G-SYNC, VESA Adaptive Sync, FreeSync 차이점 비교

VRR(Variable Refresh Rate, 가변 주사율, 가변 재생률)은 모니터의 주사율을 그래픽 카드가 렌더링하는 속도에 동기화하는 기술의 총칭으로 DRR(Dynamic Refresh Rate, 동적 주사율, 동적 재생률)이라고도 한다. 대표적인 VRR은 G-SYNC, VESA Adaptive Sync, FreeSync, G-SYNC 호환, HDMI VRR, Intel Adaptive Sync가 있고, 이 중에서 FreeSync는 VESA Adaptive Sync를 기반으로 개발한 AMD 독자 기술이고, G-SYNC 호환과 Intel Adaptive Sync는 VESA Adaptive Sync를 사용하는 기술이다. G-SYNC, VESA Adaptive Sync, FreeSync의 개발 역사와 기능을 비교하기 위해서 ‘G-SYNC, VESA Adaptive Sync, FreeSync 차이점 비교’를 작성했다.

주의사항
1. VRR(Variable Refresh Rate, 가변 주사율, 가변 재생률) 개발 역사에서는 각 기술이 출시한 때의 기능에 대해서만 다룬다. NVIDIA G-SYNC와 AMD FreeSync는 출시 후 그래픽 카드 드라이버 업데이트를 통해 몇 가지 기술이 추가되고 가변 주사율 동작 성능이 크게 개선되었으나 해당 부분에 대해서는 다루지 않는다.
2. 모바일 VRR 기술에 대해서는 다루지 않는다.
3. 기술 발표일와 기술이 적용된 제품 출시일은 다르다.
4. 각 VRR 기술에 대한 설명은 제품 출시 순서에 따라 작성했다.
5. 웹상의 정보를 종합해서 작성했기 때문에 사실과 다른 정보가 있을 수도 있다. 

목차

1. NVIDIA G-SYNC
   1. NVIDIA G-SYNC 등장 배경
   2. NVIDIA G-SYNC
   3. NVIDIA G-SYNC HDR
   4. NVIDIA G-SYNC Ultimate
   5. NVIDIA G-SYNC Ultimate 2020
   6. NVIDIA VRR 보완 기술
      1. NVIDIA Fast Sync
      2. NVIDIA NULL(NVIDIA Ultra Low Latency)
      3. NVIDIA Reflex Low Latency
2. VESA Adaptive Sync
3. AMD FreeSync
   1. AMD FreeSync
   2. AMD FreeSync LFC
   3. AMD FreeSync 2
   4. AMD FreeSync 2 HDR
   5. AMD FreeSync Premium Pro
   6. AMD VRR 보완 기술
      1. AMD Enhanced Sync
      2. AMD RADEON Anti-Lag
      3. AMD RADEON Boost
4. NVIDIA G-SYNC Compatible
5. HDMI VRR
6. Microsoft Windows 10 VRR
7. Intel Adaptive Sync

연도별 출시기술

NVIDIA G-SYNC

○ NVIDIA G-SYNC 등장 배경

그래픽 카드는 모니터의 고정 주사율에 맞춰서 장면을 렌더링하지 않고 즉각적인 부하에 따라 렌더링하므로 모니터의 고정 주사율을 완전히 무시한 채 그래픽 카드가 렌더링하는 장면을 모니터의 재생 주기에 맞춰서 모니터로 업데이트 한다.

하지만 하나의 모니터 재생 주기에 2개의 장면이 표시될 때 매우 분명한 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)이 발생했고 이 문제를 해결하기 위해 VSync(Vertical Synchronization, 수직동기화)를 개발했다. VSync는 모니터의 새로운 재생 주기가 시작하기 전에 그래픽 카드가 렌더링하는 장면이 모니터로 업데이트되지 않도록 장면 업데이트를 지연시키는 기술로 게임 옵션에서 수직동기화 주사율을 60Hz로 설정하면 60Hz에 맞춰서 그래픽 카드가 렌더링한 장면을 업데이트해서 화면 찢어짐 현상을 방지한다.

하지만 그래픽 카드가 장면을 렌더링하는 속도가 모니터 수직동기화 주사율인 60Hz보다 낮아지면 가까운 고정 주사율(45Hz 또는 30Hz)로 변경되는데, 이때 고정 주사율이 급변하면서 끊김 현상(Stuttering, 스터터링)이 발생했다. 그리고 마우스를 클릭하거나 키보드를 입력했을 때 해당 동작이 즉각적으로 장면에 반영되지 않고 VSync에 맞춰 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)이 발생했고 이 문제를 개선하기 위해 Adaptive VSync(Adaptive Vertical Synchronization, 적응형 수직동기화, 어댑티브 싱크, 어댑티브 v싱크)를 개발했다. Adaptive VSync는 수직동기화 주사율보다 그래픽 카드가 장면을 렌더링하는 속도가 더 빠를 때 VSync를 켜서 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)을 제거하고, 수직동기화 주사율보다 그래픽 카드가 장면을 렌더링하는 속도가 느릴 때 VSync를 꺼서 VSync가 켜졌을 때 대폭 증가하는 화면 끊김 현상(Stuttering, 스터터링)과 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 제거한 기술이다. 물론 VSync가 켜지거나 꺼짐에 따라 상반되는 문제가 발생하므로 근본적인 해결책은 아니었다.

