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‘G-싱크 vs. 프리싱크’ 게이밍 모니터를 위한 선택모니터-GPU간 동기화 기술로 Tearing 및 Stuttering 문제 제거
이준문 기자  |  jun@newstap.co.kr
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승인 2015.09.09  09:22:04
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신제품이 나올 때마다 눈부신 발전을 보이는 그래픽카드와는 달리 모니터는 상대적으로 정체된 느낌이다. 그래픽카드에 의해 구현되는 영상의 디테일은 실사와 구분할 수 없을 정도이며, fps(frames per second)도 높아져 화면의 움직임 매우 부드럽다. 그러나 모니터는 해상도만 높아졌을 뿐 주사율은 60Hz에 그대로 머물러있다. 1초에 100번 이상 화면 주사가 이뤄지는 그래픽카드의 영상신호를 그대로 받기에는 턱없이 부족하다. 요즘 120Hz 또는 144Hz 게이밍 모니터가 나오고 있지만 그래픽카드에서 내보내는 영상신호와 모니터의 화면주사 타이밍이 맞지 않아 발생하는 티어링 문제로 게임을 즐기는 내내 화면이 상당히 거슬린다. 특히 0.1초의 순간도 매우 중요한 FPS게임에서는 티어링으로 공격의 기회를 잃기도 한다.

PC 그래픽카드 시장의 양대 산맥인 엔비디아와 AMD는 티어링 문제로 고충을 겪고 있는 게이머를 위해 각각 새로운 카드를 내밀었다. 엔비디아는 ‘G-싱크(G-Sync)’를, AMD는 ‘프리싱크(FreeSync)’를 선보였다. 서로 이름이 다르고, 구현하는 방법과 기술적 차이는 있지만 티어링을 완화시켜준다는 점에서는 두 기술 모두 목적은 동일하다.

티어링을 해결하기 위한 선택
우리가 모니터를 통해 보는 영상은 사실 연속적인 정지영상이다. 조금씩 다른 정지영상을 빠르게 넘김으로써 마치 움직이는 영상처럼 보이게 하는 것이 동영상의 원리이다. 책 모서리 부분에 매 페이지마다 사람을 그려 넣고 빠르게 넘기면 마치 종이 위에서 사람이 움직이는 것처럼 보이는 놀이를 생각하면 이해가 쉽다. 주사율이 60Hz라는 것은 1초에 60번 화면이 바뀌는 것을 말하며, 120Hz는 두 배인 120번 바뀌는 것을 의미한다. 그리고 각각의 정지영상은 순차주사라는 방식으로 화면을 만들어낸다. 워낙 빨라 우리 눈은 알아채지 못하지만 매우 느린 속도로 보면 좌측 상단부터 시작해 우측 하단 방향으로 화면을 만들어나간다. 종이에 좌측 상단부에 글자를 빼곡히 쓰기 시작해 오른쪽 아래 끝까지 채우는 과정을 생각하면 된다. 이 과정이 1초에 60번, 120번 일어나는 셈이다.

   
▲ 주사율이 높을수록 빠르게 움직이는 화면도 선명하고 또렷하게 보인다. (이미지 = ASUS)

여기까지 영상이 만들어지는 과정을 이해했다. 위 내용만 보면 “그럼 주사율이 높은 모니터를 사면 되겠네”라는 생각이 든다. 그러나 모니터만 120Hz, 144Hz를 지원한다고 해서 끝날 문제는 아니다. 그래픽카드 쪽도 고려해야 한다. 그래픽카드가 보내는 영상신호에 따라 화면을 만들어 내는게 모니터이기 때문이다. 모니터는 120Hz, 144Hz 속도로 화면 주사 준비가 되어 있는데 그래픽카드가 성능이 떨어져 그 밑으로 영상신호를 전송하거나, 혹은 모니터가 감당할 수 없을 정도로 빠르게 영상신호가 전달가면 문제가 된다.

   
▲ 모니터는 60Hz(fps) 혹은 120/144Hz(fps)로 주사율이 고정되어 있다. (이미지 = 엔비디아)

   
▲ 그러나 그래픽카드의 렌더링 레이트 즉, 영상신호 출력 타이밍은 매번 달라진다.

만일 모니터가 144Hz 주사율을 갖고 있고, 또 그래픽카드는 성능이 매우 좋아 늘 144fps(frames per second)의 속도로 영상신호를 전달한다면 서로 타이밍이 일치하게 된다. 그래픽카드가 한번 영상신호를 보낼 때 모니터는 그에 맞춰 한번 화면주사가 일어나니 이를 연속적으로 벌 경우 화면이 매우 부드럽다.

