AMD FSR 기술: 게이밍 성능 향상의 진화와 영향

끊임없는 도전: 시각적 화려함 대 부드러운 게임플레이

매혹적인 PC 게임의 영역에서 플레이어들은 끊임없이 근본적인 긴장 상태를 헤쳐나갑니다. 숨 막힐 듯 사실적인 그래픽에 대한 갈망과 유연하고 반응성 좋은 게임플레이의 필요성 사이의 긴장입니다. 시각 설정을 최대로 올리면 강력한 하드웨어조차 버거워하며 끊기는 프레임 속도를 유발하여 몰입감을 깨뜨릴 수 있습니다. 반대로 그래픽 품질을 낮춰 속도를 우선시하면 시각적으로 풍부한 게임 세계가 실망스러울 정도로 밋밋해 보일 수 있습니다. 수년 동안 이러한 타협은 피할 수 없는 것처럼 보였습니다. 게이머들은 이 격차를 해소하고 즐거운 경험에 필수적인 부드러운 성능을 희생하지 않으면서 시각적 풍부함을 달성할 방법이 필요했습니다. 바로 이때, 두 세계의 장점을 모두 제공하도록 설계된 강력한 소프트웨어 솔루션인 업스케일링 기술의 시대가 도래했습니다. 이 기술 혁명의 핵심 주자 중 하나가 바로 AMD의 FidelityFX Super Resolution, 흔히 FSR로 알려진 기술입니다.

창세기: AMD, FSR 1으로 업스케일링 분야에 뛰어들다

AMD는 2021년 중반에 FidelityFX Super Resolution을 공식적으로 소개하며, 더 스마트한 성능 향상에 대한 증가하는 수요에 대한 해답으로 제시했습니다. 핵심적으로 FSR은 **공간적 업스케일링 기술(spatial upscaling technology)**로 구상되었습니다. 이는 게임을 모니터의 네이티브 설정보다 낮은 해상도(예: 1440p 디스플레이 출력을 목표로 할 때 1080p로 렌더링)로 내부적으로 렌더링하는 방식으로 작동합니다. 그런 다음 정교한 알고리즘이 저해상도 이미지를 프레임 단위로 분석하고 지능적으로 재구성하여 더 높은 목표 해상도에 맞춥니다. 마치 숙련된 예술가가 기본 형태를 빠르게 스케치한 다음 세심하게 디테일을 추가하여 완성된 걸작을 만드는 것과 같습니다.

초기 버전인 FSR 1은 **소프트웨어 기반 접근 방식(software-based approach)**으로 주목받았습니다. AI 코어와 같은 전용 하드웨어 구성 요소에 크게 의존하는 일부 경쟁 기술과 달리, FSR 1은 광범위한 그래픽 처리 장치(GPU)에서 실행되도록 설계되었습니다. 이러한 개방형 접근 방식은 AMD의 Radeon 그래픽 카드 소유자뿐만 아니라 Nvidia 또는 Intel 카드를 사용하는 사용자도 지원되는 게임에서 FSR을 활성화할 수 있음을 의미했습니다. 이 광범위한 호환성은 성능 향상 업스케일링에 대한 접근성을 민주화하는 중요한 이점이었습니다. 목표는 간단했습니다. 특히 중급 또는 약간 오래된 세대의 GPU가 자체 성능 이상을 발휘하여, 네이티브 렌더링 시 어려움을 겪을 수 있는 1440p 또는 4K와 같은 더 높은 해상도에서 플레이 가능한 프레임 속도를 가능하게 하는 것이었습니다. 고급 GPU의 경우 FSR은 프레임 속도를 더욱 높일 수 있는 잠재력을 제공하여 점점 인기를 얻고 있는 고주사율 모니터의 요구를 충족시켰습니다.