○ NVIDIA G-SYNC

2013년 10월에 NVIDIA가 G-SYNC를 출시했다. G-SYNC는 모니터의 주사율에 맞춰서 그래픽 카드의 렌더링 속도를 제어하는 게 아니라 그래픽 카드의 렌더링 속도에 맞춰서 모니터의 주사율을 G-SYNC 모듈에서 지원하는 ‘G-SYNC VRR(Variable Refresh Rate, 가변 주사율, 가변 재생률)’ 내에서 제어하는 기술로 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 빠를 때 발생하는 ‘화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)’과 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 느릴 때 발생하는 ‘화면 끊김 현상(Stuttering, 스터터링)’ 및 입력 장치의 ‘작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)’을 해결한다. 그리고 그래픽 카드의 렌더링 속도가 가변 주사율보다 낮아질 경우 G-SYNC 모듈이 그래픽 카드가 렌더링한 프레임을 복제해서 그래픽 카드의 렌더링 속도가 가변 주사율 범위에 들어가게끔 조정한다. 예를 들어 가변 주사율이 30Hz – 144Hz인 모니터에서 그래픽 카드의 렌더링 속도가 25 프레임으로 떨어질 경우 프레임을 2회 복제해서 50 프레임으로 출력하고, 그래픽 카드의 렌더링 속도가 13 프레임으로 떨어질 경우 프레임을 4회 복제해서 52 프레임으로 출력한다. G-SYNC 모듈의 프레임 복제는 1Hz까지 지원하기 때문에 모니터에서 지원하는 가변 주사율이 30Hz – 144Hz라도 G-SYNC 모듈이 탑재되었다면 1Hz – 144Hz라고 광고한다.

단 G-SYNC는 엔비디아 독점 기술인 만큼 GTX 650 Ti Boost 이상의 엔비디아 그래픽 카드, DisplayPort 1.2 버전 이상의 DP 포트, G-SYNC 모니터, 윈도우7 이상의 운영체제가 필요하다. G-SYNC 모니터는 G-SYNC 모듈이 탑재된 모니터로 엔비디아가 디스플레이 패널 선택, 디스플레이 개발, 최종 인증에 이르는 전 과정을 모니터 제조사와 협력해서 엄격하게 품질 관리를 해서 생산한 모니터이다.

○ NVIDIA G-SYNC HDR

2018년 4월에 NVIDIA가 NVIDIA G-SYNC HDR을 출시했다. G-SYNC HDR은 G-SYNC에 HDR 기능을 추가한 프리미엄 인증으로 4K(3840 x 2160) 해상도, 144Hz 이상의 주사율, 최대 1000 니트 이상의 밝기, 384개 이상의 LED를 탑재한 FALD(Full Array Local Dimming, 풀 어레이 로컬 디밍) 존, DCI-P3 95%를 충족하고 NVIDIA G-Sync HDR 스케일러를 탑재해야 한다. G-SYNC HDR은 플래그쉽 게이밍 모니터를 지향하는 만큼 모니터 제조사는 엔비디아의 엄격한 가이드라인을 준수해야 하고 엔비디아의 G-SYNC HDR 인증 기준을 통과해야 한다.

2018년 6월에 NVIDIA가 NVIDIA G-SYNC HDR 시스템 요구 사항을 발표했다. G-SYNC HDR을 사용하려면 G-SYNC HDR 인증 모니터, GTX 1050 이상의 엔비디아 그래픽 카드, 엔비디아 최신 드라이버, DisplayPort 1.4 버전 이상의 DP 포트, 윈도우 10 이상의 운영체제가 필요하다.

○ NVIDIA G-SYNC Ultimate

2019년 1월에 NVIDIA가 NVIDIA G-SYNC 인증을 개편했다. 기존 G-SYNC 인증은 G-SYNC 인증으로 유지하고 G-SYNC HDR 인증은 G-SYNC Ultimate 인증으로 이름을 변경하고 G-SYNC Compatible 인증을 추가했다.

2019년 5월에 NVIDIA가 G-SYNC Ultimate mini-LED 모니터를 출시했다. G-SYNC Ultimate mini-LED 모니터는 576개 이상의 미니 LED를 탑재한 FALD(Full Array Local Dimming, 풀 어레이 로컬 디밍) 존을 적용해서 HDR의 명암 표현을 대폭 상향했다.

