그래픽 카드 성능과 게임 그래픽 품질은 서로를 보완하는 관계에 있다.

그래픽 카드 성능이 좋지 않은데 게임 그래픽 품질만 좋아봐야 플레이 어려울 정도로 처첨한 성능을 경험하기 쉽고, 더 높은 성능이 필요한 FPS 게이머들은 그래픽 품질을 낮춰서라도 더 높은 성능을 추구하는 예외적인 경우도 있지만, 그래픽 품질은 제자리인데 그래픽 카드 성능만 좋아봐야 대부분의 게이머 입장에서는 모래, 전기 낭비에 불과하다.

그런면에서 볼 때, 레이 트레이싱이 지원되기 시작하면서 최근 수년 간은 그래픽 카드와 게임 그래픽 품질의 발전이 긍정적으로 가속되어 왔다. 그러나 그래픽 카드는 단독으로 쓸 수 없고, 하드웨어라는 특성상 발전이 더뎌진 감이 있다.

이를 만회하기 위해 AMD의 FSR과 엔비디아의 DLSS, 인텔의 XeSS라는 게임용 업스케일링 기술이 개발되었고, 이제는 여기에 더해 동영상이나 TV에서나 보던 프레임 보간 기술까지 등장하기에 이른다.

프레임 보간 기술은 간단히 말해 기존 프레임과 미래 프레임을 예상한 중간 프레임을 그려내 중간에 끼워넣어 주는 기법이다. 실제 프레임 사이에 생성 프레임을 자연스럽게 끼원넣기 위한 옵티컬 플로우(Optical Flow) 과정이 추가된다.

AMD는 옵티컬 플로우 관련 세부 내용을 설명하지는 않았지만, DLSS3에 추가된 옵티컬 플로우 필드와 같이 기하학적 움직임을 추적해 보다 자연스러운 중간 이미지를 만들어내기 위한 기술로 판단된다.

게이머 입장에서는 프레임 생성에 전용 하드웨어를 요구하느냐, 일반적인 GPU 파워를 쓰느냐에 따라 접근성이 천지차이로 갈라지고, 당연히 일반적인 GPU 파워를 사용하는 방식의 접근성이 높기 마련이다.

마침, 우리나라 시간으로 추석 연휴를 맞이한 9월 말, 프레임 보간 기술이 결합된 FSR3이 실제 게임에 이식되기 시작했다. 시작은 AMD가 예고했던 대로 포스포큰과 이모탈스 오브 아베움이 막을 열었는데, 이번 기사에서는 그중 포스포큰을 통해 FSR3의 효용성을 알아본다.

FSR2 기반 업스케일링과 프레임 생성의 조합 = FSR3

FSR3에 적용된 업스케일링 기술 자체는 FSR2을 기반으로 하며, 여기에 프레임 생성 기술이 결합된 것이 핵심이다. 업스케일링 자체는 FSR2에 기반하기에, AMD는 기존 FSR2 지원 타이틀은 손쉽게 FSR3 구현할 수 있다고 말하고 있다.

FSR3의 또 다른 특징은 업스케일링 없이 고품질 AA와 샤프닝 기술을 적용할 수 있는 네이티브 AA(Native Anti-Aliasing) 모드도 추가된 것이다. 네이티브 AA 모드는 FSR의 품질 조정 옵션 중 하나로 동작하기에 해당 옵션을 사용할 경우 비활성화되는 일반 AA 기술과 프레임 생성 기술을 조합해 사용하는 것은 불가능하다.

네이티브 AA 모드를 쓸 경우 일반적인 AA 적용 때와 같이 약간의 성능 하락이 발생하지만, FSR3의 품질 옵션 중 하나인 만큼 프레임 생성 기술과 함께 사용할 수 있기에 다른 AA 기술과 달리 하락한 성능을 보완할 수 있다. 샤프니스 조절 옵션도 함께 적용되기에 적절히 조합해 사용할 수 있다.

FSR3 프레임 생성에 의한 이미지 품질 차이는?

