소니, PS5에 AI 업스케일링인 QSSR 도입

마블 울버린에서 QSSR 적용 전 / 후

소니는 AMD와의 그래픽 협업 프로젝트인 프로젝트 아메시스트의 성과로 PS5에 AI 업스케일링인 퀵 스펙트럴 슈퍼 레졸루션(QSSR, Quick Spectral Super Resolution)를 도입한다고 발표했습니다.

AMD가 PS5, 엑스박스 시리즈 X|S와 같은 아키텍처인 RDNA 2에서 FSR 4를 도입한다고 발표했을 때부터 예견된 일이었죠.

 

회사는 PS5 프로에 PSSR을 도입한 뒤 사람들은 PS5에서도 비슷한 걸 가능한지 궁금해했는데 PSSR에서 신경망 아키텍처를 간소화하고, PS5에서 성능을 극대화하기 위해 최적화했다고 합니다.

QSSR을 사용하면 이미지, 디테일, 안정성 모두 눈에 띄게 개선된다고 하네요.

 

처음 도입하는 게임은 마블 울버린, 고스트 오브 요테이이며 그래픽 설정에서 선택할 수 있습니다.

영상도 공개했고 확실히 좋은 모습이지만 정지 화면이라 실제 플레이 영상을 봐야 평가할 수 있겠습니다.

 

 

마블 울버린을 개발한 인섬니악 게임즈는 QSSR이 게임 환경에 픽셀 단위의 선명도와 안정성을 더하며 게임 곳곳에 숨겨진 디테일을 생생하게 표현하며 PS5 프로의 뛰어난 성능을 PS5 플레이어들에게 선사한다고 말했습니다.

 

고스트 오브 요테이 개발사인 서커 펀치 프로덕션은 QSSR이 캐릭터와 환경의 미세한 디테일을 탁월하게 표현하며, PS5 에서 지금까지 불가능했던 수준의 안정성을 제공한다고 말했습니다.

모든 PS5 플레이어가 PS5 프로에서 PSSR이 선사하는 놀라운 화질을 경험할 수 있기를 오랫동안 바랐으며, QSSR은 그 목표를 향한 중요한 첫걸음이라고 했죠.

 

소니는 모든 플레이스테이션 개발사에게 제공할 예정이며 앞으로 더 많은 게임에서 보길 바란다고 말했습니다.

 

디지털 파운드리의 QSSR 적용 후 / 전 비교

몇 주 전에 6시간 동안 QSSR를 시험하고 소니와 작동 방식에 관해 이야기를 나눈 디지털 파운드리(DF)는 정확도를 희생하고 성능을 극대화하게 조절했다고 말했습니다.

PS5의 표준인 TAA, 언리얼 엔진의 TSR, AMD FSR 3보다 이미지 측면에서 우수하다고 합니다.

또한 PSSR 지원 게임은 약간 수정하면 QSSR을 지원할 수 있어 많은 게임에서 쓰일 것 같다고 하네요.

 

이번 콘솔 세대는 많은 게임이 저해상도와 조악한 업스케일링을 보이는데 크게 개선할 것 같으며 특히 마블 울버린에서 좋은 모습을 보일 것 같다는군요. 고스트 오브 요테이는 원래도 화질이 좋아서 극적인 효과는 없다고 합니다.

QSSR을 사용하면 안정성이 대폭 좋아지고, 디테일이 살아나며, 서브픽셀 무결성 또한 월등이 좋아진다고 합니다. 나뭇잎 같은 것에서 화질이 떨어지는 문제도 크게 줄었다는군요.

 

PSSR로 PS5 프로를 팔아야하는데 QSSR을 도입한 이유에 관해선 QSSR로 좋아지기는 하지만 여전히 PSSR과는 큰 차이가 있기 때문이라고 합니다.

 

디지털 파운드리의 QSSR 적용 후 / 전 비교

소니 인터랙티브 엔터테인먼트의 그래픽 R&D 부분 수석 엔지이너 다니엘 크레이그는 세대 중반에 접어든 시점에 PS5를 개선해 개발자들이 더 시각적으로 뛰어난 게임을 만들 수 있게 되어 기쁘다고 말했습니다.

PS5 프로는 전용 ML 실리콘이 있으며 INT8 명령어를 사용해 FSR4와 비슷하나 PS는 그렇지 않은데요.

