HDMI 2.1 주사율 - HDMI 2.1 jusayul

UHD TV 게이밍 모니터 HDMI 2.1

현재 대부분의 UHD TV와 콘솔 게임기, 그리고 PC용 그래픽카드에 탑재된 HDMI 2.0은 2013년에 처음 발표된 규격입니다. HDMI 2.0은 4K 60P 해상도를 처음으로 지원하는 버전으로서 현재까지도 큰 문제 없이 사용되고 있습니다.

​

그러나 UHD TV는 이미 8K 해상도 시대에 접어들었고, 주사율 면에서는 144 게이밍 모니터의 보급으로 소비자들의 눈높이가 높아지면서 최소 120Hz 이상의 고주사율이 필요하게 되었습니다. 디스플레이포트의 경우 DP 1.4 버전이 4K 120P까지 지원하기는 하나, DP 단자는 거의 PC에서만 쓰이므로 TV에서는 별 의미가 없습니다.

따라서 다가오는 4K UHD 및 고주사율 게이밍 환경에는 HDMI 2.1이 필수입니다. 이제 올해부터 TV 및 게임 콘솔 제조사들이 본격적으로 HDMI 2.1을 하나 둘 준비 중이므로, 2020년은 HDMI 2.1 보급의 원년으로 기록될 것입니다.

​

기존 UHD TV의 경우 2019년까지는 일부 최상위 프리미엄 모델에만 HDMI 2.1이 탑재가 됐습니다. 그나마도 현재 HDMI 2.1을 지원하는 콘솔이나 소스가 거의 없어서 사실상 사용이 불가능한 상태였습니다. 콘솔 게임기든 PC 그래픽카드든 2019년까지는 HDMI 2.1을 제대로 지원하는 예가 없습니다.

소니 플레이스테이션5 (개발자 키트)

MS XBOX Series X

​

마침 올해는 소니와 MS에서 신모델 출시를 앞두고 있습니다. 올해 출시가 유력한 소니 플스5와 MS 엑스박스 시리즈 X는 모두 HDMI 2.1을 탑재하는 것으로 알려져 있습니다. 이 새 콘솔들이 올해부터 HDMI 2.1의 보급을 더욱 가속시킬 것입니다.

​

PC용 그래픽카드 역시 올해 출시되는 신제품부터 HDMI 2.1이 탑재될 것으로 전망됩니다. 따라서 PS5 등 콘솔 게임기뿐 아니라 PC 역시 HDMI 2.1과 고주사율을 지원하는 최신 TV와 연결하여 완벽한 게이밍 환경을 구축할 수 있는 날이 머지않았습니다.

​

​

​

4K 144Hz 무압축 전송이 가능한

차세대 HDMI 2.1 규격

HDMI 2.1은 전송 속도가 최대 2.66배 향상

HDMI 2.0 vs HDMI 2.1 해상도별 지원 주사율 비교

HDMI 2.1은 최대 8K 30Hz 및 4K 144Hz 무압축 영상 전송을 지원하는 차세대 규격입니다. 압축 전송 시에는 8K 120Hz까지 지원 가능합니다. 따라서 현재 프리미엄 TV시장 중심으로 보급되고 있는 8K TV에까지 사용할 수 있는 디스플레이 전송 규격입니다.

​

기존에도 8K TV들은 외부 기기 연결 시 8K 해상도를 제대로 지원하기 위해 HDMI 2.1을 탑재했습니다. 앞으로는 4K TV들까지 속속 HDMI 2.1을 탑재할 전망입니다. 현재 4K TV 중에서는 거의 유일하게 LG 4K UHD TV 2019년형 모델들이 HDMI 2.1 풀스펙을 지원하고 있습니다.

크로마 서브샘플링이 낮아지면 색 정보가 소실된다

4K TV도 HDMI 2.1을 지원하면 4K 해상도에서 입력 주사율을 올릴 수 있습니다. HDMI 2.0까지는 4K UHD 해상도에서 120Hz 주사율이 한계입니다. 그나마도 이는 크로마 서브샘플링 4:2:0에서만 가능합니다. HDMI 2.0은 색상 정보를 손실하지 않는 4:4:4 크로마 서브샘플링 상태로는 4K 60P까지만 가능합니다.

​

반면 HDMI 2.1은 4K 144P까지는 무압축 전송이 가능하며, 4K 240P는 크로마 서브샘플링을 희생하지 않고 무손실 압축 전송 기술(DSC)을 사용합니다. 물론 게이밍용으로 사용하려면 인풋렉이 늘어나는 압축 전송 방식을 쓸 수는 없으니, 게이밍 환경에서는 HDMI 2.1을 쓰더라도 실질적으로 4K 144Hz가 한계라고 볼 수 있습니다.

​

​

​

​

HDMI 2.1은 가변주사율 기본 지원

(a.k.a 프리싱크)

AMD 프리싱크

딜레이와 티어링을 줄여주는 가변주사율 기술

HDMI 2.1에서 또하나 중요한 추가 기능이 가변주사율(VRR) 기능입니다. 일반적으로는 AMD 프리싱크라는 이름으로 잘 알려진 바로 그 기능입니다. 비디오 관련 기술 표준을 정하는 단체인 VESA에서 AMD 프리싱크1을 VESA 어댑티브 싱크라는 이름으로 표준 기술로 채택한 상태입니다.