○ NVIDIA G-SYNC Ultimate (2020)

2020년 1월에 NVIDIA가 NVIDIA G-SYNC 인증을 개편했다. G-SYNC 인증은 최대 360Hz를 지원하고, G-SYNC 호환 인증은 기존의 G-SYNC 호환 인증과 BFGD(Big Format Gaming Display) 인증으로 세분화했고, G-SYNC Ultimate 인증은 인증 기준이 강화되었다. 2020년 1월에 강화된 G-SYNC Ultimate 인증은 32인치, 최대 1400 니트의 밝기, 1,152개 이상의 mini-LED를 탑재한 FALD(Full Array Local Dimming, 풀 어레이 로컬 디밍) 존, 색 정확도가 개선된 DCI-P3 95%를 충족해야 한다.

○ NVIDIA VRR(Variable Refresh Rate) 보완 기술

NVIDIA VRR 보완 기술은 가변 주사율과 아무런 연관이 없지만, 지연 시간을 줄인다는 공통된 목적을 가지고 있다.

1. NVIDIA Fast Sync

2016년 5월에 NVIDIA가 NVIDIA 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 VSync의 새로운 모드인 NVIDIA Fast Sync를 추가했다. Fast Sync는 새로운 ‘Last Rendered Buffer’를 도입해서 그래픽 카드가 ‘Back Buffer’로 프레임을 렌더링한 즉시 ‘Back Buffer’에서 ‘Last Rendered Buffer’로 프레임을 전달하고, 동시에 그래픽 카드가 ‘Back Buffer’로 프레임을 렌더링하는 도중 ‘Last Rendered Buffer’의 프레임을 ‘Front Buffer’로 전달하고, ‘Last Rendered Buffer’가 다음 프레임을 기다리는 도중 ‘Front Buffer’가 모니터로 프레임을 전달해서 그래픽 카드가 렌더링 작업을 할 때 ‘Back Buffer’가 항상 작업 중인 상태를 유지한다. 그래서 VSync처럼 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)을 제거함과 동시에 그래픽 카드의 렌더링 속도가 모니터의 최대 주사율을 초과하는 만큼 VSync를 끈 상태에 근접한 수준까지 인풋렉을 낮췄다.

인풋렉(input lag)은 그래픽 카드의 렌더링 속도가 모니터의 고정 주사율이나 최소 주사율보다 낮아질 때 크게 발생하지만, 최대 주사율에 초과할 때도 발생한다. 그래서 마우스 클릭 타이밍이 중요한 FPS와 AOS를 플레이할 때는 VSync를 꺼야 했지만, Fast Sync가 추가되면서 VSync를 끌 필요가 없어졌다. Fast Sync를 사용해도 VSync를 끈 것보다는 인풋렉이 높지만, VSync만 켰을 때보다는 인풋렉이 훨씬 낮아졌고 인풋렉 감소만 우선시해서 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)을 겪을 순 없기 때문에 엔비디아의 권장 사항을 따르는 게 최선이다.

NVIDIA Fast Sync는 엔비디아 독점 기술인 만큼 GTX 960 이상의 엔비디아 그래픽 카드를 사용하고 SLI 및 3D Stereo를 사용하지 않을 때 엔비디아 제어판에서 활성화할 수 있다. 그리고 G-SYNC 및 G-SYNC 호환과 함께 사용하면 DirectX 11 게임을 플레이할 때 그래픽 카드의 렌더링 속도가 모니터의 최대 주사율을 초과할 때만 작동한다. 엔비디아 공식 홈페이지에 밝힌 권장 사항에는 그래픽 카드의 렌더링 속도가 모니터의 주사율보다 3배 이상 빠를 경우 가장 큰 효과를 볼 수 있다고 기재되어 있다. 그리고 DirectX 12를 지원하지 않기 때문에 DirectX 12 게임을 플레이할 때는 Fast Sync를 사용해도 일반적인 VSync로 작동한다.

2. NVIDIA NULL(NVIDIA Ultra Low Latency, 저 지연 모드)

2019년 8월에 NVIDIA가 NVIDIA 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 NULL(NVIDIA Ultra Low Latency, 저 지연 모드)을 추가했다. NULL은 ‘최대한 미리 사전에 렌더링하는 프레임 수’를 줄여서 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 감소시키는 기술로 엔비디아의 ‘최대 사전 렌더링 프레임’ 기능을 대체한다. 일반적으로 CPU가 그래픽 카드의 Maximum Render Throughput(최대 렌더링 처리량)에 맞춰서 1프레임부터 3프레임까지 렌더링 대기열에 프레임을 추가하는데, 엔비디아 제어판에서 Low Latency Mode를 켜면 1프레임만 렌더링 대기열에 추가하고 Low Latency Mode를 Ultra로 설정하면 그래픽 카드가 프레임을 렌더링하기 직전에 1프레임을 렌더링 대기열에 추가해서 실시간 렌더링에 근접한 수준으로 프레임을 렌더링한다.

