황현동 블로그 개발, 인생, 유우머

251127 VSync

27 Nov 2025 Tags:
VSync, 그래픽스, GPU, 모니터, 게임, 성능최적화, 프레임레이트, 화면동기화, 컴퓨터그래픽스, 게임엔진, 하드웨어, 디스플레이, 렌더링, 최적화, FPS, 주사율, G-Sync, FreeSync, NVIDIA, AMD


VSync

📺 VSync란 무엇인가?

VSync (Vertical Synchronization)는 그래픽 카드의 프레임 출력을 모니터의 주사율(refresh rate)과 동기화하는 기술입니다. 컴퓨터 그래픽스에서 화면 찢어짐(Screen Tearing)을 방지하고 부드러운 영상을 제공하는 핵심 기술입니다.

⚡ VSync의 작동 원리

문제 상황: 화면 찢어짐 (Screen Tearing)

모니터 주사율: 60Hz (1초에 60번 화면 갱신)
GPU 프레임 출력: 100fps → 모니터보다 빠름
결과: 한 화면에 여러 프레임이 섞여서 표시됨

모니터가 화면을 갱신하는 중에 GPU가 새로운 프레임을 전송하면, 화면 일부는 이전 프레임, 나머지는 새 프레임이 표시되어 수평선이 보이는 현상이 발생합니다.

VSync의 해결 방법

VSync는 다음과 같은 방식으로 동작합니다:

  1. 수직 귀선 신호 대기: GPU가 모니터의 수직 귀선(Vertical Blank) 신호를 기다림
  2. 프레임 출력 동기화: 모니터 주사율에 맞춰 프레임 출력 제한
  3. 화면 찢어짐 방지: 완전한 프레임만 화면에 표시
모니터 60Hz + VSync ON
→ GPU 출력 60fps로 제한
→ 완벽한 동기화로 찢어짐 없음

🔄 VSync의 종류별 특징

1️⃣ Traditional VSync (전통적 VSync)

작동 방식

  • GPU가 모니터의 수직 귀선 신호를 엄격히 대기
  • 프레임 버퍼를 완전히 채운 후에만 출력

특징

장점: 화면 찢어짐 완전 제거
단점: 입력 지연(Input Lag) 증가

2️⃣ Adaptive VSync (적응형 VSync)

동작 로직

if (GPU_FPS > Monitor_RefreshRate) {
    VSync = ON;  // 찢어짐 방지
} else {
    VSync = OFF; // 지연 감소
}

장점

  • FPS가 높을 때만 VSync 활성화
  • 성능이 부족할 때는 지연 최소화
  • 유연한 성능 관리

3️⃣ Fast Sync (NVIDIA)

핵심 기술

Triple Buffering + Smart Frame Selection
→ 최신 프레임만 선택적 표시
→ 나머지 프레임은 버퍼에서 삭제

특징

  • 입력 지연을 최소화하면서 찢어짐 방지
  • 높은 프레임레이트 환경에서 효과적
  • NVIDIA GTX 900 시리즈 이상 지원

4️⃣ Enhanced Sync (AMD)

AMD 버전의 Fast Sync

  • Radeon Software에서 제공
  • 적응형 동기화 기술
  • FreeSync와의 연동 가능

⚖️ VSync 장단점 상세 분석

✅ VSync의 장점

1. 화면 품질 향상

Before VSync: 찢어진 화면, 어지러운 영상
After VSync:  부드럽고 안정적인 화면

2. 일정한 프레임레이트

  • 예측 가능한 성능
  • 안정적인 게임 경험
  • 프레임 드롭 최소화

3. GPU 발열 및 전력 소비 감소

# VSync OFF
while True:
    render_frame()  # 무제한 렌더링
    
# VSync ON  
while True:
    wait_for_vblank()  # 주사율에 맞춰 대기
    render_frame()

❌ VSync의 단점

1. 입력 지연 (Input Lag)

마우스 클릭 → GPU 처리 → 버퍼 대기 → 화면 출력
추가 지연: 16.67ms (60Hz 기준)

2. FPS 제한

모니터 60Hz → 최대 60fps
모니터 144Hz → 최대 144fps
성능 여유가 있어도 제한됨

3. 스터터링 (Stuttering)

FPS가 주사율 아래로 떨어질 때:

60fps → 30fps → 20fps
부자연스러운 프레임 드롭

🎮 게임별 최적 VSync 설정

경쟁 게임 (FPS, MOBA, 리듬 게임)

권장 설정

VSync: OFF
이유: 낮은 입력 지연이 승패를 좌우
대안: 높은 주사율 모니터 (144Hz, 240Hz, 360Hz)
추가 설정: 
  - G-Sync/FreeSync 활용
  - Frame Rate Limiter 사용

