정의 거실로 가져오고 있습니다.

그렇다면 VRR이란 정확히 무엇이며, 어떻게 작동할까요? 그리고 이 기술을 사용하려면 새로운 TV가 필요할까요?

VRR 기술의 탁월한 장점

주사율은 디스플레이가 1초당 화면을 업데이트하는 횟수를 의미합니다. 대다수의 TV와 모바일 기기는 60Hz로 작동하여 1초에 60개의 개별 프레임을 보여줍니다. 최근에는 120Hz를 지원하는 TV가 등장했으며, 전문가용 게이밍 모니터는 360Hz에 달하기도 합니다.

“프레임 속도”는 콘솔이나 PC가 1초당 처리할 수 있는 프레임 수를 뜻합니다. 만약 소스 장치가 1초당 60개의 프레임을 모두 처리하지 못하면 부분적인 프레임이 전송될 수 있습니다. 디스플레이는 전체 프레임이든 부분 프레임이든 관계없이 수신된 정보를 처리합니다.

이러한 과정에서, 부분 프레임이 이전에 렌더링된 전체 프레임 위에 겹쳐져 화면 찢김 현상이 발생할 수 있습니다. 프레임이 위에서 아래로 수평으로 렌더링될 때, 화면 찢김은 주로 화면 중앙 부근에서 수평선 형태로 나타납니다.

때로는 약간의 화면 찢김은 크게 문제가 되지 않지만, GPU의 처리량이 과도해 프레임 드롭이 지속적으로 발생하면 화면 찢김 현상이 게임의 품질과 플레이 경험에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 다행히 가변 재생률 기술은 이 문제를 해결하여 게임 화면을 더욱 선명하고 매끄럽게 만들어줍니다.

PC 게이머들은 오래전부터 V-Sync라는 기술을 사용하여 주사율과 프레임 속도를 동기화해 왔습니다. 하지만 V-Sync가 화면 찢김 현상을 효과적으로 줄이려면 그래픽 카드가 모니터의 주사율을 따라갈 수 있어야 합니다. 만약 60Hz 디스플레이를 사용 중인데 성능이 초당 60프레임 아래로 떨어지면 화면 찢김이 발생할 수 있습니다.

V-Sync의 또 다른 단점은 성능이나 그래픽 품질을 어느 정도 포기해야 할 수 있다는 점입니다. 끊김 없는 경험을 위해 이미지 품질을 낮추거나, 프레임 속도가 60fps로 고정되지 않더라도 더 나은 그래픽 품질을 선택해야 하는 경우가 종종 있습니다.

HDMI VRR: 새로운 표준

화면 찢김 현상을 제거하려면 프레임 속도와 함께 주사율을 동적으로 변경해야 합니다. 이를 위해서는 VRR을 지원하는 콘솔 또는 그래픽 카드와 VRR을 지원하는 디스플레이라는 두 가지 기술 요소가 모두 필요합니다.

NVIDIA와 AMD는 각각 G-Sync와 FreeSync라는 독자적인 VRR 기술을 보유하고 있습니다. FreeSync는 Xbox One S 및 X에서도 마이크로소프트에 의해 사용되었습니다. G-Sync는 NVIDIA의 GTX 및 RTX 그래픽 카드를 사용하는 사용자들이 선호하는 기술입니다.

디스플레이는 이러한 기술을 염두에 두고 제작되어야 합니다. G-Sync의 경우, NVIDIA에 로열티를 지불해야 하는 특수 제작된 칩이 필요한 경우가 많지만, FreeSync는 보다 개방적인 플랫폼입니다. 하지만 최근 AMD는 4K 및 HDR 콘텐츠에 적합한 프리미엄 및 프리미엄 프로 등급으로 표준을 세분화했습니다.

아직 소니와 마이크로소프트의 차세대 콘솔에 대해 모든 것이 밝혀진 것은 아니지만, HDMI VRR이라는 새로운 포맷에 대한 지원이 확대되고 있습니다. 마이크로소프트는 Xbox Series X와 S가 HDMI VRR과 AMD FreeSync를 모두 지원할 것이라고 발표했습니다.

새로운 Xbox 콘솔 두 모델은 TV가 지원한다면 30~120Hz의 VRR을 지원합니다. 이는 HDMI 2.1의 등장과 함께 디스플레이 인터페이스의 새로운 표준으로 자리잡고 있습니다. 따라서 TV나 모니터 구매 시 이러한 최신 기능들을 반드시 확인해야 합니다.

HDMI VRR은 최신 HDMI 2.1 표준에 정의되어 있지만, HDMI 2.0b 포트를 사용하는 일부 TV에서도 지원 가능합니다. 하지만 모든 HDMI 2.1 호환 TV가 HDMI VRR을 지원할 것이라고 단정할 수는 없습니다.

