AMD FSR이란 무엇인가요?

AMD는 2021년 6월, 자사의 이미지 업스케일링 및 프레임 생성 기술인 FSR(FidelityFX Super Resolution)을 출시했습니다. 이 기술은 높은 수준의 화질을 유지하면서 게임 성능을 향상시키도록 설계되었습니다.

모든 프레임을 고해상도로 렌더링하는 대신, 낮은 해상도로 프레임을 렌더링한 다음 이를 고해상도 버전으로 재구성합니다. 예를 들어, 1080p 이미지를 렌더링한 후 이를 4K로 재구성하는 데 걸리는 시간이 4K로 직접 렌더링하는 데 걸리는 시간보다 짧으면서도 화질 손실은 최소화됩니다. 즉, 더 높은 FPS와 향상된 화질을 모두 누릴 수 있습니다.

FSR의 가장 큰 장점 중 하나는 AMD, 엔비디아, 인텔 GPU는 물론, 예상치 못했던 일부 구형 GPU에서도 작동한다는 점입니다. 따라서 엔비디아 GTX 10XX 시리즈나 라데온 RX400 시리즈를 사용 중이더라도 완전히 뒤처지지는 않을 것입니다.

AMD FSR 업스케일링 기능을 최대한 활용하려면 RX 9070 및 RX 9070XT를 살펴보시기 바랍니다.

FSR은 슈퍼 샘플링 기술로, 기본적으로 다음과 같은 의미를 지닙니다:

• 게임은 더 낮은 해상도의 프레임(예: 1080p)을 렌더링합니다.
• FSR은 이 이미지를 더 높은 해상도(예: 1440p 또는 4K)로 재구성합니다.
• 이 작업 부하는 고해상도에서 네이티브 렌더링보다 낮아, 결과적으로 더 높은 FPS를 제공합니다.

이건 DLSS처럼 들리지만, 사실은 매우 다릅니다. DLSS가 AI 하드웨어에 크게 의존하는 반면, FSR은 순수한 셰이더 기술로 시작되었기 때문에 구현이 더 쉬우며, AMD GPU뿐만 아니라 구형 하드웨어에서도 이 기술을 활용할 수 있는 이유를 설명해 줍니다.

FSR의 최신 버전들은 AI 기반 기술과 시간적 데이터를 활용하고 있지만, 구버전들조차도 표준 렌더링에 비해 여전히 상당한 성능 향상을 보여줍니다.

2021년에 출시된 이 기술은 AMD FSR의 첫 번째 버전입니다. 이 버전은 개별 프레임 내의 이미지에서 물체의 가장자리를 독립적으로 감지하는 공간 업스케일링 기술을 도입했습니다. 즉, 이전 프레임을 참조하지 않고 선명도를 높이기 위해 선명화 처리를 적용한 것입니다. 또한 이 과정은 다른 방식에서 나타나는 고스팅 현상을 효과적으로 제거한다는 장점도 있습니다.

단일 프레임의 데이터에만 접근하기 때문에 매우 빠르고 가볍으며, 개발자의 작업량을 최소화하면서도 게임에 쉽게 통합할 수 있습니다. 하지만 단점도 있는데, 때때로 이미지가 흐릿해지거나 과도하게 선명해지는 경우가 있습니다.

또 다른 장점은 FSR 1.0이 셰이더 기술이기 때문에 AMD GPU에만 국한되지 않고, 하드웨어 요구 사항이 매우 낮기 때문에 놀랍게도 사양이 낮은 구형 그래픽 카드를 포함한 NVIDIA 및 인텔 GPU에서도 모두 작동한다는 점입니다.

FSR 1.0에 이어, 이상하게도 FSR 2.0이 등장했습니다. 2022년에 출시된 이 버전은 큰 진전을 이룬 것입니다. 이 버전을 통해 우리는 ‘시간적 업스케일링(temporal upscaling)’의 세계로 진입하게 되는데, 이는 이전 프레임의 데이터를 활용한다는 것을 좀 더 전문적으로 표현한 것입니다. FSR 1.0과 마찬가지로 프레임은 낮은 해상도로 렌더링된 후 4K에 가까운 해상도로 업스케일링됩니다. 이 부분은 이전 버전과 동일하지만, 이번 버전에서는 게임 엔진에서 제공되는 모션 벡터와 깊이 정보를 활용한다는 점이 달라졌습니다.

이를 통해 물체를 추적하면서 움직임 중에 손실될 수 있는 미세한 디테일을 재구성하고, 계단 현상과 깜빡임을 줄여주며, 모션 블러를 렌더링 아티팩트로 취급하지 않고 그대로 블러 효과로 유지합니다.

이번 업데이트를 통해 AMD는 이전 버전에서 제공되던 고급 업스케일러 및 프레임 생성 도구를 더욱 개선하고 새로운 기능을 추가함으로써 시각적 성능을 한층 더 향상시켰습니다.

그중에서도 핵심은 ‘플루이드 모션 프레임(Fluid Motion Frames, 줄여서 FMF)’입니다. 이 기술은 렌더링된 프레임 사이에 새로운 프레임을 생성하여, 프레임 간의 간격을 효과적으로 메움으로써 체감 FPS를 대폭 높이고 게임 내 끊김 현상을 획기적으로 줄여, 전반적으로 더 부드러운 화면을 제공합니다. 또한 FSR 2.0에서 도입된 모션 벡터 처리 방식을 개선하여 화상 안정성을 높이고 고스팅 현상을 줄였습니다.

