3DMark 포트로얄로 보는 진정한 RTX ON 실시간 레이트레이싱과 DLSS의 시너지는?
엔비디아는 지포스 RTX 2060을 발표하며 'RTX ON'에 대해 실시간 레이트레이싱과
DLSS(Deep Learing Super Sampling)의 결합임을 밝혔다. 지금까지 실시간 레이트레이싱에 대해
'RTX'를 이야기하던 것과 것과는 다르지만, 그동안 배틀필드 5에서 실시간 레이트레이싱으로 인해 발생한 성능 저하가 계속
지적되자 어느정도 급조한 듯한 느낌을 피할 수 없다.
어쨌든, 엔비디아가 튜링 아키텍처의 주요 특징으로 실시간 레이트레이싱과 DLSS,
어댑티브 셰이딩을 내세우면서 실시간 레이트레이싱으로 인한 성능 저하를 DLSS, 혹은 어댑티브 셰이딩으로 만회할 것이란
것은 쉽게 예상되어 왔다.
현재 튜링의 특징적인 기능은 배틀필드 5(실시간 레이트레이싱), 파이널 판타지
15(DLSS), 어댑티브 셰이딩(울펜슈타인2)으로 각각 나눠서 적용되고 있으며, 이에 따라 실시간 레이트레이싱과 DLSS
혹은 어댑티브 셰이딩의 시너지 효과는 단순히 추측만 가능했다.
그런 가운데 지포스 RTX 2060 발표와 같이 배틀필드 5의 DLSS 업데이트가
예고되었는데, 그보다 먼저 3DMark에서 기능 테스트의 일환으로 실시간 레이트레이싱과 DLSS의 시너지 효과를 확인할 수
있게 되었다.
이번 기사에서는 지포스 RTX 2060을 이용해 간단하게 실시간 레이트레이싱과 DLSS
조합의 시너지 효과를 살펴보도록 하겠다.
TAA와 DLSS의 차이, 3DMark의 테스트는?
실시간 레이트레이싱과 DLSS의 시너지를 확인하기 전에 TAA와 DLSS의 차이를 간단히
정리했다.
TAA는 Temporal Anti-Aliasing(시간축선 AA)의 약자로, 간략히
정리하자면 명칭에서 유추할 수 있듯 시간상 이전 화면과 현재 화면의 중간 화면을 만들어 내는 방식으로 동작한다. AA
작업에 기존에 랜더링된 화면을 활용하므로 새롭게 화면에 AA를 적용하는데 드는 성능을 절약할 수 있다.
하지만 프레임간 변화가 클 경우 지난 프레임이 활용되면서 화면에 잔상이 남는 고스트
현상이, 정적인 화면에서의 블러 같은 이상 현상이 발생할 수 있다.
그에 반해 DLSS는 엔비디아의 신경망 네트워크를 통해 64x 슈퍼 샘플링된 이미지와
AA 미적용 이미지를 비교해 성능 하락을 최소화하면서 그려낼 수 있는 최적의 화면을 찾아내며, 이렇게 찾아낸 최적의
데이터는 드라이버를 통해 각 게이머에게 배포해 사용한다.
실제 게이머 시스템에서는 64x 슈퍼 샘플링된 이미지를 통해 최적화된 데이터를 활용하므로
렌더링시 AA 작업의 부하가 대폭 감소되면서도 성능과 이미지 품질에서 TAA에 비해 유리한 경험이 가능한데, 이는 앞서
적용된 파이널 판타지 15를 통해서도 이미 확인된 바 있다.
그렇다면 TAA와 DLSS 적용에 따른 이미지는 어떤 차이가 있을까?
3DMark의 NVIDIA DLSS 기능 테스트 장면 캡처를 비교하면, 대체로 블러
필터가 적용된 듯한 TAA와 달리 DLSS가 보다 선명하고 깔끔한 느낌의 화면을 만드러내는 것을 볼 수 있다. 각 이미지
클릭시 해당 기술이 적용된 이미지의 원본이 표시되니, 자세한 비교는 해당 이미지를 참고하기 바란다.
실시간 레이트레이싱, TAA와 DLSS의 성능 차이는?
3DMark DLSS 기능 테스트는 실시간 레이트레이싱 성능 테스트를 위한 포트로얄
테스트를 그대로 이용하기 때문에 해상도 외에 별도의 테스트 옵션을 제공되지 않고, TAA와 DLSS를 적용한 테스트를 순차
실행해 그 결과를 비교해준다.
