지난 2010년 남아공 월드컵의 3D 송출로 본격적으로 시장의 관심을 받았던 3D 컨텐츠는 단순히 생각했을 때, 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 보이는 각각의 화상이 필요하기에 일반 2D 화면에 비해 2배의 데이터가 필요했지만, 최근 디스플레이 시장의 새로운 화두로 떠오르고 있는 4K 디스플레이는 단순히 해상도를 기준으로 했을 때 지금까지의 주류였던 Full HD 대비 4배나 높은 데이터량을 요구한다.
게다가 우리나라에서는 이미 KBS에서 지난 2012년 10월부터 2013년 말까지 지상파 전송망을 통한 4K 시험방송을 실시하고 있는 것은 물론, 위성 방송과 케이블 TV 역시 4K 영상 시험 방송을 하는 등, 4K 경쟁이 본격화되고 있다. 1)
문제는 PC, 내 PC가 4K 모니터를 지원할까?
일단 가격은 배제하고 4K 방송을 즐기기 위해선 당연히 TV가 Full HD(1920 x 1080)의 네 배가 되는 4K 해상도(3840 x 2160)를 지원하는지 확인하는 것이 먼저일 것이다. 4K 해상도를 지원하는 TV의 경우 당연히 4K 방송을 시청하는데 필요한 스펙이 갖추고 출시할 것이기에 사용자가 크게 신경 쓸 부분은 없지만, 문제는 TV가 아닌 PC.
지금부터 자신의 PC 시스템이 4K 시스템을 지원하는지 확인하는데 필요한 정보를 알아보도록 하자.
PC 시스템의 제대로된 4K 해상도 지원, 무엇을 봐야할까?
게임을 최고 옵션으로 돌리는 것과 제대로 즐기는 것은 다른 이야기, 그것은 4K도 마찬가지
내장 그래픽으로도 Full HD에 최고 옵션으로 크라이시스3를 돌리 수는 있지만 이것은 말 그대로 돌리 수 있다는 것 뿐, 현세대 최고성능 그래픽 카드로도 평균 60FPS가 어려운데 과연 이것을 제대로 즐긴다고 볼 수 있을까? PC에서 4K 모니터를 사용하는 것도 이와 같아서 이론적으로는 어느 시스템에서나 4K 해상도를 쓸 수 있지만, 제대로 쓰는 것은 다른 이야기가 된다.
4K 해상도를 제대로 쓰기 위해 중요한 것이 바로 모니터와 그래픽 카드를 이어주는 각 출력 포트의 대역폭인데, 모니터 출력을 위한 대역폭은 간단하게 '해상도(가로 x 세로) x 디스플레이 수직 주파수 x 색깊이(bpp, bit per pixel)'로 계산할 수 있다.
Full HD, 60Hz, 32bit 표현은 약 4Gbps의 대역폭 필요, 4K는?
이 공식에 따르면 대세로 자리잡은 Full HD 60Hz 트루컬러(32bpp)표현을 위해 필요한 대역폭은 '1920 x 1080 x 60 x 32 = 3.981312Gps', 약 4Gbps 대역폭이 필요한데 만일 PC와 연결된 모니터의 인터페이스가 이 대역폭을 만족하지 못한다면?
당연히 재생빈도를 낮추거나 색깊이를 낮춰야 하는 상황, 즉, 모니터를 제대로 쓴다고 보기 어려운 상황이 되는 것이다.
그렇다면 요즘 화재의 중심에 선 4K 해상도의 모니터를 쓰기 위해 필요한 디스플레이 출력의 대역폭은 얼마가 될까? 일반적으로 쓰는 모니터의 60Hz와 32bpp를 고려하면 약 16Gbps의 대역폭이 필요하다는 계산이 나온다.
제대로된 4K 해상도를 위해 필요한 디스플레이 규격은?
그렇다면 요즘 화재의 중심에 있는 4K 해상도를 PC에서 제대로 쓰기 위해서는 어떤 출력 포트를 갖춘 그래픽 카드가 필요할까?
PC에는 보통 4종류 출력이 쓰이는데, 이중 4K 출력에 적당한 것은?
현재 주로 쓰이는 그래픽 출력 포트는 위에서 보듯 1987년 규격이 제정된 아날로그 전용 D-SUB, 1999년 규격이 제정된 디지털 방식의 DVI(Digital Visual Interface)와 2002년 규격이 HDMI, 2006년 규격이 제정된 DisplayPort가 있으며, 현재 각 디스플레이의 최신 규격은 위와 같다.
구분
대역폭(버전 : 대역폭)
DisplayPort
★ 1.2 : 17.28Gbps 1.1a : 8.64Gbps
HDMI
★ 2.0 : 18Gbps 1.3, 1.4 : 10.2Gbps
DVI
Dual Link : 7.92Gbps Single Link : 3.96Gbps
D-SUB
2048 x 1536, @85Hz
각 디스플레이 출력의 대역폭을 보면, 현재 규격상 4K 모니터(3840 x 2160 @60Hz, 32bpp)를 제대로 활용할 수 있는 출력 인터페이스는 DisplayPort 1.2와 HDMI 2.0으로 제한된다.