프레임 생성으로 인해 발생할 수 있는 게임 내 지연 현상을 완화하기 위해 AMD는 ‘AMD Anti-Lag+’ 기능도 선보였습니다. 이는 AMD 그래픽 카드를 위한 드라이버 기반 도구로, CPU와 GPU의 처리 속도를 동기화하여 CPU가 프레임 처리에 지나치게 앞서 나가는 것을 방지합니다. 게임 플레이 측면에서 이는 사용자의 입력에 대한 반응이 더욱 민첩해진다는 것을 의미합니다.

마지막으로, 이번 업데이트를 통해 이러한 기능 중 상당수가 모듈식으로 변경되었으므로, AMD Adrenalin 소프트웨어 내에서 사용자의 필요에 따라 특정 기능을 비활성화할 수 있습니다.

이번 버전의 FSR에는 RX 9000 시리즈 GPU에 최적화된 4가지 새로운 기술이 도입되었으며, 업데이트된 2026 SDK(FSR 4.1)를 통해 RX 7000 시리즈 GPU에서도 해당 기술을 사용할 수 있게 되었습니다. 이 기술들은 기존의 분석적 렌더링 시스템에 비해 상당한 개선이 이루어졌으므로, 아래에서 자세히 설명해 드리겠습니다.

• FSR 업스케일링

이전에는 FSR 4로 알려졌던 이 기술은 이전 세대와 마찬가지로 저해상도 프레임을 렌더링한 후 이를 4K로 업스케일링하는 방식으로 작동하지만, 가장 큰 차이점은 기존의 분석적 업스케일링 방식 대신 머신 러닝(ML)을 활용한다는 점입니다. 그 결과, 이전 버전보다 더 선명한 디테일과 더 안정적인 움직임, 그리고 고스팅 현상이 줄어든 영상을 제공합니다.

• FSR 프레임 생성

머신러닝 기반 프레임 보간 기술을 활용해 렌더링된 프레임 사이에 새로운 프레임을 예측하고 삽입하는 새로운 기능이 추가되었습니다. 이 기능은 두 렌더링된 프레임 사이에서 오브젝트가 위치해야 할 위치를 예측할 수 있어, 시각적 부드러움과 FPS가 획기적으로 향상됩니다. (일부 정확도는 다소 떨어질 수 있습니다)

• FSR 광선 재생

데이터 품질이 낮거나 데이터 양이 부족한 영역에서 레이 트레이싱으로 구현된 디테일의 품질을 복원하는 신경망 기반 노이즈 제거기입니다. 이를 통해 표면의 입자감이나 노이즈를 줄일 수 있으며, 결과적으로 씬을 렌더링하는 데 필요한 작업량을 줄여 불필요한 노력을 절감하고 더 우수하고 매끄러운 경험을 제공할 수 있습니다.

• FSR 레이디언스 캐싱

이것은 또 다른 신경망 기반 도구로, 저조도 환경에서 빛이 어떻게 행동하는지 학습하여 전역 조명을 더 효율적으로 예측할 수 있도록 돕습니다. 이 기능이 FSR 레이 재생 기술과 결합되면 레이 트레이싱 조명 처리 과정에서 처리량을 대폭 절감할 수 있습니다.

AMD의 최신 업데이트는 레드스톤(Redstone) 기능 세트를 기반으로 이를 한층 더 정교화하여, FP8 가속(8비트 부동소수점)을 사용하는 RX 9000 시리즈 GPU의 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라, INT8 정밀도(8비트 정수)를 사용하는 RX 7000 시리즈 GPU를 위해 이를 재설계했습니다. 이러한 수치 형식은 8비트 단위로, 머신 러닝 인터페이스에서 사용됩니다.

이로 인해 다른 버전에 비해 처리 속도가 놀라울 정도로 빠릅니다. 즉, 처리 속도가 빨라지고 메모리 사용량이 줄어들며, 실시간 렌더링을 위한 인터페이스 반응 속도도 향상되어 렌더링된 프레임과 미리 준비된 프레임 간의 동기화 오류가 줄어듭니다.

두 버전 모두 비슷한 화질을 보여줍니다. 또한 성능, 화질 안정성, 시간적 안정성, 그리고 원본에 가까운 선명도 면에서도 상당한 향상을 제공합니다. 즉, 일부 시나리오에서는 FSR 4.1을 사용할 경우 기존 솔루션에 비해 4K 해상도에서 40~50%의 성능 향상을 경험할 수 있습니다.

• FSR 업스케일링 4.1.1

이번 업데이트를 통해 RDNA 3 GPU(RX 7000 시리즈)에 대한 완전한 지원이 제공됩니다. 이전에는 이러한 기능 중 일부만 지원되었었습니다. 또한 AMD는 RDNA 2 GPU(RX 6000 시리즈)용 경량 버전 출시 계획도 확인했습니다.

• FSR 레이 재생 1.2

Redstone 제품군과 함께 출시된 AMD의 노이즈 감소 도구에 대한 업데이트로, 품질 개선에 중점을 두었으며 선택 가능한 주변광 및 스페큘러 오클루전 노이즈 제거 기능을 추가했습니다.

현재 이 기능은 소수의 타이틀에서만 이용할 수 있으며, 특히 ‘콜 오브 듀티: 블랙 옵스 7’과 ‘크림슨 데저트’가 이를 지원합니다.

• FSR 1.0 – 공간 업스케일링. 빠르고, 기본적이며, 가벼운 성능으로 모든 GPU 브랜드에서 작동합니다.
• FSR 2.0 – 시간적 업스케일링 (화질 대폭 향상)
• FSR 3.0 – 분석 프레임 생성 기능 추가
• FSR 3.1 – 유연성 및 품질 개선
• AMD FSR 업스케일링 (Redstone) – AI 기반 렌더링 기술
• AMD FSR 업스케일링 4.1 – RX 7000 시리즈 GPU에 대한 지원 강화