​

디스플레이포트의 경우 VESA 어댑티브 싱크, 즉 가변주사율 기능이 이미 DP 1.2a 버전부터 통합되었습니다. 그러나 HDMI의 경우 HDMI 2.0까지만 해도 기본적으로 통합되어 있었던 것이 아니라 TV와 모니터, 그리고 GPU 제조사에서 VRR 기능을 추가가 '가능'한 형태였습니다. 그러던 것이 이제 HDMI 2.1부터는 드디어 규격 자체에 가변주사율이 '기본'으로 통합되게 됩니다.

​

​

​

​

한 프레임을 그릴 때 이전 프레임의 화면이 남아서 생기는 티어링 현상

가변주사율(프리싱크)은 실제 컨텐츠의 출력 프레임이 모니터나 TV의 최대 주사율 밑으로 떨어질 때, 화면 주사율을 실제 화면 출력 프레임에 맞춰서 실시간으로 변경하는 기능입니다. 3D 게임의 경우 화면 복잡도에 따라 렌더링 프레임이 오락가락하기 때문에 그 프레임 변동에 모니터의 화면 주사율을 동기화해주는 것입니다. 즉, 화면 주사율에 프레임 출력을 동기화하는 기존의 V싱크 구조가 역전된 개념으로 볼 수 있습니다.

​

만약 모니터의 화면 주사율이 고정되어 있는데 게임의 프레임이 계속 바뀌면 V싱크를 켜지 않은 상태에서는 티어링 현상이 생깁니다. 티어링(tearing)이란 한 프레임이 다 그려지기 전에 화면이 출력되면서 이전 프레임의 화면과 중첩되어 화면이 찢어져 보이는 현상을 말합니다. 가변주사율 기능을 사용하면 V싱크를 꺼서 화면 렉을 최소화한 상태에서도 그러한 티어링 현상을 없앨 수 있습니다.

​

이외에도 가변주사율 기술은 화면 출력에 미세하게 렉이 생기는 스터터링(stuttering) 현상도 억제해 줍니다. 스터터링을 없애면 같은 화면 주사율에서도 더욱 부드러운 화면 움직임을 보여줍니다.

엔비디아 지싱크

따라서 요즘은 프리싱크나 지싱크 같은 가변주사율 기능이 게이밍 모니터에서는 상식입니다. 다만 엔비디아 지싱크의 경우 엔비디아 독자 규격이라 지싱크 보드를 탑재한 고가 모니터에서만 사용 가능한 한계가 있습니다. 이제 DP에 이어 HDMI에도 가변주사율 기능이 기본적으로 들어가는 만큼, 앞으로 지싱크의 필요성은 더욱 줄어들게 됩니다.

​

물론 지싱크가 프리싱크보다 더욱 인풋렉을 줄여주는 기술적 장점이 있기는 하지만, 지싱크를 탑재하면 모니터 가격이 10~20만원 정도 상승합니다. 그 비용 대비 효용으로 따지면 아무래도 하이엔드 게이밍 모니터 이외에는 탑재가 어렵습니다.

​

​

​

​

LG 38GL850G 게이밍 모니터

UHD TV에 HDMI 2.1이 기본 사양이 된다는 것은 게이밍 모니터 시장에 분명한 영향을 미칠 것입니다. 현재 게이밍 모니터의 주류인 27인치 FHD / QHD급 제품들까지는 별 영향이 없겠으나, 그 이상 프리미엄 게이밍 모니터 시장은 분명히 타격을 받을 것으로 전망됩니다.

​

왜냐하면 게이밍 모니터의 대형화에 따라 고가 제품들은 100만원을 가뿐히 넘어서면서, 가격적으로는 43 ~ 55인치 TV와 경쟁하는 수준이 되었기 때문입니다. 최근의 TV들은 플스4나 XBOX 등 콘솔 게임기들과 사용하기 좋도록 인풋렉이 적은 장점을 강조하고 있습니다. 따라서 대형 게이밍 모니터들은 앞으로 HDMI 2.1 지원 TV들과의 경쟁이 불가피합니다.

LG OLED65E9 UHD TV

지금까지는 HDMI 2.0이라는 한계에 부딪혀 4K TV가 4K 해상도에서 120Hz 이상 고주사율을 제대로 지원할 수가 없었습니다. 이제는 HDMI 2.1을 통해 그 족쇄가 풀리게 되므로 대형 게이밍 모니터와 소형 4K TV 간의 경계가 더욱 모호해지게 됩니다.

​

물론 책상 위에 올려놓고 쓸 수 있는 화면 크기는 보통 40인치 전후가 한계로 일컬어집니다. 그래서 HDMI 2.1 TV가 대형 게이밍 모니터를 모두 몰아내지는 못합니다. 게다가 120Hz 이상 빠른 주사율을 지원하는 TV도 한동안은 고급 모델에 한정될 것이므로, UHD TV가 HDMI 2.1을 지원한다고 해서 모든 TV가 게이밍 모니터를 대체할 수 있는 것도 아닙니다.

그럼에도 앞으로 HDMI 2.1을 지원하는 55인치 이하 소형 UHD TV들은 대형 게이밍 모니터의 강력한 경쟁자로 떠오를 것은 분명합니다. 2020년 한 해는 대형 게이밍 모니터와 UHD TV가 어떻게 경쟁하게 되는지 관전하는 재미가 있을 것입니다.

​

저도 현재 LG 38GL850G 38인치 게이밍 모니터와 LG OLED55C9 55인치 UHD TV를 사이에 두고 어느 쪽을 구입할지 매우 고민 중입니다. 대형 게이밍 모니터와 HDMI 2.1 지원 UHD TV가 각각 장단점이 뚜렷하다 보니 쉽사리 결정을 내리지 못하고 있습니다. 아마 저와 비슷한 고민을 하는 분들이 저 말고도 꽤 계시리라 봅니다.