하지만 현실은 그렇지 못하다. 실시간 화면을 끊임없이 만들어내는 그래픽카드 입장에서 보면 화면 구성이 간단한 장면의 경우 뚝딱 만들어낼 것이고, 복합한 화면은 이보다 시간이 걸린다. 즉 일정하게 144fps가 나올 수 없다는 얘기다. 게다가 모니터는 144Hz를 지원하는데 그래픽카드는 이보다 더 빠르거나 느리다면 그래픽카드에서 내보내는 영상신호와 모니터의 화면주사 간의 타이밍은 틀어질 수밖에 없다.

   
▲ 모니터 주사율과 그래픽카드의 렌더링 레이트가 서로 일치하지 않기 때문에 문제가 발생한다.

예를 들어보자. 그래픽카드가 막 보낸 영상신호를 모니터는 순차주사 방식으로 위에서 아래로 그려나간다. 그런데 한 화면을 다 채우기도 전에 그래픽카드가 다음 영상신호를 내보내면 모니터는 남은 부분까지 다 그려내지 못하고 다시 처음부터 그리기 시작한다. 화면주사가 다 끝날 때까지 아래 공간에는 이전에 보낸 영상신호에 의한 화면이 그대로 남기 때문에 화면 중간 부분이 어긋나 보인다. 마치 영상 위쪽과 아래 부분이 찢겨 나가듯이 말이다. 그래서 이 현상을 티어링(tearing)이라 부른다.

   
▲ 그래픽카드와 모니터간 동기화가 되지 않아 화면 찢어짐, 즉 티어링(tearing) 문제가 발생된다.

한때 이를 해결하기 위해 강제로 모니터 주사율에 맞춰 fps를 조절하는 ‘수직동기화’ 기능을 썼다. 게임 내에 'V-Sync'라는 옵션이 그것이다. 하지만 이는 그래픽카드의 성능을 다 쓰지 못하는 문제가 발생되며, 흔히 ‘랙’이 걸렸다고 표현하는 Stutter 현상이 일어난다.

엔비디아와 AMD는 생각을 바꾸기 시작했다. 고정된 모니터 주사율에 따라 그래픽카드의 영상신호를 맞추지 말고, 그래픽카드 영상 신호에 따라 모니터 주사율이 바뀌도록 하면 어떨까? 그래서 탄생한 것이 G-싱크와 프리싱크이다. 모두 신호를 맞춘다는 뜻에서 이름에 싱크(sync)가 붙었다.

   
▲ 그래픽카드의 렌더링 레이트 즉, 영상신호에 따라 모니터 주사율을 바꾸는 방식으로 접근하기 시작했다. 위 그림은 엔비디아 G-싱크의 설명이며, AMD 프리싱크도 기본적 원리는 차이가 없다.

G-싱크와 프리싱크.. 어떤 차이점이 있나?
모니터와 그래픽카드가 따로 노는 문제를 해결하기 위해 엔비디아가 내건 G-싱크, 그리고 AMD의 프리싱크. 세부적 구현 방법에서는 차이가 있으나 기본원리는 비슷하다. 그래픽카드가 내보낼 수 있는 영상신호만큼 모니터 주사율이 달라지도록 한 것이다.

   
 
시작은 엔비디아가 빨랐다. 그래픽카드와 모니터를 서로 동기화하기 위한 ‘G-싱크 모듈’을 장착하고, 엔비디아 기준에 부합하는 LCD패널을 사용하면 엔비디아는 모니터에 ‘G-싱크’ 인증을 내준다. 따라서 ‘G-싱크 모듈’과 인증과정에 따른 비용이 추가된다. 모니터 가격이 올라가는 원인이 된다(모듈 가격만 거의 $300에 이른다).


▲ 엔비디아 G-싱크 소개 영상

   
 
AMD 프리싱크는 이와 정반대이다. ‘G-싱크 모듈’처럼 전용 하드웨어가 필요 없다. 인증에 따른 라이센스 비용도 들지 않는다. 사실 프리싱크는 디스플레이 규격을 다루는 ‘VESA'의 어댑티브-싱크에서 비롯됐다. 디스플레이포트(DisplayPort) 1.2a 표준 규격에 추가 된 어댑티브싱크와 호환되며, 'VESA'로부터 인정을 받아 사실상 업계 표준 기술이나 다름없다. 프리싱크에 대한 기술도 공개되어 있어 어떤 모니터 회사도 자유롭게 프리싱크를 적용할 수 있다.