몇 년 안에 HDMI VRR은 모든 가격대의 디스플레이에 보급될 것으로 예상되지만, 현재는 과도기적인 단계에 머물러 있습니다. 많은 고급 모델조차 아직 HDMI 2.1을 지원하지 않습니다.

소니의 공식 PS5 사양에는 “VRR(HDMI 버전 2.1로 지정)”이 명시되어 있습니다. 이는 HDMI VRR이 새로운 표준에 의존하고 있음을 보여줍니다. 소니의 PlayStation 5 역시 AMD GPU를 사용하기 때문에 마이크로소프트의 새로운 콘솔처럼 FreeSync도 지원할 가능성이 높습니다.

차세대 기술의 기대

NVIDIA는 9월에 30 시리즈 카드(특히 RTX 3080 및 RTX 3090)를 출시했습니다. 이들은 HDMI 2.1과 HDMI VRR, 그리고 G-Sync를 모두 지원하는 최초의 PC 그래픽 카드입니다. 해당 카드는 시중에서 판매되는 최초의 상업용 HDMI 2.1 장치로, 차세대 콘솔보다 더 높은 성능을 제공합니다.

하지만 이로 인해 특정 HDMI 2.1 디스플레이에서 G-Sync를 사용하는 데 몇 가지 문제가 발생했습니다. LG의 OLED 디스플레이 제품군은 크로마 서브샘플링(4:4:4) 없이 진정한 4K 120Hz 10비트 이미지를 출력하는 데 어려움을 겪었습니다.

이 문제를 해결하기 위해 2019년 및 2020년 모델에 대한 무선 업데이트가 진행되었으며, 화면 로딩 시 발생하는 깜박임 문제도 개선되었습니다.

차세대 콘솔이 처음으로 차세대 디스플레이에 연결됨에 따라 이러한 문제들이 앞으로도 계속 발생할 가능성은 낮아 보입니다. 일부 G-Sync 문제에는 PC 모드에서 텍스트를 읽기 어렵게 만드는 검은색 강도 증가, 깜박임 및 원치 않는 크로마 서브샘플링 등이 포함되었습니다.

LG는 이 시점에서 HDMI 2.1을 채택한 몇 안 되는 제조업체 중 하나이며, 이러한 문제가 발생하는 마지막 사례는 아닐 것입니다.

하지만 이러한 문제들이 해결되고 나면, 가정에서 즐기는 차세대 게임 경험은 이전 세대에 비해 상당한 발전을 이룰 것입니다. 우리는 이제 4K 해상도에서 초당 120프레임을 구현하는 시대에 접어들고 있습니다.

한편, VRR은 성능이 목표치에 미치지 못하는 경우에도 게임이 부드럽고 반응성이 좋은 상태를 유지하도록 돕습니다. 즉, 성능 저하가 PS4나 Xbox One 시대보다 눈에 띄지 않을 것이라는 의미이기도 합니다.

하지만 기술에는 한계가 있습니다. 소니의 차세대 PlayStation 5용 스파이더맨 리마스터에는 반사나 앰비언트 오클루전과 같은 일부 요소에 대해 레이 트레이싱을 적용하는 옵션이 있습니다.

레이 트레이싱은 초당 30프레임의 “시각적 품질” 모드로 제한되는 것으로 보이므로, VRR 기술은 사용되지 않습니다. Series S와 X가 30~120Hz 사이의 VRR을 지원할 것이라는 마이크로소프트의 발표를 고려할 때 이는 흥미로운 부분입니다.

하드웨어가 지원한다면 HDMI VRR을 통해 FreeSync를 사용하는 것이 좋은 선택입니다. AMD는 LFC(Low Framerate Compensation)라는 기술을 개발했는데, 이는 프레임 속도가 초당 30프레임 아래로 떨어질 때 게임 플레이를 더욱 매끄럽게 만드는 데 도움이 됩니다.

프레임 더블링 기술을 사용하는 FreeSync LFC는 성능이 고르지 못할 때 화면 떨림을 줄여주지만, 성능 저하를 완전히 해결해 주지는 못합니다. FreeSync 옵션을 사용하고 싶다면 구매하려는 TV나 모니터가 FreeSync를 명시적으로 지원하는지 반드시 확인해야 합니다.

차세대 디스플레이 기술

아직 확신이 들지 않는다면, 기술이 안정될 때까지 기다리는 것이 어떠신가요? 2021~2022년에는 이 기능을 지원하는 TV가 더 많이 출시될 것이며, 아마도 현재 모델보다 저렴할 것입니다.

HDMI VRR은 차세대 게임 콘솔을 위한 핵심 기술입니다. 120Hz 패널, HDMI 2.1 입력, 낮은 입력 지연과 함께 VRR은 차세대 게이밍 TV에서 찾아봐야 할 중요한 기능 중 하나입니다.