키 포인트
- NVIDIA와 AMD는 프레임 생성 기술을 통해 게임 경험을 향상시키고 있습니다. 이 기술은 추가 프레임을 생성하여 더욱 부드러운 게임 플레이를 가능하게 합니다. NVIDIA는 복잡하고 하드웨어에 특화된 방식을 사용하는 반면, AMD의 AFMF 기술은 더욱 간편하여 게임 개발자의 개입 없이 드라이버 수준에서 작동합니다.
- NVIDIA가 AMD의 AFMF처럼 작동 매개변수에 기반한 프레임 생성 기술을 채택할지는 불확실합니다. 현재 NVIDIA의 기술은 최신 GPU에 크게 의존하고 있으며, 더 나은 품질을 위해 여러 방식을 결합하고 있어 전략 변경에 소극적일 가능성이 있습니다.
- 두 방법 모두 프레임 속도를 향상시키지만 시각적 오류나 지연이 발생할 수 있습니다. AMD의 AFMF 기술은 더 유연하지만 정밀도가 떨어질 수 있으며, NVIDIA의 접근 방식은 품질을 우선시하며 새로운 GPU 출시와 함께 발전할 수 있습니다.
이제 우리는 NVIDIA와 AMD가 만들어낸 게임 업계의 새로운 유행어인 " 프레임 생성(Frame Generation)"에 대해 들어봤을 것입니다. 비평가와 지지자 모두에게 게임의 미래로 꼽히는 이 기술은 성능 향상을 위한 " 이상적인 " 솔루션이 되기 위해서는 몇 가지 개선이 필요합니다 .
AMD의 AFMF 기술이 간단한 " 누르면 바로 재생 " 되는 프레임 생성 도구의 새로운 기준을 제시한 가운데 , NVIDIA도 AMD의 뒤를 따라 플레이 정의 기반의 범용 프레임 생성 솔루션을 구현할까요? 함께 알아보겠습니다.
NVIDIA는 운영 체제 정의에 기반한 프레임 생성 솔루션을 개발할까요?
본론으로 들어가기 전에 업스케일링 및 프레임 생성 기술의 작동 방식과 이해해야 할 몇 가지 중요한 용어를 살펴보겠습니다.
DLSS는 딥러닝 슈퍼 샘플링(Deep Learning Super Sampling ) 의 약자로 , 엔비디아가 2018년 RTX 시리즈 그래픽 처리 장치(GPU) 에 도입한 기술입니다. 간단히 말해, DLSS는 이전 프레임의 데이터를 스캔하고 수집하여 새 프레임에서 누락된 픽셀을 채우는 데 사용합니다. 인공지능 기술을 활용하여 향상된 성능 의 고화질(업스케일링된) 이미지를 얻을 수 있습니다.
반면 AMD의 FSR ( Fidelity FX Super Resolution) 기술은 사실상 모든 그래픽 프로세서에서 작동할 수 있습니다. 이 기술은 독자적인 오픈 소스 공간 업스케일링 알고리즘을 사용하여 게임 해상도를 낮은 해상도에서 높은 해상도로 높입니다. 하드웨어에 의존하지 않기 때문에 DLSS보다 훨씬 실용적입니다.
프레임 생성에 대한 몇 가지 중요 용어 및 소개
RTX 40 시리즈에는 DLSS 3.0 과 NVIDIA 프레임 생성(Frame Generation ) 기술이 도입되었습니다 . 그렇다면 '프레임 생성'이란 정확히 무엇일까요? 간단히 말해, 프레임 생성은 두 프레임 사이에 새로운 프레임을 삽입하는 기술입니다. 이 과정을 보간(interpolation) 이라고 합니다 . 이는 과거 텔레비전에서 화면 재생률에 맞춰 콘텐츠의 프레임률을 높이기 위해 사용되던 일반적인 기술이었습니다.
업스케일링은 단순히 이미지 품질을 향상시키고 성능을 높이는 기술입니다. 반면, 프레임 생성(FG)은 기존 프레임 두 개 사이에 완전히 새로운 프레임을 생성하고, 이를 렌더링하며, 다음 프레임을 예측하는 모든 과정을 적절한 응답 시간 내에 수행합니다.
