엔비디아가 게임 레이턴시를 75%까지 감소시키는 엔비디아 리플렉스 2(NVIDIA Reflex 2)를 공개했다. 이는 고작 몇 밀리세컨드의 입력 지연으로 승패가 갈리는 경쟁 게임에서 사용자의 게이밍 경험을 크게 향상시킬 것으로 기대된다.
2020년에 엔비디아는 인기 경쟁 게임들의 PC 레이턴시를 평균 50% 줄여주는 혁신적인 기술인 엔비디아 리플렉스를 출시했다. 엔비디아 리플렉스는 CPU와 GPU 작업을 동기화해 레이턴시 감소를 실현한다. 이를 통해 플레이어의 동작이 게임에 더 빨리 반영되면서 멀티플레이어 게임에서는 경쟁 우위를, 1인 게임에서는 높은 반응성을 달성하게 된다.
지난 4년 동안 엔비디아 리플렉스는 100종이 넘는 게임에 통합돼 수천만 지포스(GeForce) 게이머의 레이턴시를 줄였다. 게이머의 90% 이상이 리플렉스 활성화를 통해 더 나은 반응성과 더 정확한 조준, 더 많은 승리를 경험했다.
이번 CES 2025에서 공개된 엔비디아 리플렉스 2는 PC 레이턴시를 75%까지 감소시킨다. 리플렉스 2는 리플렉스 로우 레이턴시(Low Latency) 모드와 새로운 프레임 워프(Frame Warp) 기술을 결합해 레이턴시를 대폭 줄인다. 이는 렌더링된 게임 프레임을 마우스 마지막 인풋에 근거해 먼저 업데이트한 뒤 화면에 표시하는 방식이다.
비디오 게임에서 플레이어가 취하는 동작들은 복잡한 파이프라인을 통과한 뒤 화면에 렌더링되고, 이 프로세스의 각 단계에서 레이턴시가 발생한다. 키보드와 마우스로 입력된 내용이 게임으로 전달되면, 그 효과를 CPU가 계산한다. 계산 결과는 렌더링 대기열에 배치됐다가 GPU로 옮겨져 렌더링된 뒤 최종적으로 디스플레이에 출력된다.
이 프로세스는 각 프레임별로 수십 밀리세컨드 내에 실행되는 게 보통이지만, 정지 등의 지연 현상이 레이턴시를 늘리는 바람에 게임이 명령에 응답하지 않는 듯한 느낌을 줄 수 있다.
리플렉스의 출시와 함께 엔비디아는 게임 엔진에 통합된 SDK를 통해 마우스와 디스플레이 사이에 존재하는 레이턴시 파이프라인을 최적화하기 시작했다. 리플렉스는 CPU의 속도를 조절해 CPU가 앞서 나가는 것을 방지한다. 또한, GPU가 작동을 시작할 타이밍에 정확히 맞춰 작업을 내보내도록 해 렌더링 대기열을 효과적으로 제거한다. 아울러 CPU 작동이 나중에 시작되기 때문에 프레임이 GPU에 보내지는 시점과 마우스 인풋 샘플링 시점이 서로 가까워 반응성이 더욱 개선된다.
엔비디아는 리플렉스 2와 더불어 레이턴시 감소에 새로운 접근법을 도입했다. 4년 전, 엔비디아의 e스포츠 연구팀은 렌더링한 프레임을 마우스의 가장 마지막 인풋에 근거해 업데이트하면 플레이어가 게임 내 조준을 더 빨리 완료할 수 있다는 내용을 담은 연구를 발표했다. 이 실험에서 게임 프레임 업데이트로 80밀리세컨드의 레이턴시를 추가로 줄였고, 그 결과 플레이어는 목표물 조준 테스트를 30% 빠르게 완료했다.
가령 플레이어가 마우스로 오른쪽을 조준하면 이 행동이 수신되고 새 카메라 시점이 렌더링을 거쳐 최종 표시되기까지 얼마간의 시간이 걸린다. 엔비디아는 그 대신 이미 존재하는 프레임을 오른쪽으로 옮기거나 모양을 틀어 결과를 훨씬 더 빨리 표시할 수 있을 것이라 생각했다.