엔비디아 공식 홈페이지 발표 자료에 따르면 NULL은 모든 엔비디아 그래픽 카드에서 사용할 수 있지만, DirectX 9와 DirectX 11 게임에서만 작동하고 Vulkan과 DirectX 12 게임에서는 Vulkan과 DirectX 12가 자체적으로 프레임의 우선순위를 결정하므로 작동하지 않는다. 그리고 게임의 프레임 속도가 60 FPS에서 100 FPS 사이일 때 인풋렉 감소 효과가 가장 크고 이보다 프레임이 떨어지거나 높아질 경우 인풋렉 감소 효과가 떨어지므로 200 FPS 이상으로 게임을 플레이한다면 NULL을 사용하지 않는 게 좋다.

3. NVIDIA Reflex Low Latency

2020년 9월에 NVIDIA가 NVIDIA 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 Reflex Low Latency를 추가했다. Reflex Low Latency는 게임 개발자가 게임 엔진의 작업이 그래픽 카드의 렌더링 시간에 딱 맞춰서 완료되도록 하드웨어 레벨에서 CPU와 그래픽 카드의 사이에서 발생하는 렌더링 대기열을 없애고 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 획기적으로 감소시키는 기술이다.

Reflex Low Latency는 NVIDIA GeForce Experience에서 Reflex Low Latency 모드 또는 Reflex Low Latency Boost 모드로 설정할 수 있는데, Reflex Low Latency Boost 모드는 FPS와 AOS 프로 선수 및 하드 유저를 위해 고안된 기술이다. 게임 개발자가 NVIDIA Reflex Low Latency Boost 모드를 게임 엔진에 적용하고 사용자가 Reflex Low Latency Boost 모드를 사용하면 CPU의 부하가 높고 그래픽 카드의 부하가 낮은 상황에서도 그래픽 카드의 클록을 높게 유지해서 순간적으로 그래픽 카드의 부하가 높아지는 시점에서 그래픽 카드의 렌더링 시간이 지연되는 현상을 예방한다. Reflex Low Latency 모드와 Reflex Low Latency Boost 모드의 성능 차이는 미비하므로 프로 선수나 하드 유저가 아니라면 Reflex Low Latency 모드를 사용하면 된다.

NVIDIA Reflex Low Latency는 엔비디아 독점 기술인 만큼 GTX 900 시리즈 이상의 엔비디아 그래픽 카드를 사용해야 하고, 게임 개발자가 NVIDIA Reflex Low Latency를 사용할 수 있도록 게임을 최적화해야 한다. 2021년 10월에 NVIDIA Reflex Low Latency가 적용된 게임은 ‘에이펙스 레전드’, ‘콜 오브 듀티: 블랙 옵스 콜드 워’, ‘콜 오브 듀티: 모던 워페어’, ‘콜 오브 듀티: 워존’, ‘크리세드: F.O.A.D’, ‘데스티니 가디언즈’, ‘인리스티드’, ‘포트나이트’, ‘고스트러너’, ‘코박 2.0 더 메타’, ‘몰드하우’, ‘오버워치’, ‘톰 클랜시의 레인보우 식스: 시즈’, ‘발로란트’, ‘워페이스’, ‘러스트’, ‘이스케이프 프롬 타르코프’, ‘나라카: 블레이드포인트’, ‘배틀필드 2042’, ‘피스트: 포지드 인 섀도우 토치’, ‘워 썬더’, ‘크로스파이어 HD’, ‘갓 오브 워’, ‘그릿’, ‘아이레이싱’, ‘미드나이트 고스트 헌트’, ‘레인보이 식스 익스트렉션’, ‘레디 올 낫’, ‘슈퍼피플’, ‘나인 투 파이브’, ‘ICARUS 외계 행성 서바이벌’, ‘워해머 40,000: 다크타이드’로 총 32가지이고 전부 FPS 및 TPS 분류에 속하는 게임이다.

만약에 NVIDIA Reflex Low Latency를 지원하지 않는 게임에서 Reflex Low Latency 모드와 유사한 효과를 얻으려면 엔비디아 제어판에서 NULL(NVIDIA Ultra Low Latency, 저 지연 모드)을 Ultra로 설정하면 되지만, NULL은 게임의 프레임이 60 FPS에서 100 FPS 사이일 때 효과가 있고 DirectX 9와 DirectX 11 게임에서만 작동하므로 사용하는데 제약이 많다.

그리고 NVIDIA Reflex Low Latency를 지원하지 않는 게임에서 Reflex Low Latency Boost 모드와 유사한 효과를 얻으려면 엔비디아 제어판에서 Power Management Mode(전원 관리 모드)를 Prefer Maximum Performance(최고 성능 선호)로 설정하면 된다.

참고로 2020년 9월에 NVIDIA가 발표한 360Hz G-SYNC 모니터에는 NVIDIA Reflex Latency Analyzer 기능이 탑재되어 NVIDIA Reflex Latency Analyzer 기능을 지원하는 마우스와 함께 사용하면 시스템 지연 시간을 실시간으로 확인할 수 있다.