업스케일링 기술이 주목받는 것은 최신 그래픽 옵션, 대표적으로 레이 트레이싱 적용시 떨어지는 성능을 보완하거나, FPS 처럼 1프레임에도 민감한 게임을 즐길 때 기본적인 품질을 유지하면서 성능을 높이기 위함이다.

업스케일링 기술의 근본 목적은 더 높은 성능을 얻기 위함이지만 그 바탕에는 '품질 유지'가 필수 요소다. 단순히 성능만 높일 거라면 게임의 그래픽 옵션을 몽땅 낮추면 4K에서도 충분하다 못해 넘치는 것이 최신 그래픽 카드의 성능이다.

따라서 이번 기사에서는 우선 FSR3 적용에 따른 그래픽 변화를 먼저 살펴봤다.

FSR3의 업스케일링 기술은 최신 FSR2 기반인 만큼 이 둘을 가르는 것은 바로 프레임 생성 옵션이다. 쉽게 구분할 수 있도록 프레임 생성을 켜지 않은 상태는 FSR2, 프레임 생성을 켰을 때는 FSR3로 표시하고, FSR 품질 옵션은 '품질'로 동일하게 적용했다.

이후 네이티브 해상도일 때, 네이티브 AA에 프레임 생성을 더했을 때 결과물을 비교했다.

참고로 아래 결과물은 Full HD 캡처 영상을 무손실 압축 이미지 PNG로 캡처해 1:1로 크롭한 결과물이며, 각 구역마다 원본 이미지를 다운로드 할 수 있도록 링크를 달았으니 결과 확인에 참고하기 바란다.

먼저 네티이브 해상도와 '네이티브 AA + FG' 경우, FSR2와 FSR3의 원본을 비교하면 얼핏 봐서는 품질 차이가 크게 느껴지지 않는다. 따라서 성능이 부족한 게이머라면 FSR3와 프레임 생성 기능에 충분히 만족할 수 있을 것이다.

하지만 이미지의 디테일을 중시하는 게이머라면 FSR3의 프레임 생성은 아쉬울 수 있는 기술이다. 위 1:1 크롭 이미지를 비교하면 프레임 생성이 포함된 '네이티브 AA + FG' 화면과 FSR3 화면이 비교군인 네이티브 해상도 및 FSR2 보다 블러 필터를 적용한 것처럼 흐릿한 모습이고, FSR2에서는 놓치지 않던 건물의 창틀 디테일이 FSR3에서는 순간적으로 사라지는 현상도 관측되었다.

최소한 포스포큰을 통해 본 FSR3의 핵심 기술인 프레임 생성의 이미지 품질 영향은 아쉬운 부분이 있지만, 이제 포스포큰과 이모탈스 오브 아베움을 통해 이제 막 적용되기 시작한 기술인 만큼 게임이나 FSR 라이브러리 업데이트를 통해 개선될 여지가 있다.

FSR3에 이른 성능과 레이턴시 차이

이미지 품질 다음으로는 당연히 성능을 알아볼 차례다.

테스트 시스템은 라이젠 9 7950X/ DDR5 6000MHz 16GB*2/ 라데온 RX 7900 XT(라데온 소프트웨어 23.9.3)/ ASRock X670E Pro RS 디앤디컴/ 윈도우 11 기반으로 꾸몄다.

테스트에 사용된 포스포큰은 다이렉트 스토리지를 지원하는 타이틀인 만큼 효과를 제대로 볼 수 있도록 씨게이트 파이어쿠다 530 4TB SSD에 설치한 상태로 테스트를 진행했고, 공정한 성능을 확인하기 위해 앞서 이미지 비교를 위한 자체 벤치마크를 진행해 성능과 레이턴시를 측정했다.

참고로, 다음 결과는 게임 내장 벤치마크를 진행하는 동안 AMD가 FSR3 지원을 위해 업데이트한 OCAT 1.6.3 버전을 이용해 게임 초반의 평균 프레임과 인풋 랙을 측정한 것으로, 평균 성능 자체는 게임내 벤치마크의 최종 점수와 차이가 있을 수 있다.

