기본형 PS5에서 시험한 QSSR — AI 업스케일링의 화질과 성능 비용

AI 요약

Sony가 기본형 PlayStation 5용 업스케일링 기술 QSSR(Quick Spectral Super Resolution)를 선보였습니다. PS5 Pro의 PSSR을 그대로 옮긴 기술은 아닙니다. Digital Foundry는 Marvel’s Wolverine과 Ghost of Yōtei에서 약 6시간 동안 직접 시험하고, Sony 그래픽 R&D 팀과 구현 방식도 논의했습니다. 현재 확인한 게임은 두 편뿐이라 결과를 모든 게임에 일반화하기는 어렵습니다.

화질 개선과 게임별 차이

Digital Foundry의 비교에서 QSSR은 시간적 안정성(temporal stability)을 높이고 세부 묘사를 더 살렸습니다. 움직이는 식물에서 나타나는 잔상과 아티팩트가 줄었고, 머리카락이나 의상처럼 작은 요소의 표현과 서브픽셀 세부 묘사도 개선됐습니다. 정지 화면보다 움직이는 장면에서 선의 연결과 안정성 차이가 더 두드러졌습니다.

개선 폭은 게임에 따라 다릅니다. 기존 화질이 좋지 않은 Marvel’s Wolverine에서는 QSSR 적용 후 차이가 크게 나타났습니다. 반면 기본 화질이 이미 괜찮은 Ghost of Yōtei에서는 변화가 상대적으로 작았습니다. QSSR을 켜면 내부 렌더링 해상도가 낮아질 수 있지만, 출력 화면의 세부 묘사는 오히려 더 좋아질 수 있습니다.

기본 PS5에서의 구현

PS5 Pro는 업스케일링 전용 머신러닝(ML) 하드웨어를 갖췄고, PSSR은 INT8 연산을 사용합니다. 기본형 PS5는 INT8을 지원하지 않아 Sony는 주로 FP16 연산에 의존하도록 QSSR을 설계했습니다. Sony의 Daniel Craig는 신경망 구조를 간소화한 뒤, 콘솔 하드웨어의 여러 기능과 패킹된 연산 명령을 활용해 효율을 높였다고 설명했습니다. 계산 장치를 계속 바쁘게 유지하고, 연산 주변 비용을 줄이거나 분산하는 일이 과제였다고 덧붙였습니다.

Craig는 QSSR이 PSSR 지원 게임에 비교적 쉽게 적용되는 대체재라고 말했습니다. 다만 게임 설정을 조정하는 데 며칠이 들 수 있으며, 더 높은 품질의 텍스처 mip가 메모리에 올라오도록 스트리밍 설정을 바꿔야 하는 사례도 있습니다. 기존 게임에 적용하는 작업은 비교적 쉽고 위험이 낮지만, 앞으로는 QSSR과 PSSR을 함께 고려해 새 게임을 만드는 방식에 기대를 보였습니다.

해상도에 따라 달라지는 처리 비용

Digital Foundry는 Marvel’s Wolverine의 장면을 사용해 QSSR 적용 여부에 따른 성능을 비교했습니다. 864p에서 1440p로 업스케일링할 때 QSSR은 Insomniac의 업스케일러보다 약 1.5~1.8ms 더 걸렸습니다. 같은 해상도를 대상으로 한 언캡(unclamped) 성능 모드에서는 프레임률 차이가 초당 8~10프레임에 이르렀습니다. 다만 60Hz 성능 모드에서는 동적 해상도 조절이 QSSR의 부하에 맞춰 내부 해상도를 낮추므로, 출력 프레임률은 비슷하게 유지하면서 화질을 높였습니다.

2160p 출력에 도전하는 언캡 충실도 모드에서는 QSSR의 처리 시간이 약 4.4ms로 측정됐습니다. 같은 조건에서 PS5 Pro의 PSSR은 4K 업스케일링에 약 2ms가 걸립니다. 기기 성능과 조건이 다르므로 단순 비교에는 주의가 필요하지만, 기본형 PS5에서 4K 업스케일링은 부담이 더 큰 작업으로 나타났습니다. Digital Foundry는 QSSR이 1440p 출력에 더 자연스럽고, 많은 저해상도 PS5 게임의 용도와도 맞는다고 봤습니다.

Ghost of Yōtei에서는 QSSR과 기존 FSR 3 구현의 프레임률이 거의 같았습니다. 다만 한 게임만으로 성능을 확정하기 어렵고, 입력·출력 해상도를 맞춘 추가 검증이 필요합니다. PS5 Pro는 더 높은 내부 해상도와 출력 해상도를 감당할 성능 여유가 있어, QSSR이 기본형 PS5에 들어와도 Pro와의 격차는 남습니다.