DLSS 테스트시 실제 렌더링 해상도는 출력 해상도보다 낮게 설정되어 있으며, 이들은
각자에 맞춰 고정되어 테스터가 임의로 렌더링 해상도를 조절할 수 없다. 참고로, 실제 렌더링 해상도가 표시 해상도가 낮은 특성 때문에
DLSS를 안티 알리아싱이 아닌 업스케일 기술의
일종으로 보는 의견도 있다.
그렇다면 실제 DLSS 여부에 따른 성능은 어떨지, 지포스 RTX
2060과 RTX 2070을 이용해 테스트했다.(드라이버 지포스 417.71 WHQL)
레이트레이싱이 아닌 일반 반사 모델(+ TAA) 테스트는 포트로얄 테스트의 커스텀 모델을
이용해 기본 설정에서 반사 효과만 일반 반사로 변경해 진행했으며, 이를 기준으로 레이트레이싱을 적용했을 때(DXR +
TAA), TAA 대신 DLSS를 적용했을 때 성능을 비교했다.
결과를 정리했을 때 한 눈에 알 수 있듯 레이트레싱으로 인한 성능 하락이 DLSS 적용시
상당 부분 해소되었으며, 오히려 레이트레이싱을 사용하지 않았을 때보다 높은 성능을 발휘하는 모습을 보인다.
엔비디아가 지포스 RTX 2060 발표 당시 배틀필드 5나 저스티스의 'RTX On'
성능이 RTX OFF일 때와 같은 수준이라 밝힌 것과는 차이가 있지만, 레이트레이싱으로 인해 하락한 성능을 DLSS로
보정할 수 있다는 가능성을 확인한 테스트 결과였다.
한편, DLSS에 따른 소비전력 차이는 어떤지도 추가로 확인했는데, DLSS 여부에 따라
특별히 눈에 띄는 소비전력 차이는 없었다. 소비전력도 딱 DLSS 유무에 따른 성능만큼 차이를 보여, DLSS를 쓴다고 해도 특별히
소비전력을 걱정할 필요는 없을 것으로 판단된다.
NVIDIA DLSS, 지포스 RTX 시리즈의 실시간 레이트레이싱을 완전하게
갑작스레 치솟은 가격, 초기에 1/3 수준까지 떨어진 레이트레이싱 성능, 다른 때보다
높은 초기 불량율이 겹쳤고, 실시간 레이트레이싱과 DLSS 지원을 예고한 수 십여 타이틀의 업데이트 상황은 지지부진하다.
이상적인 경우라면 소프트웨어 지원과 하드웨어 출시가 동시에 이뤄지는 것이지만 현실적으로는
어려운 일이다. 때문에 보통은 현재 지포스 RTX 시리즈처럼 '1세대 기술의 효용성 논란'을 피할 수 없다.
이처럼 시작이 좋지 못했던 엔비디아의 지포스 RTX 시리즈는 해를 넘겨 비교적 가격과
성능의 균형을 맞춘 RTX 2060의 등장, 배틀필드 5와 메트로 엑소더스의 RTX ON, 저스티스의 예고로 개선 가능성을 보이고
있다.
그리고 지포스 RTX 시리즈의 핵심인 실시간 레이트레이싱과 DLSS의 잠재력을 확인시켜줄
3DMark의 기능 테스트가 업데이트되었고, 그동안 별도의 타이틀에 나뉘어 지원되어 '예상'만 했던 시너지 효과를 제대로
확인할 수 있었다.
단지, 아무리 벤치마크로 기술의 실효성이 검증된다 해도 첫 제품이 출시된지 반 년 가까이
시점에도 지포스 RTX 시리즈의 특성을 제대로 활용할 타이틀이 하나도 없는 만큼, 제품에 대한 게이머들의 부정적인 시선을
완전히 피할 수 없다.
RTX 시리즈가 처음 출시된 것이 2018년 9월, 실시간 레이트레이싱 지원 첫 타이틀의
등장이 같은 해 11월이었고, 앤썸(Anthem)은 현재 DX11 기반으로 개발 중이라 레이트레이싱과 DLSS 동시 지원
시점을 알 수 없다. 실시간 레이트레이싱과 DLSS 동시 지원 타이틀로 기대를 모으고 있는 저스티스 온라인의 적용 시기도
여전히 베일에 가려있다.
단순 벤치마크나 트레일러 만으로 소비자들의 마음을 잡아두는데 한계가 있기 마련이라, 엔비디아는 개발사들과
RTX On 타이틀 구현에 조금 더 속력을 낼 필요가 있다.
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