◎ VESA Adaptive Sync

2014년 12월에 VESA(Video Electronics Standards Association, 비디오 전자공학 표준위원회)가 DisplayPort 1.2a 표준에 DisplayPort Adaptive Sync(Adaptive Synchronization, 적응형 수직동기화, 어댑티브 싱크)를 추가했다. VESA Adaptive Sync는 OS(운영체제)와 DisplayPort 인터페이스를 기반으로 그래픽 카드의 렌더링 속도에 맞춰서 모니터의 주사율을 모니터와 DisplayPort 인터페이스에서 지원하는 가변 주사율 내에서 제어하는 기술로 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 빠를 때 발생하는 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)과 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 느릴 때 발생하는 화면 끊김 현상(Stuttering, 스터터링) 및 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 개선하고 웹 서핑 등 정적인 장면을 볼 때는 모니터 주사율을 낮춰서 전원과 배터리의 수명을 연장한다. VESA Adaptive Sync는 라이선스비가 없고 인증 절차만 통과하면 제품 패키지에 Adaptive-Sync 로고를 표시할 수 있다. 그리고 VESA Adaptive Sync를 사용하려면 모니터와 그래픽 카드에서 VESA Adaptive Sync를 지원해야 하는데, VESA Adaptive Sync가 처음 출시했을 때는 VESA Adaptive Sync를 지원하는 그래픽 카드가 없었다.

참고로 VESA Adaptive Sync(= DisplayPort Adaptive Sync)와 Adaptive VSync는 명칭이 비슷하지만, 전혀 다른 기술이므로 관련 정보를 찾아볼 때 주의해야 한다.

◎ AMD FreeSync

○ AMD FreeSync

2015년 3월에 AMD가 FreeSync를 출시했다. FreeSync는 VESA DisplayPort Adaptive Sync 프로토콜을 기반으로 개발했고 AMD 그래픽 카드, DisplayPort 인터페이스 또는 HDMI 인터페이스를 통해 그래픽 카드의 렌더링 속도에 맞춰서 모니터의 주사율을 모니터, DisplayPort 인터페이스 또는 HDMI 인터페이스에서 지원하는 가변 주사율 내에서 제어하는 기술로 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 빠를 때 발생하는 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)과 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 느릴 때 발생하는 화면 끊김 현상(Stuttering, 스터터링) 및 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 해결하고 웹 서핑 등 정적인 장면을 볼 때는 모니터 재생률을 낮춰서 전원과 배터리의 수명을 연장한다. FreeSync는 산업 표준 기술인 VESA DisplayPort Adaptive Sync를 기반으로 개발해서 라이선스 비용이 없고 G-SYNC 모듈처럼 별도의 하드웨어 모듈이 필요 없지만, AMD 그래픽 카드가 필요한 하드웨어/소프트웨어 솔루션이다.

참고로 VESA Adaptive Sync와 AMD FreeSync는 요구 사양과 기능이 다른 기술이므로 관련 정보를 찾아볼 때 주의해야 한다.

○ AMD FreeSync LFC

2015년 11월에 AMD가 AMD 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 FreeSync LFC(FreeSync Low Framerate Compensation, 낮은 프레임 속도 보상) 기술을 추가해서 FreeSync 동작 성능을 대폭 향상시켰다. 초기 FreeSync는 그래픽 카드의 렌더링 속도가 모니터의 가변 주사율 아래로 떨어질 경우 프레임을 모니터의 최대 주사율로 고정되는 문제가 있었는데, FreeSync LFC는 ‘FreeSync LFC 기술을 지원하는 모니터’에서 그래픽 카드의 렌더링 속도가 모니터의 가변 주사율 아래로 떨어질 경우 프레임을 2회에서 4회까지 복제해서(구체적인 동작 방식은 비공개이다) 그래픽 카드의 렌더링 속도가 가변 주사율 범위에 들어가게끔 조정한다. 예를 들어 가변 주사율이 30Hz – 144Hz인 모니터에서 그래픽 카드의 렌더링 속도가 25 프레임으로 떨어질 경우 프레임을 2회 복제해서 50 프레임으로 출력하고, 그래픽 카드의 렌더링 속도가 13 프레임으로 떨어질 경우 프레임을 4회 복제해서 52 프레임으로 출력한다.

○ AMD FreeSync 2

2017년 1월에 AMD가 FreeSync 2를 출시했다. FreeSync 2는 FreeSync 인증에서 세 가지 기능이 추가된 프리미엄 인증으로 FreeSync에 업데이트된 AMD FreeSync LFC를 FreeSync 2로 편입하고 HDR(High Dynamic Range)과 LIL(Low Input Latency, 낮은 입력 지연 시간) 기능을 추가했다. AMD FreeSync 2 HDR은 TV 영화 콘텐츠용으로 개발되어 PC 게임에서는 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)이 대폭 증가하는데, 게임에서 AMD HDR을 지원하는 경우 게임 개발자가 AMD LIL(Low Input Latency, 낮은 입력 지연 시간) 기능을 적용해서 HDR로 인해 발생한 인풋렉(input lag)을 대폭 감소시킬 수 있다.