▲ AMD 프리싱크 소개 영상

이런 이유로 모니터만 놓고 보면 현재로서는 AMD 프리싱크가 좀 더 우월한 위치에 있다. 시장에는 G-싱크를 지원하는 모니터보다 프리싱크 모니터를 더 많이 볼 수 있다. ASUS, Acer, BenQ, 필립스 등 G-싱크 모니터 제조사는 극히 제한적인데 비해 프리싱크 모니터는 삼성전자, LG전자를 비롯해 국내 중소기업에서도 다수 나오고 있는 상태다.

여기에 엔비디아가 가만히 있을 리 없다. 엔비디아는 3가지 기술이 추가된 G-싱크 업데이트를 내놨다. 윈도우(창) 모드에서도 G-싱크를 쓸 수 있도록 했으며, 다중 모니터, 그리고 다중 그래픽카드(SLI) 환경으로 지원 범위를 넓혔다. 까다로운 인증 조건 및 비용 등 단점을 안고 있지만 프리싱크에 없는 새로운 기술로 차별화를 꾀하겠다는 것이 엔비디아의 전략이다. 또한 엔비디아는 G-싱크 기술을 쓴 게이밍 노트북까지 지원에 나서 그 영역을 확대하고 있다.

물론 프리싱크도 단점이 아주 없는 것은 아니다. 모니터가 제공하는 최저 주사율을 밑돌 경우에는 이 기술이 적용되지 않는다. 따라서 모니터 스펙을 살펴보는 것이 좋다. 또한 일정 수준 이상의 fps 동작을 위해 AMD 그래픽카드 중에서 하이엔드 급을 선택하는 것이 좋다.

G-싱크, 프리싱크... 무엇을 선택할까?
엔비디아는 G-싱크로, AMD는 프리싱크로 서로 경쟁하는 구도이다. 따라서 G-싱크를 쓰기 위해서는 엔비디아 그래픽카드를, 프리싱크 기술을 쓰기 위해서는 AMD 그래픽카드를 써야한다. 그리고 모든 그래픽카드가 다 해상되는 것은 아니다. 엔비디아는 G-싱크를 구현하기 위해 NVIDIA GeForce GTX 650Ti BOOST GPU 이상의 그래픽카드가 요구된다.

AMD는 Radeon R9 300 시리즈, R9 Fury X, R7 360, R9 295X2, R9 290X, R9 290, R9 285, R7 260X, R7 260 등에서 돌아간다. 다만 280/280X와 같은 기존 HD7970을 리네임해서 출시된 제품은 해당되지 않는다. 또한 AMD A10-7870K, A10-7850K, A10-7800, A10-7700K, A8-7670K, A8-7650K, A8-7600, A6-7400K와 같은 프로세서에서도 사용할 수 있다.

G-싱크 혹은 프리싱크... 무엇을 쓰든 간에 자신이 사용하고 있는 그래픽카드, 혹은 선호하는 그래픽카드에 맞춰 해당 모니터를 구매하는 것이 좋다. 다만 아쉬운 것은 국내 대다수 게이머는 엔비디아 그래픽카드를 선호하며, AMD 그래픽카드의 점유율이 상대적으로 낮다는 것. 한 모니터에 이 두 기술을 모두 지원하면 좋겠지만 아쉽게도 그런 제품은 나와 있지 않다.

보다 쾌적한 게임을 위한 G-싱크/프리싱크 모니터는?
G-싱크, 프리싱크 등 엔비디아와 AMD에 의해 양쪽 진영으로 나뉜 상태이지만 이 둘을 가장 적극적으로 지원하고 있는 모니터 업체는 ASUS이다. 특히 ASUS는 게이밍 모니터 라인업을 별도로 운영할 정도로 게임 환경에 최적화된 모니터를 출시함으로써 주목을 받고 있다.

▶ ASUS ROG SWIFT PG278Q G-Sync WQHD 플리커프리

   
 
WQHD 해상도에 27인치 화면 크기를 갖고 있는 세계 최초의 엔비디아 G-싱크 기술을 지원 게이밍 모니터이다. 기존 60Hz보다 두 배 이상 높은 144Hz 주사율을 지원해 영상의 움직임이 매우 부드럽고, 1ms에 불과한 응답율로 화면 반응 속도가 매우 빠르다. 동적명암비도 1억:1 수준으로 매우 높아 게임에서 어둠 속을 지나는 적 캐릭터의 움직임도 쉽게 확인할 수 있다. 한번 붙들기 시작하면 장시간 게임에 몰입하는 게이머를 위해 플리커 프리 기술을 적용한 시력 보호 기능을 제공한다. 이 밖에 FPS 게임에서 조준선 역할을 하는 크로스헤어(crosshair), 그리고 게임 진행시 시간 관리를 위한 타이머 기능 등을 더해 게이머의 만족도를 높였다. 어떤 자세로도 편안하게 게임을 즐길 수 있도록 틸트와 엘리베이션, 스위블 기능이 제공되며, 모니터를 90도로 세워 볼 수 있는 피벗까지 제공해 다양한 목적으로 활용할 수 있다.