 

그는 QSSR은 FP16을 주로 사용하며 간소화환 신경망 아키텍처로 목표치에 근접할 수 있었으나 효율성을 극대화하기 위해 겉으로 잘 드러나지 않는 다양한 하드웨어 기능을 활용했다고 합니다.

일부 타협은 했지만 만족하며 개발자들이 감당할 수 있는 수준이면서 TAA보다 향상된 성능을 제공하는 것 같다는군요.

 

DF는 '감당할 수 있는'이라는 부분이 중요하다고 말했습니다.

업스케일링을 쓰면 그만큼 성능을 사용하기 때문에 최대한 효과를 내려면 업스케일링이 사용하는 성능이 최대한 적어야합니다.

PS5 프로의 PSSR을 보면 4K 업스케일링을 위해 프레임 타임을 2ms 써야하죠.

 

같은 60hz에서 QSSR은 내부 해상도가 더 낮지만 성능은 비슷하고 품질은 훨씬 좋다

120Hz 성능 모드에서 해상도를 동일하게 하면 품질을 위해 11프레임의 성능을 포기하는 걸 알 수 있다

QSSR이 얼마나 성능을 쓰는지 비교하기 위해 마블 울버린의 컷신으로 3가지 비교를 진행했습니다.

먼저 VRR을 켜고 프레임 제한 없이 성능 모드에서 QSSR을 켜고, 끄는 걸 비교했습니다.

864p를 1440p로 업스케일링할 때 기존 인섬니악의 업스케일러보다 약 1.5~1.8ms 정도 더 느렸고, 이는 8~10프레임 정도입니다.

 

하지만 60Hz 성능 모드에서는 동적 해상도 스케일링이 60프레임을 목표로 작동해서 이 차이가 꽤 줄어듭니다.

QSSR을 적용하기 위해 내부 해상도는 낮아지지만 프레임은 비슷하면서 화질은 훨씬 더 좋아지죠.

 

세번째로 4K를 목표로 화질 우선, 프레임 제한 없는 모드는 QSSR에 더 가혹했습니다.

부하가 큰 만큼 프레임은 더 낮아졌는데 그럼에도 8~10프레임 차이였습니다. 다만 프레임 타임은 4.4ms였죠.

PS5 프로의 PSSR과 비교하면 4K는 상당한 차이가 있어서 DF는 QSSR이 기존 업스케일링과 마찬가지로 PS5에서 1440p를 목표로 한다고 봤습니다.

 

크레이그는 PS5 프로는 거의 모든 개발자가 4K 해상도로 출력하고 내부 렌더링 해상도를 조절하지만 PS5는 그래픽 모드에 따라 렌더링 해상도, 중간 단계, 최종 출력 목표까지 조절해야하기에 더 유연하게 설정해야한다고 말했습니다.

QSSR은 일률적으로 적용되는 게 아니며 소니는 최적의 설정을 찾을 수 있는 도구와 유연성을 제공한다고 했죠.

 

고스트 오브 요테이에서 120Hz 프레임 제한 해제시 FSR 3와 QSSR의 프레임은 비슷하다

마블 울버린과 달리 고스트 오브 요테이에서 VRR을 켜고 프레임 제한을 해제하니 QSSR은 기존의 FSR 3와 비슷한 성능을 보였습니다.

입출력 해상도가 동일한지는 모르며 더 많은 게임을 분석해야겠지만 FSR 3만큼 빠르다면 개발자들에게 매력적인 선택지일 것 같다는군요.

 

크레이그는 QSSR은 PSSR 지원 게임에 바로 적용할 수 있는 대체 기술이라며 큰 노력은 들지 않겠지만 게임 설정을 최적화하는데 며칠 정도는 걸릴 수 있다고 합니다.

기존 게임에 적용하는 건 비교적 쉽고 위험 부담도 적으나 향후 PSSR, QSSR 둘 다 고려해서 제작하는 게임을 기대한다네요.

 

성능이나 아키텍처 면에서 조금 더 나은 엑스박스가 비슷한 기능을 도입할지도 관심사입니다.

그쪽은 AMD와 프로젝트 헬릭스, FSR 다이아몬드를 준비 중인데 소니처럼 소비자와 개발자에게 이번 세대 내에 다가올 수 있을지 궁금하네요.