단지, HDMI 2.0은 이번 9월 4일 공식 발표된만큼 아직 이를 지원하는 그래픽 카드나 모니터가 대중화되지 않은 상태이고, 현재 사용중인 HDMI 1.4 규격에서는 4K 해상도로 30Hz까지만 지원, 일반적으로 사용되는 60Hz PC 모니터와 연결해 사용하기에는 대역폭이 부족한 현실이다.
여기에, HDMI 1.4보다 대역폭이 낮은 DVI는 당연히 PC 모니터용 4K@60Hz, 32bpp 출력이 불가능하며, 아날로그 특성상 케이블 품질에 의해 영향을 받는 D-SUB의 경우 규격상 최대 해상도와 주파수에 32bpp일 경우 8.556Gbps 대역폭을 제공, 이 경우 어떻게 튜닝을 거쳐 4K 해상도를 지원하게 할지라도 PC 모니터용 4K 인터페이스로는 부족함이 있다.(D-SUB 케이블을 팔뚝만하게 만들면 가능할지도...)
현 시점에서 4K 모니터를 위한 그래픽 카드? DisplayPort 1.2 필요
위와 같은 이유로 최근 출시되고 있는 4K 모니터와 TV들은 외부 입력을 위해 HDMI나 DisplayPort를 기본 인터페이스로 채택하고 DVI와 D-SUB는 채택하지 않고 있는데, 그렇다면 지금 내 시스템에 4K 모니터를 쓸 수 있을까?
DisplayPort 1.2를 지원하는 하스웰/ 트리니티/ 지포스 600/ 라데온 6000 시리즈부터 4K@60Hz, 32bpp 모니터 표현이 가능하다
결론적으로, 자신의 그래픽 카드가 DisplayPort 1.2 규격을 지원한다면 3D 성능은 둘 째치고 4K@60Hz, 32bpp로 4K 모니터를 사용할 수 있는데, 현재 출시중인 그래픽 카드 중에서는 NVIDIA 지포스 600 시리즈, AMD 라데온 HD 6000 시리즈부터 DisplayPort 1.2를 지원하며, 내장 그래픽에서는 인텔 하스웰과 AMD 트리니티의 통합 그래픽 코어가 DisplayPort 1.2를 지원해 4K@60Hz, 32bpp 출력이 가능하다.
DisplayPort 1.2 모니터는 스트림 방식을 MST로 맞춰줘야 한다
참고로, ASUS에서는 자사의 4K 모니터인 PQ321Q와 DisplayPort를 이용해 AMD와 인텔, NVIDIA 계열 그래픽 카드에서 4K@60Hz, 32bpp 세팅 방법을 설명하고 있는데, 모니터에서 설정해주는 DisplayPort의 스트림 방식인 MST(Multi Stream Transport)는 DisplayPort 1.2 규격에서 추가된 방식이다.
MST를 간단히 설명하면 하나의 케이블로 동시에 독립적인 신호를 뿌려 하나의 큰 화면을 만들 거나 각각의 모니터에 별도의 화면을 뿌려줄 수 있는 기술로 DisplayPort 1.2의 늘어난 대역폭 활용을 가능하게 해준다.
이는 위 영상에서 인텔 계열 세팅을 보면 쉽게 이해할 수 있는데, DisplayPort의 스트림 모드를 SST(Single Stream Transport) 모드로 설정할 경우 모니터 수직 주파수가 30Hz로 재한되는 반면 MST로 설정할 경우 60Hz 설정이 가능해진다.
DisplayPort 1.2 모니터는 그래픽 카드에서 2개의 모니터처럼 인식
AMD 멀티 그래픽 기술인 Eyefinity가 라데온 HD 6000 시리즈 이후 이용하는 것도 MST 기술이며, 위 영상의 AMD 그래픽 카드 설정을 보면 4K 모니터를 2개의 모니터로 인식해 2x1 확장 모드로 4K 해상도를 (4분 28초) 구현하며, 인텔 계열(2분 35초)과 NVIDIA 계열(6분 35초)도 단일 모니터를 2개의 모니터처럼 인식하는 모습을 확인할 수 있다.
DisplayPort 1.1과 HDMI 1.3 VGA도 4K 디스플레이 연결 가능, 문제는 드라이버 지원
위에서 PC 모니터용 4K@60Hz, 32bpp 해상도를 위해 필요한 그래픽 카드는 현재 DisplayPort 1.2를 지원하는 인텔 하스웰과 AMD 트리니티 APU, 라데온 HD 6000 이상, NVIDIA 지포스 600 시리즈 이상이라고 설명했지만, 대역폭을 고려했을 때 그래픽 카드가 DisplayPort 1.1과 HDMI 1.3 이상을 지원하면 이론상 4K@30Hz, 32bpp 구현이 가능하므로 4K 디스플레이와 연결해 사용할 수 있다.
단지, HDMI의 경우 1.4 버전에 들어와 4K 해상도 지원 규격이 신설되었으므로, 그럴리는 없겠지만 4K 디스플레이의 HDMI포트 버전이 1.3 이하일 경우 4K 컨텐츠를 제대로 표시하지 못할 수 있으며, 4K TV의 HDMI 포트 버전이 1.4 이상일 경우라도 예전 출력 규격만을 지원하는 그래픽 카드의 드라이버가 4K 출력을 제대로 지원하고 있는지 여부는 확인할 필요가 있겠다.
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