이 고급 기술을 사용하려면 이 분야의 두 가지 기본 개념 인 광류 분석 과 모션 벡터 에 대한 이해가 필요합니다 . 하나씩 살펴보겠습니다.
1) 광류 분석
이 기술은 일련의 이미지를 분석하여 다음 버전의 이미지가 어떻게 보일지 예측합니다. 이러한 예측은 이미지 속 객체 의 속도, 색상 및 밝기를 분석하여 이루어집니다 . 따라서 명확하고 구체적인 결과를 얻는 대신 대략적인 예측치만 얻을 수 있습니다.
공이 땅 위를 오른쪽으로 굴러간다고 상상해 보세요. 공은 다섯 걸음을 거쳐 목적지에 도달합니다. 공의 움직임이 거의 직선에 가깝다고 가정하면 최종 목적지를 예측할 수 있습니다. 해석 기하학을 공부했다면 두 점 공식을 접해봤을 것입니다.
y - y1 = (x-x1)(y2-y1) / (x2-x1)단 두 점만으로 주어진 직선의 방정식을 구할 수 있습니다. 기울기가 일정하므로 이미지/점의 다음 위치를 예측하는 것은 어렵지 않습니다. 하지만 실제 기법은 이보다 훨씬 더 복잡하다는 점에 유의해야 합니다.
무엇보다 중요한 것은, 광학 흐름 분석은 게임 엔진 데이터에 접근 할 필요가 없다는 점입니다 . 화면상의 움직임을 예측하여 프레임을 보간(삽입)하는 드라이버 레벨 에서 적용할 수 있습니다 . 간단히 말해, 광학 흐름 분석은 게임 엔진과 상호작용하지 않습니다.
단점은 드라이버가 사용자 인터페이스(UI) 와 실제 3D 환경을 구분할 수 없어 예기치 않은 왜곡이 발생할 수 있다는 점입니다. 또한, 원시 프레임 데이터를 사용하기 때문에 출력 결과물이 매끄럽게 다듬어지지 않습니다.
2) 게임 엔진의 모션 벡터
모션 벡터는 객체의 위치 변화를 나타내는 방향 벡터입니다 . 이는 게임 엔진의 핵심 요소이며, 객체의 변형과 움직임을 표현합니다. 객체의 위치를 단순히 "추측"하는 것보다 훨씬 강력한 모션 표현 방식입니다.
궁금해하실 분들을 위해 말씀드리자면, 모션 벡터는 프레임 생성에 매우 중요한 요소입니다. 하지만 이 데이터는 드라이버와 게임 엔진 간의 호환성이 필요하며, 이를 위해서는 게임 개발자의 구현이 필수적입니다.
따라서 모션 벡터는 광학 흐름 분석보다 우수하지만, 적용 범위와 확장성이 매우 제한적이어서 모든 게임에서 이 기능을 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 2010년대 에 출시된 구형 게임을 플레이하는 경우, 모션 벡터에서 지원하는 프레임 생성(FG) 솔루션 (예: DLSS FG 및 FSR3 FG)을 사용할 수 없을 가능성이 매우 높습니다.
DLSS 프레임 생성과 FSR 프레임 생성 비교
이제 그린팀과 레드팀의 현재 프레임 생성 기술이 어떻게 경쟁하는지 살펴보겠습니다.
↪ 엔비디아:
NVIDIA의 프레임 생성 방식은 모션 벡터와 광류 분석을 결합하여 사용합니다. RTX 40 시리즈 GPU에 탑재된 광류 가속기는 두 개의 프레임을 분석하여 게임의 모션 벡터에 포함되지 않은 정보(예: 파티클, 반사, 그림자 등)를 식별합니다. 아래 예시에서 광류 분석은 정밀한 그림자 추적을 가능하게 합니다.
반면, 모션 벡터 성분은 3차원 환경과 장면의 기하학적 구조를 추적합니다. 자전거 예시에서 모션 벡터는 자전거 운전자나 도로의 정확한 미래 위치를 수학적으로 예측할 수 있습니다. 그러나 모션 벡터만으로는 광류 분석의 핵심인 그림자를 파악할 수 없습니다. 따라서 정확한 이미지를 생성하기 위해서는 모션 벡터와 광류 분석이 함께 작용해야 합니다.