게임 그래픽 옵션은 울트라-하이 프리셋을 이용, 레이 트레이싱이 기본 적용된 상태에서 FSR 관련 설정만 조정하는 방식으로 진행했다.

성능면에서 프레임 생성이 추가된 FSR3가 가장 뛰어난 면모를 보인다. 업스케일링없이 프레임 생성만 활용할 때에도 눈에 띄는 성능 향상을 기대할 수 있는데, 특히 Full HD 해상도에서는 약 80%에 달하는 성능 향상폭을 보여주었고, 4K에서도 약 60% 수준의 추가 성능을 기대할 수 있다. 기본적으로 높은 성능이 요구되는 4K에서는 FSR2 (품질)과 비교했을 때 프레임 생성의 이점은 크지 않지만 Full HD에서는 상당한 차이를 만들어내었다.

인픗 랙을 비교해 보면, 네이티브 해상도의 경우보다 프레임이 대폭 증가한 FSR 네이티브 AA와 프레임 생성을 결합하였을 때의 레이턴시 차이는 소폭 감소했지만 그 차이는 크지 않았다. 이는 프레임 생성만 썼을 때보다 성능 향상폭은 크지 않았은 FSR2에서 인풋 랙이 대폭 줄어든 것과 비교되는 것으로, 보간 기술이 레이턴시 증가를 유발한다는 세간의 평가를 실감하는 부분이다.

특히, Full HD 네이티브 해상도 결과와 4K FSR3 품질 결과를 비교하면 프레임 보간 기술이 인풋렉 증가 효과를 유발한다는 사실을 확실히 알 수 있다. AMD에서는 이를 보완하기 위해 안티랙과 안티랙+ 기술을 적용하였는데, 해당 기술을 적용할 경우 FSR3보다 약간의 성능 감소가 따르지만 네이티브 수준의 인풋랙을 구현할 수 있다.

누구나 편리하게, 어떤 그래픽 카드나 OK, AMD FSR3

레이 트레이싱이 도입되면서 게임의 그래픽 충실도는 크게 높아졌고, 그에 비래해 요구되는 하드웨어의 성능 요구치 역시 대폭 높아졌다. 특히 패스 트레이싱 옵션을 쓸 경우 현재 최상급 게이밍 그래픽 카드인 지포스 RTX 4090로도 4K 플레이가 버거운 것이 현실이다.

이러한 상황을 타계하기 위한 것이 프레임 생성이 추가된 엔비디아의 DLSS3와 AMD의 FSR3다.

완전히 새롭게 렌더링 하는 것이 아닌, 기존 프레임 기반으로 새로운 화면을 만들어 내는 기술이라 큰 폭의 성능 향상을 기대할 수 있지만, 정확한 계산이 필요한 렌더링 방식이 아닌 '추정'이 개입되는 만큼 품질에 대해서는 아쉬운 부분이 있을 수 밖에 없다.

실제로 이번 기사에서 살펴본 FSR3 지원 초기작인 포스포큰 역시 프레임 생성이 개입되면 네이티브 해상도나 단순 업스케일링에 비해 품질이 살짝 저하되는데, 비슷한 품질 이슈는 먼저 프레임 생성 기술이 도입된 엔비디아의 DLSS3와 동영상 보간으로 유명한 플루이드 모션 기술에서도 발견되었다.

아직 게임 영역에서 하드웨어적인 프레임 생성 기능이 등장한지 1년도 되지 않았고, 특히 AMD의 FSR3는 이제 막 업계 지원이 시작된 만큼 아쉬운 점도 보인다. 그러나 특정 하드웨어에 종속되지 않는데다 오픈 소스로 제공되며, FSR2 지원 타이틀이라면 FSR3로 손쉽게 업데이트할 수 있다는 AMD의 발표를 믿어본다면, FSR3도 프리싱크와 같이 빠르게 확돼될 것으로 예상된다.

특히, 최신 그래픽 기술인 레이 트레이싱에 약점을 보이는 AMD 그래픽 카드 사용자라면, 이를 대폭 보완해줄 수 있는 FSR3의 존재는 가뭄의 단비와 같은 존재가 되어줄 것이다.