Reddit 반응

• @u/fatso486 — 좋습니다. Microsoft가 Xbox용 FSR 4를 내놓도록 자극이 되면 좋겠습니다.
  • @u/HulksInvinciblePants — 실현 가능했다면 PSSR이 이미 그런 자극이 됐을 거라고 기대할 만합니다. FSR 2도 출시 당시부터 좋은 편은 아니었습니다.
  • @u/Henrarzz — GPU의 AI 기능을 그렇게 홍보해 놓고 지금까지 쓰지 않은 건 민망합니다.
  • @u/arhra — 그렇지 않습니다. Series X GPU에는 전용 AI 하드웨어가 없습니다. 홍보된 AI 성능은 ALU가 INT8을 4배, INT4를 8배 속도로 처리하는 기능을 뜻했습니다. 그러니 FSR 4의 어떤 버전은 충분히 잘 돌릴 수 있을 겁니다.
  • @u/uzzi38 — INT8 FSR 4가 실제로 그런 방식으로 실행됩니다. 그 버전이 여기서 PS5의 QSSR보다 느릴 이유도 없습니다.
• @u/uzzi38 — 4K에서는 IGTI보다 4.4ms, 1440p에서는 1.5ms 더 걸린다는 건 흥미롭습니다. 4K에서는 부담이 커서 신중하게 예산을 잡아야겠지만, 1440p 출력에서는 충분히 감당할 만합니다. 예상보다 훨씬 나은 결과입니다. 덧붙이면, 계산을 잘못한 것 같아 QSSR의 4K 처리 시간은 약 5.5ms일 것 같습니다.
  • @u/pixlicker69420 — 게임이 1440p와 4K 사이의 해상도를 목표로 잡으면 좋겠습니다.
  • @u/uzzi38 — 현세대 콘솔 게임은 이미 그렇게 합니다. 1620p나 1800p를 목표로 하는 경우가 꽤 있습니다.
• @u/jerryfrz — “몇 주 전에 약 6시간 동안 직접 시험했다”는 말이 맞다면, GTA 6 확장 공개 영상에는 QSSR이 적용되지 않았던 것 같습니다. 적용했으면 Sony가 지금쯤 자랑했을 테니까요.
• @u/Ok-Currency1593 — Digital Foundry 영상을 봤는데, 기본형 PS5에서 QSSR을 켜면 프레임률이 보통 10~20% 낮아졌습니다. 30fps로 실행되는 게임이 많은 콘솔에서는 상당한 차이입니다.
  • @u/Morningst4r — QSSR을 쓰면 입력 해상도를 낮춰도 화면이 엉망으로 뭉개지지 않습니다. 간단히 적용할 문제는 아니지만, QSSR로 1080p를 업스케일링하는 편이 FSR 3으로 1440p를 업스케일링하는 것보다 훨씬 보기 좋을 겁니다.
  • @u/Wet-Haired_Caribou — Insomniac의 자체 업스케일러와 비교한 결과입니다. FSR 3을 쓰는 Ghost of Yōtei에서는 프레임률이 달라지지 않았습니다. 다만 글에서도 추가 조사가 필요하다고 했습니다.
• @u/bubblesort33 — 이 기술이 RX 6000 시리즈에서 AMD가 준비하는 FSR 4 포트보다 나을지 궁금합니다. RX 6000에서 성능 손실이 꽤 클 것 같습니다. 많이 줄인 버전이 아니라면 말입니다.
  • @u/kam821 — FSR 4 INT8은 RDNA 2에서도 오래전부터 쓸 수 있었고, 공식 RDNA 3 출시 전부터 그랬습니다. OptiScaler 커뮤니티 덕분에 잘 작동합니다.
  • @u/bubblesort33 — AMD가 직접 구현하면 성능이 더 좋기를 바랍니다. FSR 4가 작동하는 것만으로는 부족합니다. 성능 향상도 보여야 합니다. 6600 XT가 1440p Balanced FSR 4에서 기본 1440p보다 겨우 10% 빨라진다면 쓸 이유가 없습니다. 화질은 10% 나빠질 테니까요.
• @u/SoTOP — DLSS 2의 시제품인 DLSS 1.9는 Tensor Core 없이 GeForce 카드에서 작동했습니다.
  • @u/Tystros — 그리고 화질은 별로였습니다.

원문: Digital Foundry / 번역·요약: Trawling