- 필요 개발자 지원 게임
- 용도 혼합물 من 광학 흐름 분석 و움직임 벡터
- 제한된 하드웨어로 그래픽 처리 장치에서 RTX 40
- 불가능 이를 구현하는 것 드라이버 프로그램 레벨
↪ AMD:
FSR 3 프레임 생성 기술은 NVIDIA의 DLSS 프레임 생성 기술과 매우 유사합니다. 명칭만 다를 뿐, 이 기술 역시 시각적 흐름 분석 과 모션 벡터를 결합하여 사용합니다 . 당연히 두 기술 모두 게임 개발자의 지원이 필요합니다.
- 필요 개발자 지원 게임
- 용도 혼합물 من 광학 흐름 분석 و움직임 벡터
- 이 기능은 해당 시리즈의 그래픽 처리 장치에서 활성화할 수 있습니다. RX 5000/6000 وRTX 20/30/40
- 불가능 이를 구현하는 것 드라이버 프로그램 레벨
이상 현상: AMD 유체 운동 프레임(AFMF)
플레이어가 직접 프레임을 생성할 수 있는 도구 중 가장 유사한 것은 AMD Fluid Motion Frames( AFMF)입니다 . AFMF는 게임과 어떠한 상호작용도 하지 않으며, 순전히 시각적 흐름 분석 , 즉 다음 프레임을 예측하는 데 의존 합니다.
이 덕분에 별도의 소프트웨어 지원 없이 거의 모든 DirectX 11/12 게임 에서 작동할 수 있습니다 . AFMF는 실제로 프레임 속도를 높이는 것은 아니지만, 화면에 프레임 수가 "플러스 " 로 표시되어 게임이 더 부드럽게 보이도록 합니다.
그렇다면 단점은 무엇일까요? AFMF는 DLSS FG나 FSR FG와는 비교할 수 없을 정도로 성능이 떨어집니다. 또한, 사용자 인터페이스 오류는 사용자가 감수해야 할 부분입니다. 하지만 하드웨어 수준에서 작동하기 때문에 발생할 수 있는 오류를 감수할 수 있다면 매우 좋은 선택입니다.
- 필요하지 않습니다 게임 개발자 지원
- 용도 광학 흐름 분석만 해당
- 이 제품은 그래픽 처리 장치(GPU)만 지원합니다. RDNA2 또는 더 새로운
- 공장 전혀 على 연산자 정의 수준
NVIDIA는 AFMF에 응답할까요?
당연히 ' 모른다 '는 답이 맞습니다. NVIDIA가 아직 그러한 옵션에 대해 어떠한 입장도 발표하지 않았기 때문입니다. AMD의 아론 스타인만은 AMD의 이번 조치가 NVIDIA로 하여금 AFMF와 유사한 기술을 조만간 개발하도록 압박할 것이라고 확인했습니다.
"엔티비티가 이제 우리가 했던 것처럼 이러한 솔루션들을 드라이버 기반으로 만들어야 한다고 생각할지 궁금합니다."
PC 게이머 의 아론 스타인먼 기고
흥미롭게도, 특히 RTX 40 시리즈가 Ampere (RTX 30) 보다 더 나은 광류 가속기를 탑재했다고 자랑스럽게 발표했음에도 불구하고, NVIDIA 버전의 AFMF는 아직 출시되지 않았습니다. 이것이 바로 NVIDIA FG(광류 + 모션 벡터 사용) 가 Ada Lovelace 에서만 활성화될 수 있었던 주요 이유였습니다.
반면, NVIDIA는 이 프로젝트를 위해 처음부터 새로운 모델을 학습시켜야 할 수도 있으며, 이는 상당한 추가 비용을 초래할 것입니다.
↪ 정말 가치 있는 일일까요?
광학 흐름 분석과 모션 벡터를 모두 활용한 프레임 생성 방식에는 단점이 있습니다. 이러한 기능들이 발생시키는 입력 지연은 게이머들에게 매우 불편한 요소입니다. 반면, 드라이버 기반 AFMF(액티브 프레임 모드 모션) 역시 보간으로 인해 프레임률(FPS)을 소모하고, 일관성이 떨어지며 시각적 오류 및 결함이 발생하기 쉽습니다.
