모니터에 관심이 많아지면서 상당히 중요한 게 주사율이란 것을 알았습니다. 사용자들은 대부분 모니터를 구매할 때 화면크기 , 메이커 많이봐야 틸팅, 모니터암 여부를 보는데 생각보다 중요한 것이 주사율과 함께 그것이 돌아갈 수 있게 하는 대역폭입니다. 오늘은 주사율에 영향을 끼치는 컴퓨터 부품들에 대해 알아보려고 합니다.
[목차]
- 모니터 성능 - 해상도, 주사율
- 케이블 성능 - HDMI, USB-C, DP 포트
- 안정적인 주사율을 구하기 위한 간단한 대역폭 계산
1. 모니터 성능 - 해상도, 주사율
모니터 주사율은 화면에서 1초당 몇 장의 사진을 전송해서 자연스럽게 나타낼 수 있는지 알아보는 척도 입니다. 일반적으로 60Hz, 120Hz, 240Hz 정도가 있는데 각각 1초당 60장, 120장, 240장을 전송해서 부드럽게 표현해줍니다. 이것을 60프레임, 120프레임, 240프레임이라고도 합니다.
그 만큼 모니터에서는 많은 데이터를 받아 주기적으로 갱신해주는 것입니다. 내가 키보드를 아무리 빠르게 눌러도 60Hz인 주파수에서는 그냥 일반적으로 60장으로 표시됩니다. 화면갱신이 많이 필요한 동영상이나 게임에서 이러면 치명적이죠. 그리고 빠른 움직임을 좋아하는 사람은 답답하게 느껴질 것입니다.
많이 착각하고 있는 것이 모니터가 지원하는 주사율이 아무리 높아도 컴퓨터 성능이나 다른 것들이 따라오지 못하면 그 주사율을 내기 힘듭니다. 게임 분야는 점점 높은 그래픽으로 화려해지고 있는데 오래된 PC방에서는 매번 업그레이드를 해줘야 주사율을 따라가므로 힘듭니다. 사양도 좋아야 겨우 구동됩니다.
그래서 엔비디아, AMD 같은 곳에서 이런 하드웨어 성능과 모니터가 낼 수 있는 주파수가 다른 경우가 있어서 그 대역폭을 맞춰주는 기술인 G-Sync, FreeSync 기술이 있습니다. 하드웨어 성능과 모니터가 표현할 수 있는 성능이 다를 때 이 대역폭을 소프트웨어 기술로 맞춰주어서 자연스럽게 해줍니다. 이게 안맞으면 버벅이면서 구동하지 못할 수준이 됩니다.
요약하면 PC나 모니터를 패키지로 한꺼번에 사는 것이 아니면 이러한 사양을 잘 봐야합니다. 특히 조립컴퓨터나 노트북에서 필요한 듀얼모니터를 구매할 시 이 주사율을 지원할 수 있는지 계산해보아야 합니다.
2. 케이블 성능 - HDMI, USB-C, DP 포트
집에 굴러다니는 모니터나 당근마켓 같은 중고시장에서 모니터를 구매할 때 모니터 주사율과 케이블을 무엇을 사용하는지 잘 보아야합니다. 특히 요즘처럼 4K 모니터가 대중화되어 있는 시점에는 케이블마다 지원하는 최대 주사율과 최대 해상도가 다르므로 잘 살펴야 합니다.
우선 케이블에 대해서 살펴보겠습니다. 요즘 케이블은 RGB, DVI 같은 포트를 사용하지 않습니다. 그러므로 HDMI, USB-C, DP에 대해서 알아보겠습니다.
4K , 60Hz / QHD, 120Hz 모니터를 사용한다고 가정했을 때
HDMI : 2.0 이상의 버전을 사용해야하고 추천하는 케이블로는 HDMI 2.0, HDMI 2.1
DP(Display Port) : 1.2 이상 버전을 사용해야하고 추천은 최소 DP 1.2 , 1.3, 1.4 , 2.0
USB-C : DP 알트모드를 지원해야하고 DP 1.2이상 버전 USB-C 케이블
4K , 120Hz / QHD, 240Hz 모니터를 사용한다고 가정했을 때
HDMI : 2.1 이상의 버전을 사용해야하고 추천하는 케이블로는 HDMI 2.1
DP(Display Port) : 1.4 이상 버전을 사용해야하고 추천은 최소 DP 1.4 , 2.0
USB-C : DP 알트모드를 지원해야하고 DP 1.4이상 버전 USB-C 케이블
2023.03.01 - [일하다가 몽상] - HDMI 케이블 추천 - 용도에 맞게 구매하기
HDMI 케이블 추천 - 용도에 맞게 구매하기
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케이블의 모양이나 HDMI에 대해서 궁금하신 분은 전에 포스팅을 참고하시면 되겠습니다. 저는 현재 4K , 60Hz 모니터를 사용하면서 USB0-C 타입으로 화면출력과 충전을 동시에 하고 있습니다. USB-C 타입 포트에는 다양한 통신을 위한 프로토콜이 존재하여 이를 가능하게 해줍니다.
케이블은 최대한 최신 버전을 구입하는게 성능에 도움이 됩니다.
3. 안정적인 주사율을 구하기 위한 간단한 대역폭 계산
그렇다면 이제 게임이나 원하는 영상을 시청하기 위한 화면크기와 그에 맞는 안정적인 주사율을 어떻게 계산할 수 있는지 알아보겠습니다. 전송 대역폭을 계산하는 이유는 모니터와 케이블에 따라서 최대로 표현은 되지만 이 연산을 하드웨어에서 어디까지 지원할 수 있는지 알기 위함입니다.
계산에 필요한 값은 모니터의 해상도, 주사율, 표현하는 색상비트(보통 8bit~좋으면 10bit) 입니다. 케이블은 맞춤으로 온다는 것을 가정합니다. 이 값들은 흔히 모니터를 살 때 알 수 있는 정보입니다.
현재 보고있는 모니터로 예시를 보겠습니다. 4K 에 주사율 60Hz , 색상비트 8bit 입니다. FRC라고 해서 10bit라고 하고 있는데 FRC는 색상비트를 더 표현해보이기 위한 디스플레이기술로 무시해도 됩니다. 실상 색상비트는 8bit 입니다. 모니터에서 표현할 수 있는 색상이죠. 많으면 많을수록 당연히 좋습니다.
공식은 이렇습니다. 화면의 전체 픽셀 수 x 색상 비트 수 x 주사율(프레임) 입니다. 이 값을 비트/초 (bps) 단위에서 기가비트/초 단위 (Gbps)로 변환시켜줍니다.
4K 해상도(3840 x 2160) x 24bit(RGB 색상당 8bit) x 60Hz) = 1,1937,024,000 bps / 1,000,000,000 = 11.94 Gbps
계산 결과 약 12Gbps 의 메모리 대역폭이 나옵니다. 이 메모리 대역폭은 근사치일 뿐이며 정확한 값은 아니기에 넉넉히 그래픽카드나 노트북에서 사용가능한지 판단하시기 바랍니다. 우선 그래픽카드를 보면 기본점검 사항은 4K, 8K 지원하는지 확인합니다. 보통 이렇게 적혀있다면 60Hz는 기본통과입니다.
그 후 각각의 메모리 사양을 확인합니다. 요즘은 GDDR6 같은 경우 19Gbps를 처리합니다. 12Gbps는 GTX 20xx 버전대부터 가능하고 요즘 나오는 것들은 대부분 가능합니다. AMD 그래픽카드의 경우 Radeon RX 5xxx시리즈부터 가능합니다.
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