게임 예시

  • Counter-Strike 2: VSync OFF, 300+ fps
  • League of Legends: VSync OFF, 144fps 제한
  • Valorant: VSync OFF, 240fps 제한

싱글플레이어 게임

권장 설정

VSync: ON 또는 Adaptive
이유: 화질과 부드러움이 우선
목표: 안정적인 60fps 유지

게임 예시

  • 사이버펑크 2077: Adaptive VSync
  • 위처 3: VSync ON
  • 레드 데드 리뎀션 2: VSync ON

고사양 AAA 게임

권장 설정

VSync: Fast Sync 또는 Enhanced Sync
이유: 성능과 화질의 균형
조건: GPU 성능이 충분할 때

🖥️ 모니터 기술과의 관계

G-Sync (NVIDIA) vs FreeSync (AMD)

가변 주사율 기술

일반 모니터: 고정 60Hz/144Hz
G-Sync/FreeSync: 30-144Hz 가변
→ GPU 출력에 맞춰 모니터가 적응

동작 원리

# 일반 VSync
monitor_refresh = 60  # 고정
gpu_fps = varies     # 가변
sync_to_monitor()

# G-Sync/FreeSync
monitor_refresh = gpu_fps  # 모니터가 GPU에 맞춤
perfect_sync()

최적 조합 설정

G-Sync/FreeSync 환경

모니터: G-Sync/FreeSync 지원
VSync: OFF
Frame Rate Limiter: 모니터 최대 주사율 -3fps
결과: 지연 없는 완벽한 동기화

일반 모니터 환경

화질 우선: VSync ON
성능 우선: VSync OFF
균형: Adaptive VSync

🔧 VSync 설정 방법

NVIDIA 제어판

1. NVIDIA 제어판 → 3D 설정 관리
2. 수직 동기 → 선택
   - 끄기: VSync OFF
   - 켜기: 전통적 VSync
   - 적응: Adaptive VSync  
   - 빠른: Fast Sync

AMD 설정

1. AMD Software → 게임 탭
2. 디스플레이 → 기다리기 모드
   - 끄기: VSync OFF
   - 켜기: VSync ON
   - Enhanced Sync: AMD Fast Sync

게임 내 설정

대부분의 게임:
  - 옵션 → 그래픽 설정
  - VSync/수직동기 항목
  - ON/OFF/Adaptive 선택 가능

📊 VSync vs 다른 기술 비교

기술 찢어짐 방지 입력 지연 FPS 제한 호환성
VSync OFF ❌ ⭐⭐⭐ ❌ ⭐⭐⭐
Traditional VSync ⭐⭐⭐ ⭐ ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐
Adaptive VSync ⭐⭐ ⭐⭐ ⭐⭐ ⭐⭐
Fast Sync ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐ ❌ ⭐
G-Sync/FreeSync ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐ ❌ ⭐⭐

🎯 상황별 최적 설정 가이드

하드웨어별 권장 설정

고성능 게이밍 PC + 고주사율 모니터

CPU: i7/i9, Ryzen 7/9
GPU: RTX 4070 이상, RX 7800 XT 이상
모니터: 144Hz+ G-Sync/FreeSync

권장 설정:
  VSync: OFF
  G-Sync/FreeSync: ON
  Frame Limiter: 141fps (144Hz-3)

중급 게이밍 PC + 일반 모니터

CPU: i5, Ryzen 5
GPU: RTX 4060, RX 7600
모니터: 60Hz 일반

권장 설정:
  VSync: Adaptive
  목표: 안정적 60fps

저사양 PC

예산형 하드웨어
모니터: 60Hz

권장 설정:
  VSync: OFF
  Frame Rate Limiter: 60fps
  그래픽 옵션: 낮음~중간

🔬 VSync 성능 측정 방법

벤치마크 도구

MSI Afterburner: 실시간 FPS/지연시간 모니터링
RTSS: 프레임타임 그래프
LatencyMon: 시스템 지연 측정

측정 지표

# 주요 측정 항목
fps_average = sum(frame_times) / len(frame_times)
fps_1_percent = percentile(frame_times, 1)
input_lag = time(click) - time(display)
frame_consistency = std_deviation(frame_times)

🚀 미래 기술 전망

차세대 동기화 기술

Variable Rate Shading + VSync

  • GPU 리소스 효율성 향상
  • 선택적 영역 고품질 렌더링

AI 기반 프레임 예측

def ai_frame_prediction():
    next_frame = neural_network.predict(current_scene)
    optimize_sync_timing(next_frame)
    return smoother_experience

HDMI 2.1 Variable Refresh Rate

  • 48-120Hz 광범위 가변 주사율
  • 콘솔 게임기 최적화

VSync는 게이머의 플레이 스타일과 하드웨어 환경에 따라 신중하게 선택해야 하는 중요한 기술입니다. 올바른 설정으로 최적의 게임 경험을 만들어보세요! 🎮

Related Posts