더 나은 질문은 ' NVIDIA가 DLSS 프레임 생성(FG)을 먼저 개선해야 하지 않을까요 ?'입니다. AI는 시간이 지남에 따라 발전하는 경향이 있으므로 지연 시간 문제는 상당 부분 해결될 것입니다. NVIDIA가 데이터 모델에 엄격하게 제약을 받지 않는 한, 드라이버 수준의 프레임 생성(FG) 솔루션을 만드는 것은 어렵지 않을 것이지만, 과연 그럴 가치가 있을까요?
↪ 무의미할까요?
기본적으로 NVIDIA의 AFMF 기능은 어디에 사용될까요? NVIDIA는 이 기능을 RTX 40 시리즈 이상의 GPU 로 제한할 가능성이 높은데, 이 GPU들은 이미 구형 게임들을 뛰어난 프레임률로 구동할 수 있을 만큼 강력합니다. 최신 게임들은 대개 DLSS 3 FG/FSR 3 FG를 지원합니다.
모바일 GPU는 예외적 인 경우이지만, 드라이버 수준의 접근 방식은 파스칼 , 맥스웰 , 케플러 , 페르미 와 같은 구형 아키텍처에 매우 유용할 것입니다. 하지만 기술적인 이유로 이러한 구형 아키텍처에 이 기능을 확장하는 것은 거의 불가능합니다. 구형 아키텍처에는 텐서 코어가 없고 , CUDA는 텐서 코어를 제대로 활용할 수 없습니다. AFMF조차도 RDNA2 이상 아키텍처에서만 작동합니다.
RTX 50 '블랙웰'에 대한 기대
소문에 따르면 RTX 50 시리즈는 2024년 4분기 에 출시될 예정입니다 . 여러 가지 발표가 쏟아질 것으로 예상되며, 이 중에는 범용 프레임 생성 솔루션이 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있습니다. RTX 40/50 시리즈의 경우 하드웨어 종속성이 예상되지만, NVIDIA는 어떤 분야에서도 뒤처지는 것으로 알려져 있지 않습니다. 그러나 이는 순전히 추측일 뿐이며, NVIDIA가 그러한 계획을 가지고 있다는 소문은 없습니다.
결론
인공지능(AI)이 전례 없는 성장을 거듭하고 있는 가운데, AI를 추론하고 가속화하려면 충분한 하드웨어가 필요합니다. GPU 코어 속도가 충분히 빠르지 않으면 실시간 프레임 보간은 불가능합니다. 이 처리를 서버로 오프로드할 수도 있지만, 구독료가 발생하고 지연 시간이 매우 길어질 수밖에 없습니다. GPU 제조업체는 이러한 균형을 잘 맞춰야 합니다. 여러분의 생각은 어떠신가요? 댓글로 의견을 남겨주세요.
일반적인 질문
드라이버 기반 프레임 생성이란 무엇인가요? 간단히 설명해 주세요.
간단히 말해, 정의 수준 프레임 생성은 게임 개발자의 지원 없이 프레임 안에 프레임을 생성하는 보편적인 솔루션입니다.
만약 출시된다면, NVIDIA는 드라이버 수준의 프레임 생성(FG) 솔루션을 RTX 40 시리즈 이상의 GPU로 제한할까요?
아마도 그럴 겁니다. DLSS 3 FG는 새로운 "광학 흐름 가속기" 때문에 RTX 40 시리즈 GPU를 필요로 하므로, 공식 드라이버 기반 솔루션도 비슷한 요구 사항을 가질 것으로 예상됩니다.
RTX 50 시리즈는 우리가 알고 있는 프레임 생성 기술을 혁신적으로 바꿀까요?
이에 대한 확정된 소문은 없습니다. 시간이 지나야 알 수 있을 것입니다. 특히 대부분의 사람들이 2년 전 NVIDIA가 프레임 생성 기술을 발표하기 전까지는 이 기술에 대해 잘 알지 못했기 때문입니다.
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