반복과 발전: FSR 2를 거쳐 프레임 생성의 여명까지

기술은 특히 빠르게 변화하는 그래픽 세계에서 결코 멈춰 서지 않습니다. AMD는 업스케일링 솔루션을 계속해서 개선했습니다. FSR 2는 2022년 5월 게임 ‘Deathloop’와 함께 처음 출시된 후 곧 오픈 소스가 되면서 중요한 진전을 이루었습니다. 이 버전은 알고리즘 정교함에서 상당한 도약을 나타냈습니다. 여전히 근본적으로 공간 업스케일러이지만, FSR 2는 재구성 과정에 시간적 데이터(temporal data)(이전 프레임의 정보)를 통합했습니다. 이를 통해 훨씬 더 상세하고 안정적인 업스케일링 이미지를 얻을 수 있었으며, 특히 낮은 품질 설정에서 FSR 1에서 때때로 눈에 띄었던 시각적 아티팩트(미세한 디테일의 반짝임 또는 거품 현상 등)를 크게 줄였습니다. 목표는 단순히 성능을 향상시키는 것뿐만 아니라 네이티브 렌더링에 훨씬 더 가까운 이미지 품질을 유지하면서 이를 수행하는 것으로 전환되었습니다. FSR 2가 널리 보급될 무렵에는 100개 이상의 타이틀이 지원을 통합하면서 채택이 크게 증가했습니다.

그러나 경쟁 환경은 계속해서 뜨거워졌습니다. Nvidia의 Deep Learning Super Sampling (DLSS)은 전통적으로 렌더링된 프레임 사이에 완전히 새로운 프레임을 보간하여 생성하는 자체 Frame Generation 기술을 도입하여 엄청난 성능 향상을 가져왔습니다. AMD는 2023년 9월 RDNA 3 아키텍처 그래픽 카드(Radeon RX 7000 시리즈) 출시와 동시에 FSR 3를 출시하며 이에 대응했습니다. FSR 3는 단순한 점진적 업데이트가 아니었습니다. 이전의 AMD Fluid Motion Frames (AFMF) 기술을 기반으로 구축된 AMD 자체 버전의 Frame Generation을 통합했습니다.

이것은 게임 체인저였습니다. FSR 3는 이제 저해상도 이미지를 업스케일링할 뿐만 아니라 업스케일링된 프레임 사이에 생성된 프레임을 삽입할 수 있었습니다. 이 기술은 인지되는 부드러움과 측정된 프레임 속도의 극적인 증가를 약속했습니다. AMD는 이상적인 시나리오에서 네이티브 렌더링에 비해 최대 4배의 향상 가능성을 주장했습니다. 그러나 이 고급 기술에는 주의 사항이 따랐습니다. 특히 프레임 보간으로 인해 발생할 수 있는 입력 지연을 완화하기 위해 최적의 결과를 얻으려면 AMD는 Frame Generation과 함께 FSR 3를 활성화하기 전에 최소 60fps의 기본 네이티브 성능을 권장했습니다. 이 반복은 경쟁사가 제공하는 가장 진보된 기능과 정면으로 경쟁하려는 AMD의 야망을 분명히 보여주었습니다.

계층 벗겨보기: FSR 1, 2, 3의 작동 방식

FSR(버전 1부터 3.1까지)의 작동 방식을 이해하면 기본 원리와 일부 대안과의 차이점을 알 수 있습니다. 핵심적으로 이 버전들은 업스케일링 마법을 수행하기 위해 **수작업으로 튜닝된 오픈 소스 알고리즘(hand-tuned, open-source algorithms)**에 의존했습니다. 이 과정에는 몇 가지 주요 단계가 포함되었습니다.

1. 저해상도 렌더링: 게임 엔진은 목표 디스플레이 해상도보다 훨씬 낮은 해상도로 장면을 렌더링합니다. 이 감소 정도는 사용자가 선택한 FSR 품질 모드에 따라 다릅니다.
2. 엣지 감지 및 분석: FSR 알고리즘은 렌더링된 저해상도 프레임을 분석하여 중요한 엣지와 특징을 식별합니다.
3. 업스케일링: 분석된 데이터를 사용하여 알고리즘은 누락된 픽셀 정보를 지능적으로 채우려고 시도하면서 목표 해상도로 이미지를 재구성합니다. FSR 2 및 이후 버전은 이전 프레임의 시간적 데이터를 통합하여 이 단계를 향상시켜 더 나은 디테일 유지 및 안정성을 제공합니다.
4. 선명화: 중요한 마지막 단계는 선명화 필터를 적용하는 것입니다. 특히 순수하게 알고리즘적으로 생성된 업스케일링 이미지는 때때로 약간 부드럽거나 흐릿하게 보일 수 있습니다. 선명화 과정은 이를 상쇄하여 엣지 정의와 텍스처 선명도를 향상시켜 더 선명한 최종 이미지를 생성하는 데 도움이 됩니다. 이 선명화 강도는 종종 사용자가 조정할 수 있었습니다.