▶ ASUS MG279Q FreeSync IPS 144Hz Gaming

   
 
AMD 프리싱크 기술을 지원하는 게이밍 모니터이다. WQHD 해상도를 지원하는 27인치 광시야각 특성을 지닌 IPS 패널을 바탕으로 144Hz 주사율을 지원해 부드럽고 끊김없는 게임 플레이 환경을 만들어준다. 장시간 게임을 즐기는 하드코어 게이머들을 위해 플리커-프리 기능 및 블루라이트 저하 기술인 ‘울트라-로우 블루 라이트(Ultra-Low Blue Light)’기술이 적용되어 사용자의 눈 건강을 보호한다. 또한 에이수스 게이밍 모니터만의 독자적인 기능인 ‘게임플러스(조준점 및 타이머)’기능과 ‘게임 비주얼(게임 장르에 따라 선택할 수 있는 6가지 화면 프리셋 모드)’기능도 탑재되어 사용자들이 게임을 즐길 때 다양한 이점을 제공하게 된다. 또한 인체공학적으로 설계된 스탠드를 통해 틸트, 스위블, 피벗, 높낮이 조절 등이 가능하여 게이머가 원하는 최적의 시야를 설정할 수 있으며, 디스플레이를 스탠드에서 탈착 하는 기능도 제공하므로 언제든 스탠드에서 디스플레이를 떼어낼 수 있고, VESA 월마운트를 통해 시스템 설치 공간을 줄일 수도 있다.

▶ ASUS MG278Q FreeSync 게이밍 모니터

   
 
2560x1440 해상도의 WQHD모니터로, 최고의 게이밍 경험을 위한 다양한 기능을 제공한다. TN패널을 장착하여 시야각이 조금 줄어든 대신 1ms의 빠른 반응 속도를 자랑한다. 게임 플레이 도중 발생할 수 있는 티어링과 버벅거림을 해소하기 위해 AMD 프리싱크 기술을 지원하고 있다. 또한 장시간의 게임 플레이에도 눈의 피로를 없애고 편안함을 느낄 수 있도록 울트라-로우 블루라이트, 플릭커-프리 등의 아이케어 기술이 적용되었으며 총 6가지(풍경, 레이싱, 영화 감상, RTS/RPG, FPS, sRGB)의 비주얼 프리셋을 선택할 수 있는 게임 비주얼(GameVisual)기술이 적용되어 있다. 국내에는 아직 출시되지 않았다.

G싱크, 프리싱크 무엇을 선택하든 최종 성능은 모니터가 좌우
G-싱크나 프리싱크 무엇을 써도 기본적 원리는 동일하기 때문에 비슷한 효과를 누릴 수 있다. 다만 간과하지 말아야 할 것은 모니터 선택이다. 단지 G-싱크, 프리싱크 둘 중 하나를 지원한다고 해서 게이밍 모니터로서 조건을 모두 갖췄다고 볼 수 없다. 우리가 흔히 접하는 명암비와 응답률과 같은 기본 스펙 외에 디자인, 그리고 게임에 최적화된 다양한 부가 기능은 게임을 더 짜릿하고 흥미 있게 즐길 수 있는 원동력이 된다. ASUS는 최신 기술을 디자인과 결합하고, 게이머의 요구에 따라 게임 디스플레이로서 절정을 보여주기 위해 ROG(Republic of Gamers) 시리즈를 별도로 출시하고 있다. 게이머의 감성 충족을 위한 뛰어나 디자인, 쾌적한 게임 환경을 위한 플리커 프리 기술 적용, 그리고 FPS 게임에 필수적인 4가지 크로스헤어, 정확한 시간 관리를 위한 타이머 등 하이엔드 게임 환경을 위한 완벽한 기능을 갖췄다. 장시간 게임시 피로도를 낮추기 위해 스위블, 엘리베이션, 틸트, 피벗 등과 같은 프리미엄 기능까지 추가함으로써 기존 게이밍 모니터와 차별화를 꾀했다.

G-싱크나 프리싱크 중 무엇을 쓰든 상관없다. 하지만 게임을 포함해 영상을 통한 시각적 만족감을 최고로 이끌어내기 위해서는 무엇보다 모니터 선택이 중요함을 잊지 말아야겠다.

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