[발언] HDMI 2.1/DP 1.4/2.1의 꽃→'DSC'에 대하여...

[이군배]

부제 : 빛바랜 DisplayPort 2.1

중국 BOE는, 2022년 6월 'SID 2022'에서 75" 4K/576Hz LCD패널과 85" 8K/288Hz LCD패널을 공개하였다, 하지만 이 패널은 1년이 지났지만, 아직도 상용화는 되지 않고 있다. 가장 큰 이유는, HDMI 2.1 또는 DisplayPort 2.1이, 이들 해상도에 맞게 고주사율을 지원하지 못하고 있기 때문이다.
 
결국 HDMI 2.1 또는 DisplayPort 2.1이, 해상도에 맞게 고주사율을 지원하려면, 어떤 형태로든 DSC(Display Stream Compression/압축 전송)가 적용이 되어야 하는데, DSC를 적용하면, 부가 기능들을 사용하지 못하는 제약등이 있어, DSC적용도 그리 쉬운 것은 아니다.

구분	최대 전송량		해상도 & 주사율		7680x2160 /240Hz 10bit/RGB	3840x2160 4K/576Hz, 10bit/RGB	7680x4320 8K/288Hz, 10bit/RGB	7680x4320 8K/144Hz, 10bit/RGB
	HDMI 2.1	DP 2.1
무 압축	48/42.03 Gbit/s	80/77.37 Gbit/s	필요 전송량 (CVT-RB)		137.11 Gbit/s	203.14 Gbit/s	337.33 Gbit/s	156.71 Gbit/s
압축/30bpc (DSCx3.75)	180/157.6 Gbit/s효율	300/290.14 Gbit/s효율
♣DSC는 HDMI 2.1/DP 1.4/2.1에 적용    *압축비 : 8bit=3:1 / 10bit=3.75:1                / 12bit=미지원 ♣HDMI 2.1+DSC는, 아직 8K/120Hz를 지원하지 않고 있다. ※전송 단위→Gbps=Gbit/s←데이터 단위			HDMI 2.1 42.03Gbit/s DSCx3.75		O	X	X	O
			DP 2.1 DSC x3.75	38.68	O	X	X	X
				52.22	O	X	X	O
				77.37	O	O	X	O

이번에 삼성전자가, 최고 수준의 게이밍 모니터(Odyssey Neo G9)를 출시하였지만, DSC지원 문제로 7680x2160/240Hz, 10bit/RGB(4:4:4)를 전송하지 못해, 절반인 120Hz만 전송이 가능하여, 업계 최초로 내장하였다는 DisplayPort 2.1 채용은 빛바랜 내장이 되고 있다.

물론 삼성전자 게이밍 모니터(Odyssey Neo G9)가, 온전한 8K(7680x4320)가 아닌 4K를 기반(4K 모니터 2대 합친)으로 하였다는 점에서, DisplayPort 2.1의 성능도 온전하게 보여주지 못해 아쉬움도 있었지만, 결국 DSC 문제로 그나마 지원하려던 7680x2160/240Hz 지원을 못하게 된 것은 더한 아쉬움으로 남는다. 헌데, DisplayPort 2.1에 대한 아쉬움은 비단 모니터뿐만이 아니다.

NVIDIA가, 2022년 10월 12일에 신제품 'GeForce RTX 40xx시리즈(DisplayPort 1.4/32.4Gbps))'를 출시하자. AMD는 2달 뒤인 2022년 12월 13일에 DisplayPort 2.1(54Gbps)을 지원하는 'Radeon RX 7xxx시리즈'를 출시함으로서, AMD는 NVIDIA에 비해 1세대나 앞선 그래픽카드를 선보였다.
 
AMD는 여기에 그치지 않고, 5개월 후인 지난 5월엔 Full(80Gbps) DisplayPort 2.1을 지원하는 'Radeon Pro W7900/W7800'를 출시하여, 세계 최고 수준의 그래픽카드를 선보였지만, 이를 지원하는 DisplayPort 2.1 모니터가 없어, AMD의 DisplayPort 2.1지원도 빛바랜 출시가 되고 있다.

▶DSC의 장점은 무엇인가?
DSC(압축전송)는, HDMI 2.1과 DisplayPort 1.4/2.1에 적용할 수 있다. 이러한 DSC(압축전송)를 사용하면, 제한된 전송량으로 최대 3.75배까지 늘려서 전송할 수 있기 때문에, DSC는  HDMI 2.1과 DisplayPort 2.1의 성능을 향상 시킬수 있는 꽃과도 같은 것이다.