정교하지만 궁극적으로는 전통적인 소프트웨어 알고리즘에 대한 이러한 의존성은 FSR 1-3을 Nvidia의 DLSS(최신 반복 이전)와 구별했습니다. DLSS는 업스케일링 및 재구성 프로세스를 위해 RTX GPU 내의 전용 Tensor Cores(AI 하드웨어)를 많이 활용했습니다. AMD 접근 방식의 장점은 **놀라운 교차 공급업체 호환성(remarkable cross-vendor compatibility)**이었습니다. 특정 AI 하드웨어를 요구하지 않았기 때문에 FSR은 이론적으로 거의 모든 최신 그래픽 카드에서 실행될 수 있었으며, FSR 구현을 선호하거나 DLSS 또는 Intel의 XeSS를 사용할 수 없는 게임에서 FSR을 찾을 수 있는 경쟁 하드웨어 소유자에게도 성능 향상을 제공했습니다.

사용자에게 성능 향상과 시각적 충실도 사이의 균형을 제어할 수 있도록 FSR은 다음과 같은 고유한 **품질 모드(quality modes)**를 제공했습니다.

• Ultra Quality: 가장 높은 내부 해상도(네이티브에 가장 가까움)로 렌더링하여 이미지 품질을 우선시하며 약간의 성능 향상을 제공합니다.
• Quality: 좋은 균형을 제공하며, 높은 시각적 충실도를 유지하면서 눈에 띄는 성능 향상을 제공합니다. 종종 많은 게이머에게 최적의 지점으로 간주됩니다.
• Balanced: 성능 쪽으로 약간 더 기울어져 Quality 모드보다 낮은 내부 해상도로 렌더링하여 더 높은 프레임 속도를 제공하지만 잠재적으로 더 눈에 띄는 시각적 절충이 있을 수 있습니다.
• Performance: 가장 낮은 내부 해상도로 렌더링하여 프레임 속도 향상을 극대화하며, 높은 FPS 달성이 가장 중요한 상황(예: 경쟁 게임 또는 초고해상도 디스플레이 구동)에 이상적이지만 이미지 품질 저하가 더 두드러질 수 있습니다.

이러한 모드의 효과와 시각적 품질은 특정 게임 구현, 기본 FSR 버전, 선택한 디스플레이 해상도 및 게임 아트 스타일의 고유한 디테일 수준에 따라 크게 달라질 수 있습니다. FSR 2와 3이 FSR 1에 비해 극적으로 개선되었지만, 특히 까다로운 시나리오에서의 비교에서는 종종 DLSS가 아티팩트를 최소화하고 미세한 디테일을 보존하는 측면에서 우위를 유지한다고 언급되었으며, 이는 주로 하드웨어 가속 AI 접근 방식 덕분으로 여겨졌습니다.

AI 패러다임 전환: FSR 4의 등장

FSR을 둘러싼 이야기는 FSR 4의 도입으로 근본적인 변화를 겪었습니다. AMD의 최신 RDNA 4 아키텍처GPU(초기에는 RX 9070 및 RX 9070 XT와 같은 추측성 카드로 예시되었지만 공식 명칭은 다를 수 있음)와 함께 출시된 FSR 4는 이전 버전의 순수 소프트웨어 알고리즘 접근 방식에서 벗어났습니다. 이는 **인공 지능 및 머신 러닝(Artificial Intelligence and Machine Learning)**을 수용하여 핵심 방법론을 Nvidia의 DLSS와 더 가깝게 조정합니다.

이것은 중추적인 변화입니다. 미리 정의된 알고리즘에만 의존하는 대신, FSR 4는 훈련된 신경망을 활용하여 이미지 재구성을 수행합니다. 방대한 고해상도 이미지 및 게임 장면 데이터 세트로 훈련된 이러한 AI 모델은 이론적으로 업스케일링 과정에서 누락된 픽셀을 지능적으로 생성하는 방법에 대한 더 정교한 이해를 달성할 수 있습니다. 이 AI 기반 접근 방식은 다음을 약속합니다.