이 같은 아이디어는 리플렉스 2 프레임 워프로 실현됐다. GPU가 프레임을 렌더링할 때 CPU는 마우스나 컨트롤러의 마지막 인풋에 근거해 파이프라인에서 다음 프레임의 카메라 위치를 계산한다. 프레임 워프는 CPU가 파악한 새 카메라 위치를 샘플링하고 GPU가 이제 막 렌더링한 프레임을 비틀어 새로 설정된 카메라 위치에 맞춘다. 이 비틀기 작업은 최대한 늦게, 렌더링된 프레임이 디스플레이로 옮겨지기 직전에 수행되므로 가장 마지막에 마우스로 입력된 내용이 화면에 반영된다.
프레임 워프가 게임 픽셀을 옮기면 이미지에 작은 구멍들이 생기고, 카메라 위치가 바뀐 자리에 전 장면과 다른 부분들이 노출된다. 그간의 연구를 통해 엔비디아는 이전 프레임의 카메라와 색상, 뎁스 데이터를 이용해 이 같은 구멍을 정확히 메우는 레이턴시 최적화 예측 렌더링 알고리즘을 개발했다. 플레이어는 업데이트된 카메라 시점으로 프레임을 보지만 구멍은 보이지 않으며, 이 방식을 활용하면 게임 내 카메라를 이동하는 동작 일체의 레이턴시가 줄어든다. 결과적으로 플레이어는 더 잘 조준하고, 적을 더 정확히 추적하며, 명중률을 높일 수 있게 된다.
엠바크 스튜디오(Embark Studios)의 더 파이널스(THE FINALS) 장면을 보면 프레임 워프의 사용에 있어 메우기 기능의 유무에 따른 차이를 확인할 수 있다.
리플렉스 2 프레임 워프를 도입한 결과 가장 생생한 카메라 위치를 보여주며 렌더링 파이프라인에 자연스레 삽입된 프레임이 탄생했다.
리플렉스 없이 게임 내 최고 설정인 4K로 지포스 RTX 5070에서 구동한 더 파이널스의 PC 레이턴시는 56밀리세컨드였다. 리플렉스 로우 레이턴시를 사용하면 레이턴시가 27밀리세컨드로 절반 이상 감소한다. 여기에 리플렉스 2를 활성화해서 프레임 워프가 프레임타임의 거의 전체에 해당하는 입력 지연을 방지한 결과, 다시 50%가 줄어 14밀리세컨드를 기록했다. 엔비디아 리플렉스 2와 프레임 워프를 활성화함으로써 전체 레이턴시를 75%까지 줄인 셈이다.
리플렉스 로우 레이턴시 모드는 PC에 GPU 병목 현상이 발생할 때 가장 효과적이다. 하지만 리플렉스 2와 프레임 워프는 CPU와 GPU 병목 현상 시나리오 모두에서 상당한 절감을 달성한다. 라이엇 게임즈(Riot Games)의 발로란트(valorant)는 CPU 병목 현상이 발생하는 게임이다. 그러나 새 지포스 RTX 5090와 800 FPS 이상에서 대단히 빠르게 실행되는데, 리플렉스 2 프레임 워프를 사용할 시 PC 레이턴시의 평균은 3밀리세컨드 미만으로 1인칭 슈팅 게임에서 엔비디아가 측정한 수치 중 가장 낮았다.
엔비디아 리플렉스 2는 더 파이널스와 발로란트 추가를 앞두고 있으며, 지포스 RTX 50 시리즈 GPU에서 첫 선을 보인 뒤 향후 업데이트를 통해 다른 지포스 RTX GPU에 지원될 예정이다.
[영상] [CES 2025] 황회장님과 함께하는 엔비디아 지포스 5000 시리즈 데모 공개 라이브 