2017년 기준 FreeSync 인증 모니터는 AMD 그래픽 카드와 DisplayPort 또는 HDMI가 필요하고 VESA Adaptive Sync와 유사하게 작동하는 반면에 FreeSync 2 인증 모니터는 AMD 그래픽 카드가 필요하고 HDR을 지원하면서 G-SYNC와 유사하게 작동한다.

○ AMD FreeSync 2 HDR

2018년 6월에 AMD가 AMD FreeSync 인증을 개편했다. 기존 FreeSync 인증은 FreeSync 인증으로 유지하고, FreeSync 2 인증은 FreeSync 2 HDR 인증으로 개편했다. FreeSync 2 HDR 인증은 기존의 FreeSync 2 인증보다 인증 기준이 강화되어 HDR 600, BT.709 99%, DCI-P3 90%를 충족하고 모니터의 최소 응답 시간이 특정 기준치(정확한 정보는 비공개이다) 이상 되어야 한다. 하지만 불과 수 개월 전에 HDR 400 수준에서 FreeSync 2 인증을 받은 제품들은 어떻게 되는지에 대한 설명이 없어서 소비자들의 불만이 커졌고, AMD는 FreeSync 2의 인증 기준이 일반적인 HDR 400 인증보다 기준치가 높고 AMD FreeSync 2 HDR 인증을 받은 제품도 HDR 600에 못 미칠 수 있다는 모호한 답변을 내놓으면서 AMD FreeSync 인증에 대한 신뢰도를 하락시켰다. 애초에 FreeSync 2 인증을 FreeSync 2 HDR 인증으로 개편하고 HDR 600 인증을 받은 제품도 FreeSync 2 HDR 인증에 포함된다고 말했다면 문제가 없었을 텐데, 자사 인증 기준을 과시하기 위해 이미 적용 중인 인증 기준에 미사여구를 덧붙이다 보니 불필요한 오해가 커진 것으로 추정된다.

○ AMD FreeSync Premium Pro

2020년 1월에 AMD가 AMD FreeSync 인증을 개편했다. 기존 FreeSync 인증은 FreeSync 인증으로 유지하고, FreeSync 2 HDR 인증은 FreeSync Premium 인증과 FreeSync Premium Pro 인증으로 세분화했다.

○ AMD VRR(Variable Refresh Rate) 보완 기술

AMD VRR 보완 기술은 가변 주사율과 아무런 연관이 없지만, 지연 시간을 줄인다는 공통된 목적을 가지고 있다.

1. AMD Enhanced Sync

2017년 7월에 AMD가 AMD 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 VSync를 대체하는 AMD Enhanced Sync를 추가했다. Enhanced Sync는 VSync의 최대 단점인 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 최대한 감소시키는 기술로 VSync 처럼 새로운 재생 주기가 시작하기 전에 그래픽 카드가 렌더링하는 장면이 모니터로 업데이트되지 않도록 장면 업데이트를 지연시키지 않고, 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)이 일부 발생하더라도 인풋렉(Input lag)을 감소시키는 데 우선순위를 둬서 VSync를 껐을 때의 인풋렉(Input lag)에 근접한 수준으로 인풋렉(Input lag)을 대폭 감소시킨다.

인풋렉(input lag)은 그래픽 카드의 렌더링 속도가 모니터의 고정 주사율이나 최소 주사율보다 낮아질 때 크게 발생하지만, 최대 주사율에 초과할 때도 발생한다. 그래서 마우스 클릭 타이밍이 아주 중요한 FPS와 AOS를 플레이할 때는 VSync를 꺼야 했지만, Enhanced Sync가 추가되면서 VSync를 끌 필요가 없어졌다.

AMD Enhanced Sync는 AMD 독점 기술인 만큼 GCN 아키텍처 이상의 AMD 그래픽 카드가 필요하고 OpenGL을 제외한 DirectX 9, DirectX 10, DirectX 11, DirectX 12, Vulkan API를 지원하고 모든 모니터에서 사용할 수 있다. 단 Enhanced Sync는 게임용으로 개발되었기 때문에 멀티미디어 소프트웨어에서 사용할 때 화면 깜빡임 또는 기타 오류가 발생할 수 있다.

2. AMD RADEON Anti-Lag

2019년 7월에 AMD가 AMD 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 RADEON Anti-Lag을 추가했다. RADEON Anti-Lag은 ‘최대한 미리 사전에 렌더링하는 프레임 수’를 줄여서 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 감소시키는 기술로 정확한 작동 방식은 비공개이지만, CPU가 그래픽 카드의 최대 렌더링 처리량에 맞춰서 프레임을 렌더링 대기열에 추가한다.