• 대폭 향상된 이미지 품질: 이전 FSR 버전에 비해 미세한 디테일의 우수한 재구성, 복잡한 텍스처의 더 나은 처리, 시각적 아티팩트 감소.
• 향상된 시간적 안정성: 이전 프레임의 데이터를 보다 효과적으로 활용하여 특히 움직이는 객체에서 고스팅 또는 반짝임을 최소화합니다.
• 우수한 부드러움: Frame Generation 기술의 추가 개선과 결합하여 FSR 4는 더 높은 프레임 속도뿐만 아니라 더 부드러운 인지된 움직임을 제공하는 것을 목표로 합니다.

그러나 이러한 기능 도약에는 철학의 중요한 변화가 따릅니다: 하드웨어 의존성(hardware dependency). FSR 1-3의 개방적인 특성과 달리, FSR 4는 적어도 초기에는 새로운 RDNA 4 GPU에 내장된 특정 AI 가속 기능이 필요합니다. 이로 인해 Nvidia의 DLSS가 RTX 카드에 하드웨어 종속적인 것과 마찬가지로 최신 세대 AMD 카드 소유자에게만 독점적으로 제공됩니다. 구형 하드웨어 사용자에게는 실망스러울 수 있지만, 이 움직임은 AMD가 AI 처리를 위해 전용 실리콘을 활용하여 이론적으로 DLSS와의 이미지 품질 격차를 좁히고 FSR이 달성할 수 있는 한계를 넓힐 수 있게 합니다. 초기 징후에 따르면 최고 프레임 속도는 때때로 공격적으로 튜닝된 FSR 3.1 구현보다 약간 낮을 수 있지만, FSR 4가 제공하는 전반적인 시각적 선명도, 선명함 및 아티팩트 감소는 명확한 세대적 개선을 나타냅니다.

Frame Generation 개선: 유동적인 움직임을 향한 탐구

FSR 3에서 광범위하게 도입되고 FSR 4에서 더욱 향상된 AMD의 Frame Generation 기술은 더 자세히 살펴볼 가치가 있습니다. 핵심 원리는 **모션 보간(motion interpolation)**입니다. GPU가 프레임(프레임 A)을 렌더링하고 잠재적으로 업스케일링한 후, 다음 프레임(프레임 B)을 렌더링하기 전에 Frame Generation 알고리즘은 모션 벡터(이전 프레임 간 객체가 어떻게 움직였는지) 및 기타 데이터를 분석하여 A와 B 사이에 삽입할 완전히 새로운 프레임(프레임 X)을 합성합니다. 표시되는 시퀀스는 A, X, B가 되어 모니터에 표시되는 프레임 속도를 효과적으로 두 배로 늘립니다.

AMD Fluid Motion Frames (AFMF)에서 파생된 이 기술은 특히 4K와 같은 고해상도에서 까다로운 타이틀을 구동하는 데 유용한 잠재적으로 막대한 성능 향상을 제공합니다. 그러나 복잡성이 없는 것은 아닙니다.

• 지연 시간(Latency): 생성된 프레임(프레임 X)은 프레임 A의 데이터에 의존하고 프레임 B를 예상하기 때문에 본질적으로 네이티브 렌더링된 프레임에 비해 약간의 디스플레이 지연 시간을 발생시킵니다. 이것이 Frame Generation을 활성화하기 전에 높은 기본 프레임 속도(예: 60fps+)가 권장되는 이유입니다. 기본 게임 응답이 이미 빠를 때 추가된 지연 시간은 덜 인지됩니다.
• 아티팩트(Artifacts): 불완전한 모션 벡터 분석이나 빠르고 예측 불가능한 화면 움직임은 때때로 생성된 프레임에서 시각적 아티팩트를 유발할 수 있습니다(예: 빠르게 움직이는 객체 주변의 고스팅 또는 이상하게 작동하는 UI 요소). FSR 4 내의 반복을 포함한 연속적인 반복은 이러한 문제를 최소화하기 위해 알고리즘을 개선하는 데 중점을 둡니다.
• 계산 비용(Computational Cost): 이러한 추가 프레임을 생성하려면 상당한 계산 능력이 필요하며, 이것이 종종 업스케일링과 함께 사용되는 또 다른 이유입니다. 더 낮은 해상도로 렌더링하여 절약된 성능은 프레임 보간 비용을 상쇄하는 데 도움이 됩니다.

