게임그래픽 설정 Vsync(수직 동기화)란? 게임에 미치는 영향

현대의 비디오 게임은 높은 그래픽 설정이 포함되어 있습니다. 이 중 대부분은 더 나은 성능 또는 그래픽 품질을 얻게 됩니다. 그러나 Vsync로 더 잘 알려진 수직 동기화는 조금 더 복잡합니다.

Vsync는 그 자체로 그래픽 품질과 관련이 없지만, 화면 끊김을 방지할 수 있습니다. 쉬운 방법처럼 보일 수도 있지만, 프레임 속도를 줄이고 입력 지연을 증가시킬 수도 있습니다. 이 두 가지 모두 경쟁 게임의 골칫거리입니다.

Vsync란 
Vsync는 비디오 게임의 프레임 속도를 모니터의 새로 고침 속도와 동기화하는 수단입니다. 그래픽 카드 제조업체는 화면 찢기라고 하는 시각적 아티팩트를 제거하기 위해 수직 동기화를 개발했습니다. 표시된 프레임에서 수평 분할로 나타나므로 프레임의 절반이 다른 프레임보다 뒤떨어집니다.

이것은 시공간 연속체의 파열로 보일 수 있지만, 그것은 단순히 GPU가 모니터의 최대 새로 고침 속도보다 더 빠른 프레임을 만들어 내는 것입니다. GPU의 프레임률이 모니터의 새로 고침 속도를 초과하는 정도에 따라 단일 모니터를 새로 고치는 동안 두 개 이상의 GPU 프레임이 수평으로 분할되는 것을 볼 수 있습니다.

Vsync는 GPU 프레임 속도를 모니터의 새로 고침 속도로 제한하여 화면 끊김을 제거합니다. 하지만 그것만으로는 스크린이 찢어지는 것을 막을 수 없습니다. 또한 이 설정은 GPU에 의해 렌더링 된 프레임이 모니터의 새로 고침 주기와 함께 표시되도록 합니다.

여러 프레임의 일부가 동시에 보이지 않도록 하는 것이 화면 찢김을 제거하는 데 핵심입니다. 또한 Vsync는 GPU가 모니터의 새로 고침 주기 중간에 새 프레임을 밀어내는 것을 방지함으로써 이를 달성합니다.

정적 모니터 새로 고침 빈도에 맞춰 GPU 출력을 낮추는 두 가지 VSync 메커니즘이 어떻게 관련되어 있는지 알고 계십니까? 그것은 중요한 세부 사항입니다. 모니터가 특정 간격으로 새로 고쳐지는 동안 GPU는 렌더링 되는 게임 내 장면의 복잡성에 반비례하는 속도로 프레임을 대량 생산합니다.

GPU가 프레임 속도를 모니터 새로 고침 속도와 동기화하도록 강제하면 최신 프레임을 모니터에 릴레이 할 수 없습니다. 게이머들은 이를 입력 지연이라고 표현하는데, 이는 실제 컨트롤러 입력보다 모니터에 표시되는 콘텐츠로 인식됩니다. 이러한 입력 지연은 특히 십자선이 실제 마우스 입력보다 눈에 띄게 뒤처지는 빠른 속도의 FPS 게임에서 두드러집니다.

지연이 충분하지 않은 것처럼 VSync는 프레임 속도를 크게 줄임으로써 전체 GPU 성능을 저하시킬 수 있습니다. 이는 새로 고침 빈도를 모니터링하기 위해 GPU 프레임 속도를 제한하는 경향과 관련이 있습니다. GPU 프레임률이 모니터 새로 고침 빈도보다 높을 때는 괜찮지만 프레임률이 새로 고침 빈도 임계값 미만으로 떨어지면 문제가 발생합니다.

예를 들어 최대 GPU 프레임 속도를 59fps로 강제하는 복잡한 장면은 새로 고침 빈도가 60Hz인 모니터에서 59fps로 표시되지 않습니다. 60Hz 모니터에 대해 Vsync에 필요한 16.67밀리초의 동기화 간격은 실제 표시되는 프레임 속도를 59fps에서 45fps로 강제로 낮춥니다.

엎친 데 덮친 격으로 GPU 성능(따라서 프레임 속도)은 비디오 게임을 진행하는 동안 크게 달라집니다. 이러한 경우, VSync는 일부 프레임이 다른 프레임보다 화면에 더 오래 유지되도록 합니다. 이는 뷰어에 의해 말더듬 또는 일관되지 않은 프레임 속도로 인식됩니다.

다행히 Vsync의 고유한 문제는 AMD와 NVIDIA에서 사라지지 않았습니다. 두 GPU 제조업체 모두 앞서 언급한 문제를 완화하는 자체 고급 Vsync 플레이버를 출시했습니다. 이러한 옵션은 게임 내 설정을 통해 사용할 수 있거나 GPU 드라이버 제어 제품군을 통해 사용할 수 있습니다.

Adaptive VSync
NVIDIA가 개발한 Adaptive Vsync는 GPU가 모니터의 새로 고침 빈도를 따라가지 못해 발생하는 모든 입력 지연과 성능 문제를 해결합니다. 이 Vsync 구현은 GPU가 모니터의 새로 고침 빈도 요구 사항을 충족할 수 있는 경우에만 활성화됩니다. Adaptive Sync는 유지할 수 없게 되는 순간 Vsync를 즉시 끕니다. 이것은 비디오 게임 성능과 화면 찢김 완화 사이의 건강한 균형을 제공합니다.

Fast Sync
또한 NVIDIA가 개발한 Fast Sync는 Adaptive Vsync에 트리플 버퍼링의 마법을 추가합니다. 가장 간단한 말로, 트리플 버퍼링은 GPU가 추가 프레임을 렌더링하는 것을 포함합니다. 이렇게 하면 모니터 새로 고침 주기를 기다리는 동안 모니터로 보낼 렌더링된 두 프레임 중 가장 최근에 선택할 수 있습니다. 가장 최근의 프레임을 표시하여 입력 지연을 줄이자는 취지이지만, 이것 또한 많은 GPU 파워를 필요로 합니다.

Enhanced Sync
NVIDIA의 Adaptive Vsync 제품과 마찬가지로  고유의 Enhanced Sync는 GPU가 모니터 새로 고침 속도에 뒤처지는 순간 Vsync를 끌 수 있습니다. NVIDIA의 Fast Sync와 마찬가지로 멀티 버퍼링을 사용하여 최신 프레임을 모니터에 전달하여 입력 지연을 줄입니다.


Going Beyond VSync
지금까지 VSync가 화면 찢김을 제거하는 방법과 구현의 단점에 대해 살펴보았습니다. NVIDIA와 AMD는 이러한 문제를 완화하는 보다 정교한 버전의 Vsync를 출시했지만, G-Sync 및 FreeSync 기술을 통해 이러한 문제를 해결할 수 있는 완전히 새로운 접근 방식이 있습니다.

그러나 호환 가능한 모니터, 케이블 및 그래픽 카드가 필요합니다. 고급 하드웨어가 없는 경우, VSync를 켜거나 끄는 것은 우선순위를 결정하는 문제입니다. GPU가 모니터의 새로 고침 빈도와 일치할 정도로 강력하면 Vsync가 제대로 작동합니다. 하지만 입력 지연의 팬이 아니라면 입력 지연이 없는 것이 더 좋습니다.