AMD RADEON Anti-Lag는 AMD 독점 기술로 모든 AMD 그래픽 카드에서 사용할 수 있고 초기에는 DirectX 9와 DirectX 11 게임에서만 작동했으나 2021년 3월에 AMD가 AMD 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 DirectX 12도 지원하기 시작했다. 그리고 게임의 프레임 속도가 60 FPS에서 90 FPS 사이일 때 인풋렉 감소 효과가 가장 크고 이보다 프레임이 떨어지거나 높아질 경우 인풋렉 감소 효과가 떨어지므로 200 FPS 이상으로 게임을 플레이한다면 RADEON Anti-Lag를 사용하지 않는 게 좋다. 그리고 ‘더 디비전 2’, ‘에이펙스 레전드’, ‘포트나이트’, 오버워치’, ‘배틀그라운드’, ‘도타 2 리본’, ‘톰 클랜시의 레인보우 식스: 시즈’ 처럼 RADEON Anti-Lag에 최적화된 게임이 아닌 경우 FPS 저하 문제가 발생할 수 있음으로 각 게임에 대한 RADEON Anti-Lag 최적화 여부를 확인하고 사용해야 한다.

3. AMD RADEON Boost

2019년 12월에 AMD가 AMD 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 RADEON Boost를 추가했다. RADEON Boost는 사용자의 입력으로 빠른 화면 전환이 감지될 때 전체 프레임의 해상도를 기준 해상도 대비 최대 50%까지 동적으로 낮춰서 품질에 영향을 거의 주지 않으면서 가능한 한 높은 FPS를 유지하는 기술로 정확한 작동 방식은 비공개이지만, 게임 내에서 사용자의 움직임이 불규칙할수록 기술의 작동 빈도가 높아진다.

2020년 10월에 RX 6000 시리즈를 발표 현장에서 포트나이트 게임 기준 AMD RADEON Anti-Lag와 AMD RADEON Boost를 함께 사용하면 지연 시간을 최대 37%나 줄일 수 있다고 했다.

AMD RADEON Boost는 AMD 독점 기술인 만큼 RX 400 시리즈 이상의 AMD 그래픽 카드를 사용해야 한다. 초기에는 DirectX 11 게임에서만 작동했으나 2021년 3월에 AMD가 AMD 그래픽 드라이버 업데이트를 통해 DirextX 12도 지원하기 시작했다. 2021년 10월 기준 AMD RADEON Boost가 적용된 게임은 ‘라이즈 오브 더 툼 레이더’, ‘쉐도우 오브 더 툼 레이더’, ‘보더 랜드 3’, ‘포트나이트’, ‘사이버펑크 2077’, ‘레지던트 이블 3’, ‘콜 오브 듀티: 모던 워페어’, ‘콜 오브 듀티 : WWII’, ‘메트로: 엑소더스’, ‘에이펙스 레전드’, ‘오버워치’, ‘플레이어언노운스 배틀그라운드’, ‘데스티니 가디언즈’, ‘GTA 5’, ‘워프레임’, ‘폴아웃 76’, ‘스나이퍼 엘리트 4’, ‘더 위쳐 3: 와일드 헌트’로 총 18가지이고 전부 FPS 및 TPS 분류에 속하는 게임이다. 

RX 6700XT 그래픽 카드와 Adrenalin 2020 Edition 20.50 드라이버를 사용하고 RADEON Boost 기능을 50% 동적 해상도로 설정했을 때 포트나이트에서 순간 프레임이 약 27%가 상승했고, 보더 랜드 3에서 순간 프레임이 약 49% 상승했다.

NVIDIA G-SYNC Compatible

2019년 1월에 NVIDIA가 G-SYNC Compatible을 출시했다. G-SYNC Compatible는 엔비디아 그래픽 카드와 DisplayPort 인터페이스를 통해 그래픽 카드의 렌더링 속도에 맞춰서 모니터의 주사율을 모니터와 DisplayPort 인터페이스에서 지원하는 가변 주사율 내에서 제어하는 기술로 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 빠를 때 발생하는 화면 찢어짐 현상(Tearing, 테어링)과 모니터 주사율보다 렌더링 속도가 느릴 때 발생하는 화면 끊김 현상(Stuttering, 스터터링) 및 입력 장치의 작동 장면 업데이트가 지연되는 현상(input lag, 인풋렉)을 개선한다. 그리고 그래픽 카드의 렌더링 속도가 가변 주사율보다 낮아지면 그래픽 카드가 렌더링한 프레임을 최대 2회 복제해서 그래픽 카드의 렌더링 속도가 가능한 한 가변 주사율 범위에 들어가게끔 조정한다. G-SYNC Compatible은 엔비디아 GTX 10 시리즈 또는 엔비디아 GTX 16 시리즈 이상의 그래픽 카드를 사용하고 G-SYNC Compatible 인증 모니터를 사용하고 디스플레이 포트를 사용하면 자동으로 활성화된다.

엔비디아는 2018년 하반기부터 2019년 5월까지 503개의 VESA Adaptive Sync 모니터를 테스트했고 단 28개의 모니터만 테스트를 통과했다. 처음에는 536개의 VRR 모니터를 테스트하고자 했으나 33개의 모니터는 단종되어 503개의 모니터로 테스트를 시작했고, 그 중 273개의 모니터는 VRR의 범위가 최소 기준인 2.4 : 1 이상(최소 60Hz – 144Hz 범위 이상)을 충족하지 못했고, 202개의 모니터는 VRR 범위는 충족했지만 깜빡임 등의 문제가 발생했다. 2021년 10월 기준 NVIDIA G-SYNC Compatible 인증을 받은 모니터는 총 175개이다.