이러한 어려움에도 불구하고, 잘 구현되고 성능 좋은 하드웨어에서 실행될 때 Frame Generation은 끊기는 경험을 놀랍도록 부드러운 경험으로 바꿀 수 있으며, 이전에는 달성할 수 없었던 성능 목표를 현실로 만들 수 있습니다. FSR 4의 AI 향상은 이러한 생성된 프레임의 품질과 신뢰성을 더욱 향상시킬 것으로 예상됩니다.

생태계 및 채택: FSR의 현 위치

모든 그래픽 기술의 성공은 게임 개발자의 채택에 달려 있습니다. FSR은 2021년 데뷔 이후 상당한 진전을 이루었습니다.

• FSR 1 & 2: 오픈 소스 특성과 광범위한 호환성 덕분에 이 버전들은 널리 채택되었습니다. 수백 개의 게임이 지원을 통합하여 광범위한 PC 게이머에게 귀중한 성능 향상 옵션을 제공했습니다.
• FSR 3: 비교적 최신 기술이지만, FSR 3(Frame Generation 포함)를 지원하는 게임 목록은 꾸준히 증가하고 있습니다. AMD는 ‘Starfield’, ‘Call of Duty: Black Ops 6’, ‘Frostpunk 2’, ‘God of War Ragnarök’, ‘Silent Hill 2’ 리메이크 등 주요 출시작을 포함하여 75개 이상의 타이틀이 FSR 3를 지원한다고 확인했습니다. 이는 기술에 대한 개발자의 신뢰가 증가하고 있음을 보여줍니다.
• FSR 4: 호환 하드웨어 출시 이후 아직 초기 단계이지만, AMD는 선제적으로 초기 지원을 발표했습니다. ‘Marvel’s Spider-Man 2’, ‘Kingdom Come: Deliverance 2’, ‘Civilization 7’, ‘Marvel Rivals’, ‘FragPunk’, ‘The Last of Us: Part 2 Remastered’와 같은 기대작을 포함하여 30개 이상의 게임에 FSR 4 통합이 계획되어 있다고 밝혔습니다. 2025년 내내 추가 채택이 예상되며, 이는 개발자들이 최신 FSR 반복이 사용 가능해짐에 따라 이를 구현할 준비가 점점 더 되어가고 있음을 시사합니다.

FSR 1-3의 광범위한 호환성은 생태계의 핵심 강점으로 남아 있으며, 대규모 잠재 사용자 기반을 보장합니다. FSR 4의 초기 독점성은 도달 범위를 제한하지만, AMD의 최첨단 기능을 보여주고 최신 하드웨어로의 업그레이드를 장려하는 플래그십 기술 역할을 합니다.

업스케일링 선택 탐색: 맥락 속의 FSR

수년 동안 간단한 이야기는 종종 ‘DLSS는 이미지 품질이 더 좋고, FSR은 호환성이 더 넓다’였습니다. 진실의 요소를 포함하고 있지만, 이 지나친 단순화는 FSR 2와 3으로 덜 정확해졌고, FSR 4의 등장은 상황을 상당히 복잡하게 만듭니다.

FSR 대 DLSS 논쟁은 이제 더 미묘해졌습니다. FSR 4가 AI를 수용한 것은 이미지 재구성의 방법에 관해 DLSS와 기술적으로 더 비교 가능한 기반에 놓이게 합니다. 직접적인 비교는 특정 타이틀 내 각 기술 구현의 품질에 따라 게임에 따라 크게 달라질 가능성이 높습니다. Intel의 XeSS도 이 분야에서 경쟁하며 자체 AI 기반 업스케일링 솔루션을 제공하여 게이머가 사용할 수 있는 옵션을 더욱 다양화합니다.

궁극적으로 ‘최고의’ 업스케일러는 종종 사용자의 특정 하드웨어, 플레이 중인 게임, 그리고 더 높은 프레임 속도에 대한 욕구 대 시각적 아티팩트에 대한 개인적인 민감도에 따라 달라집니다. FSR 1-3은 GPU 브랜드에 관계없이 성능 향상이 필요한 모든 사람에게 여전히 귀중한 도구입니다. FSR 4는 AMD가 이미지 품질의 최상위에서 더 치열하게 경쟁할 수 있도록 포지셔닝하지만, 최신 그래픽 카드에 대한 투자가 필요합니다.