가령 HDMI 2.1이 최대 48Gbps까지 전송할 수 있지만, DSC를 적용하면, 최대 48x3.75=180Gbps의 전송효율을 낼 수 있다. DisplayPort 2.1의 경우는 80x3.75=300Gbps의 전송효율을 내어, 257Gbps의 전송량을 요구하는 16K/60Hz, 10bit/RGB(4:4:4)의 화질까지 전송할 수 있다.
 
다만, DSC가 아직 12bit는 지원을 하지 못하고 있고, HDMI 2.1은, DSC를 적용해도 8K/120Hz는 지원하지 못하고 있다. 그리고 DP 2.1은, 그래픽카드가 최대 80Gbps까지 지원하는 제품이 있지만, 모니터는 아직 온전하게 지원되는 8K 모니터가 없다.

▶DSC의 단점은 무엇인가?
①전송 케이블이 짧아지고(1m내외), 전송 시 오류가 발생할 가능성이 있다.
②가상 해상도 렌더링 기술 DSR/DLDSR(NVIDIA) 및 VSR(AMD)와 같은 기술은 사용할 수 없다.
③DSC가 켜져 있으면 비디오 카드의 다른 모든 모니터 연결을 사용할 수 없다.
④영상 연결에 사용되는 데이터 라인은 공통이므로 DSC를 사용하는 디스플레이 대수에 따라 연결할 수 있는 최대 모니터 대수가 다를 수 있다.
⑤12bit의 영상 신호는 아직 압축 전송이 안 되고 있고, HDMI 2.1의 경우, 8K/120Hz를 지원하지 못하고 있다→추후 기술적 보완이 있을 것으로 보인다.

▶삼성전자 게이밍 모니터(Odyssey Neo G9) 사양
*모델명 : Odyssey Neo G95NC
*화면크기 : 57인치(1000R 곡면)
*패널 : LCD(Mini LED)
*해상도 : 7680x2160(32:9)→4K(16:9) 모니터 가로로 2대 조합(2x1)
*주사율 : 240Hz
*패널 응답속도 : 1ms
*인터페이스 : HDMI 2.1(48/41.92Gbit/s)
                  DisplayPort 2.1(54/52.22Gbit/s)
*HDR : VESA Display HDR 1000
*가격 : 280만원

▶최신 그래픽카드별 HDMI 2.1/DP 2.1 전송량 지원 내역

구분			HDMI 2.1		DP 1.4	DisplayPort(DP) 2.1
Gbps=Gbit/s			40/ 34.94	48/ 41.92	32.4/ 25.92	40/ 38.68	54/ 52.22	80/ 77.37
제조사	제품명	시리즈
Nvidia	GeForce	RTX 3000	-	O	O	X	X	X
		RTX 4000
AMD	Radeon	RX 6000	O	X	O	X	X	X
		RX 7000	-	O	-	-	O	Up(?)
	Radeon PRO	W7900/W7800	X	X	-	-	-	O
		W7600/W7500	X	X	-	O	X	X
	Ryzen	6000~	O	X	-	O	X	X
Intel	Arc	A750A770	O	X	-	O	X	X
▶삼성전자 게이밍 모니터(Odyssey Neo G9)로, 7680x2160/240Hz에 10bit/RGB(4:4:4)를 전송하려면... ☞7680x2160/240Hz, 10bit/RGB를 전송하기 위해 필요한 전송량 : 135.71Gbit/s ☞HDMI 2.1은 48/41.92Gbit/s+DSC로만 전송가능(이하 전송량으로는 전송 불가) ☞HDMI 2.1, 48/41.92Gbit/s에 DSCx3.75 적용 시, 최대 전송 효율 : 180/157.2Gbit/s ☞DP 2.1, 54/52.22Gbit/s에 DSCx3.75 적용 시, 최대 전송 효율 : 202.5/195.825Gbit/s *Nvidia GeForce RTX 3000/4000시리즈는, HDMI 2.1(48/41.92Gbit/s)로만 전송가능 *AMD Radeon RX 6000시리즈는, 전송 불가 *AMD Radeon RX 7000시리즈는, HDMI 2.1(48/41.92Gbit/s) & DP 2.1(54/52.22Gbit/s) 모두 전송가능 *AMD Radeon PRO/Ryzen 6000~, Intel Arc A750/A770은 DP 2.1(40/38.68Gbit/s)로만 전송가능 ※HDMI 2.1(CTA-861)로는 120Hz이상을 지원하지 못하기 때문에, HDMI 2.1로 120Hz이상을 전송 하려면, VESA에서 사용하는 PC전송모드(CVT-RB/R2)로 전송을 해야 한다.