NVIDIA G-SYNC Compatible 인증을 받지 않은 VESA Adaptive Sync 인증 모니터 또는 AMD FreeSync 인증 모니터에서도 G-SYNC Compatible을 설정할 수 있지만, 가장 기본적인 엔비디아 인증조차 받지 못한 만큼 사용 조건에 따라 매우 다양한 문제가 발생할 수 있다. 고가의 AMD FreeSync 인증 모니터에서도 사용자 환경 및 게임에 따라 화면 깜빡임, 밝기 이상 등의 문제가 발생할 수 있고 다소 가격대가 낮은 AMD FreeSync 인증 모니터에서는 사실상 G-SYNC Compatible을 사용하기 힘들 정도의 호환성 이슈가 발생할 수 있다.

G-SYNC Compatible은 엔비디아 독점 기술인 만큼 GTX 10시리즈 이상의 엔비디아 그래픽 카드, DisplayPort 1.2a 버전 이상의 DP 포트, G-SYNC Compatible 인증 모니터, 윈도우 10 이상의 운영체제가 필요하다.

HDMI VRR

2019년 1월에 HDMI 2.1 인증 케이블이 출시했다. HDMI 2.1은 VRR을 지원하므로 모니터와 그래픽 카드에서 HDMI VRR을 지원할 경우 HDMI VRR을 사용할 수 있다. HDMI VRR에 대한 자세한 기술 사양은 비공개이지만, VESA Adaptive Sync와 HDMI VRR이 AMD의 VRR 기술(AMD FreeSync가 아니다)을 기반으로 개발했기 때문에 그래픽 카드의 렌더링 속도에 맞춰서 모니터의 재생률을 모니터와 HDMI 인터페이스에서 지원하는 가변 주사율 내에서 제어하는 기술이라고 추정할 수 있다.

AMD FreeSync는 2015년에 AMD FreeSync 출시 초기부터 HDMI를 통한 VRR을 지원했기 때문에 HDMI VRR 지원 여부에 상관없이 모니터가 AMD FreeSync 인증을 받았다면 AMD FreeSync를 사용할 수 있다.

Microsoft Windows 10 VRR

2019년 5월에 Microsoft가 Windows 10 VRR을 출시했다. Windows 10 VRR은 G-SYNC, VESA Adaptive Sync, FreeSync를 보완하는 기술로 Windows 10 1903 버전 이상, G-SYNC, VESA Adaptive Sync, FreeSync를 지원하는 모니터, WDDM 2.6 이상을 지원하는 그래픽 드라이버를 사용한다면 Windows 10에서 VRR을 활성화 할 수 있고, DirectX 11 게임의 전체화면에서 VRR을 사용할 수 있다.

Intel Adaptive Sync

2019년 8월에 Intel이 인텔 아이리스 플러스 그래픽(Intel Iris Plus graphics)을 탑재한 노트북용 10세대 인텔 코어 프로세서를 발표했다. 인텔 아이리스 플러스 그래픽은 VESA Adaptive Sync를 지원하는 첫 번째 인텔 GPU로 Adaptive Sync 인증을 받은 모니터를 사용하고 Microsoft DXGI 1.5(Microsoft DirectX Graphics Infrastructure 1.5), DirectX 11 API 또는 DirectX 12 API를 사용하고 인텔® Graphics Control Panel (인텔® GCP) 또는 인텔® 그래픽 제어 센터 (인텔® GCC)를 사용하면 VESA Adaptive Sync를 활성화할 수 있다. VESA Adaptive Sync는 디스플레이 포트 산업 표준 기술인 만큼 노트북에 외장 모니터를 추가로 연결할 경우 디스플레이 포트를 통해서만 활성화할 수 있다.

출처

• NVIDIA G-SYNC
• NVIDIA G-SYNC Ultimate
• NVIDIA G-SYNC 최적화
• NVIDIA Fast Sync
• NVIDIA NULL
• NVIDIA G-SYNC Compatible
• NVIDIA G-SYNC Compatible frame doubling
• NVIDIA Reflex Low Latency
• NVIDIA HDMI VRR
• VESA Adaptive Sync
• AMD FreeSync FAQ
• AMD Enhanced Sync
• AMD Anti-Lag
• Intel Adaptive Sync

관련 글

• G-SYNC, FreeSync 모니터 인증 등급 요약
• 프리싱크 모니터에서 NVIDIA G-SYNC 호환 사용하기
• INNO3D RTX 3070 iChiLL X4 사용 후기
• NVIDIA RTX 3070, RTX 3080, RTX 3090 가격 비교
• NVIDIA RTX 4090, RTX 4080 가격 비교