실용적인 질문: FSR을 활성화해야 할까요?

잠재적인 이점을 고려할 때, 많은 AMD GPU 소유자(그리고 잠재적으로 FSR 1-3의 경우 다른 사용자)에게 질문은 간단합니다. FSR을 사용해야 할까요? 대부분의 경우 대답은 예, 시도해 볼 가치가 있습니다.

FidelityFX Super Resolution은 기본적으로 무료로 더 많은 성능을 제공하도록 설계된 기능입니다. 이를 활성화하는 데는 게임 설정 메뉴에서 몇 번의 클릭 외에는 비용이 들지 않습니다. 가장 큰 혜택을 볼 수 있는 대상은 다음과 같습니다.

• 중급 또는 구형 GPU 소유자: FSR은 더 높은 해상도(1440p 또는 4K)에서 플레이 가능한 프레임 속도를 확보하거나, 그렇지 않으면 불가능했을 더 높은 그래픽 설정을 활성화하는 열쇠가 될 수 있습니다.
• 고해상도 게이머: 강력한 하드웨어를 사용하더라도 4K 또는 울트라와이드 디스플레이를 높은 주사율로 구동하는 것은 까다롭습니다. FSR은 필요한 성능 여유 공간을 제공할 수 있습니다.
• 고주사율 모니터 사용자: 모니터 주사율(예: 144Hz, 240Hz)과 일치하는 프레임 속도를 달성하면 더 부드럽고 반응성이 좋은 경험을 제공합니다. FSR은 이러한 목표에 도달하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 레이 트레이싱 애호가: 실시간 레이 트레이싱은 계산 비용이 엄청나게 많이 듭니다. FSR(특히 Frame Generation이 포함된 FSR 3 또는 4)은 성능 비용을 상쇄하여 시각적으로 놀라운 레이 트레이싱 경험을 더 쉽게 접근할 수 있도록 도와줍니다.

가장 좋은 접근 방식은 경험적입니다.

1. 지원되는 게임을 실행합니다.
2. 원하는 그래픽 설정으로 네이티브 해상도에서 성능을 벤치마크합니다.
3. FSR을 활성화하고 ‘Quality’ 또는 ‘Ultra Quality’ 사전 설정부터 시작합니다.
4. 프레임 속도 향상을 비교하고 이미지 품질을 시각적으로 평가합니다. 미세한 디테일, 텍스처, 빠르게 움직이는 객체를 자세히 살펴보십시오.
5. 더 많은 FPS가 필요하고 잠재적인 시각적 절충을 감수할 의향이 있다면 다른 FSR 모드(Balanced, Performance)를 실험해 보십시오.
6. 호환되는 하드웨어에서 FSR 3 또는 4를 사용하는 경우 Frame Generation을 활성화 및 비활성화하여 부드러움과 반응성에 미치는 영향을 측정합니다.

성능 향상이 이전에는 거의 플레이할 수 없었던 게임을 부드럽고 즐겁게 만드는 혁신적이라는 것을 알게 될 수도 있습니다. 또는 특정 타이틀의 경우 낮은 프레임 속도에서도 네이티브 해상도의 절대적인 선명도를 선호한다고 결정할 수도 있습니다. FSR의 장점은 옵션을 제공한다는 것입니다. 초기 버전은 경쟁 제품에 비해 이미지 품질에 대한 타당한 비판에 직면했지만, AMD는 반복적인 개선에 대한 명확한 의지를 보여주었습니다. FSR 3는 큰 도약을 나타냈고, FSR 4의 AI 통합은 잠재적인 패러다임 전환을 의미합니다. 항상 네이티브 렌더링과 픽셀 단위로 완벽하게 일치하지는 않을 수 있지만, 제공하는 성능 향상은 게임 경험을 근본적으로 바꿀 수 있으며, 잠재적으로 프레임 속도를 두 배 또는 세 배로 늘리거나 화려한 4K 게임을 달성 가능한 현실로 만들 수 있습니다. 직접 시도해 보는 것이 자신의 시스템에서, 좋아하는 게임에서 어떻게 작동하는지 알 수 있는 유일한 방법입니다.