[한담] '전송량'으로 TV나 모니터의 성능을 확인하려면...

[이군배]

최근 출시되고 있는 TV나 모니터의 경우, 이제 120Hz지원은 기본이 되고 있다. 하지만, 우리가 알아야 할 것은, 120Hz이상은 PC로밖에 연동이 안 된다는 것이다. 해서 PC랑 게임을 하지 않는 이상 TV나 모니터의 경우 60Hz이상 지원은 무의미하다는 것이다.
 
그리고 현재 출시되고 있는 TV나 모니터의 120Hz이상 지원에도 많은 함정이 있다. 가령 삼성·LG전자가 출시하고 있는 8K TV의 패널(디스플레이)은 8K/120Hz라고 되어 있지만, HDMI 2.1은 8K/60Hz까지밖에 지원을 못한다는 것이다.
 
그럼 삼성·LG전자 8K TV는, 왜 패널은 8K/120Hz인데, HDMI 2.1은 8K/60Hz까지밖에 지원을 못하는 것일까? 기장 큰 이유는, HDMI 2.1이 DSC(압축전송)를 아직 온전하게 지원하지 못해, HDMI 2.1이 8K/120Hz를 지원하지 못하는 것이다. 해서 HDMI 2.1의 성능향상이 필요하지만, HDMI 2.1 버전에서는 8K/120Hz를 지원하기는 어려울 것으로 보인다.
 
이러한 모순은 모니터도 매한가지다. 2023년 10월 삼성전자가 출시한 듀얼 UHD 게이밍 모니터(Odyssey Neo G9)의 경우, 아직도 7680x2160/240Hz로의 연동이 원활하지 않다. 우선 7680x2160 해상도는, 최대 48Gbps(41.89Gbit/s)의 전송량을 갖는 HDMI 2.1(CTA-861)에선 규격조차 없다.
 
또한 HDMI 2.1(CTA-861)은 120Hz이상을 지원하지 못한다. 결국 7680x2160/240Hz, 10bit/RGB를 지원하려면, 무 압축으로 137.11Gbit/s를 전송할 수 있는 인터페이스가 있어야 하고, 그것이 아니라면 압축(DSC 8bit/3.75:1)으로 36.56Gbit/s를 전송할 수 있는 인터페이스가 필요하다.
 
☞CVT-RB Timing Format 기준 적용 전송량
*7680x2160/240Hz, 10bit/RGB(YCbCr 4:4:4)
→무 압축 : 7,840 x 2,429 x 240Hz x 30bit(RGB 3색 bit) = 137.11Gbit/s
→압축 : 137.11Gbit/s÷3.75(DSC 8bit/3.75:1)=36.56Gbit/s
 
*7680x2160/240Hz, 12bit/RGB(YCbCr 4:4:4)
→무 압축 : 7,840 x 2,429 x 240Hz x 36bit(RGB 3색 bit) = 164.53Gbit/s
→압축 : 164.53Gbit/s÷4.5(DSC 8bit/4.5:1)=36.56Gbit/s
 
해서 7680x2160/240Hz는 DP 1.4로는 전송을 못하고, DP 2.1 DSC로나 전송이 가능한데, DP 2.1을 지원하는 그래픽카드가 AMD Radeon RX 7000시리즈밖에 없다. 즉, 그래픽카드의 절대 강자인 NVIDIA의 최고 사양인 GeForce RTX 4090도 DP 1.4까지만 지원하여 7680x2160/240Hz는 연동조차 하지 못한다. AMD Radeon RX 7000시리즈도, DP 2.1 DSC가 아직도 불안정한 모습을 보이고 있어, 주사율을 낮추어 사용하는 경우가 다반사다.
 
그래서 일까? 최근 LG전자가 2025년 출시를 목표로 공개한 45" 5K(21:9) OLED 게이밍 모니터(45GX990A)의 경우, 인터페이스에 대한 정확한 사양이 공개되지 않았다. PC랑 모니터를 5K/165Hz, 10bit/RGB로 연동을 하려면, 54Gbps(UHBR13.5)나 40Gbps(UHBR10)를 전송할 수 있는 DP 2.1 DSC내지는 80Gbps(UHBR20)를 전송할 수 있는 DP 2.1 단자가 있어야 한다.
 
그럼 이러한 지원 여부는 어떻게 아는 것일까? 이러한 부분을 알려면, 인터페이스별 전송량 규격을 알면 어렵지 않게 알 수 있다. HDMI 2.1(CTA-861)은 최대, 48Gbps(41.89Gbit/s)의 전송량을 전송할 수 있다. 반면 DisplayPort 2.1은 최대 80Gbps(77.37Gbit/s)의 전송량을 전송할 수 있다.
 
해서 5K/165Hz, 12bit/RGB를 무 압축으로 전송하면, 73.33Gbit/s 전송량만 있으면 전송이 가능하기 때문에, 80Gbps(77.37Gbit/s)의 전송량을 갖는 DP 2.1(CVT-RB) 무 압축으로 전송이 가능하다는 것을 알 수 있다.
 
☞CVT-RB Timing Format 기준
*5120x2160/165Hz, 10bit/RGB(YCbCr 4:4:4)→61.11Gbit/s
→5,280 x 2,338 x 165Hz x 30bit(RGB 3색 bit) = 61.11Gbit/s

*5120x2160/165Hz, 12bit/RGB(YCbCr 4:4:4)→73.33Gbit/s
→5,280 x 2,338 x 165Hz x 36bit(RGB 3색 bit) = 73.33Gbit/s

그럼 이러한 전송량은 어떻게 나온 것일까? 기본적인 계산은 가로x세로 해상도에 주사율과 RGB 3색 컬리비트 값을 곱해주면, 전송량을 산출할 수 있다. 다만, 여기서 알아야 할 것은, 해상도가 일반적인 해상도가 아닌, 비디오 'Timing Format' 기준에 따른 해상도로 계산을 해야 한다는 것이다. 즉, 가로 5,120 해상도엔 +160 블랭킹 해상도를 더해주어야 하고, 세로 2,160 해상도엔 +178 블랭킹 해상도를 더해주면 되는 것이다.

해서 PC랑 모니터를 5K/165Hz, 12bit/RGB로 연동할 수 있는 것은, 80Gbps(77.37Gbit/s)의 전송량을 갖는 DP 2.1로 연동하는 것이 가장 무난하다는 것을 알 수 있다. 고로 LG전자 5K OLED 모니터가 DP 2.1(UHBR20/80Gbps) 단자가 아니라면, 5K/165Hz 지원은 사실상 무의미한 지원이 될 수 있다.


이상에서 살펴본 것처럼 현재 출시된 TV나 모니터의 성능은, HDMI 2.1 또는 DP 2.1의 성능이라 해도 과언이 아니다. 해서 '전송량'으로 TV나 모니터의 성능을 확인하기 위해서는, '전송량'을 계산하는 방법부터 알아야 한다. 다만, '전송량' 계산이 복잡하여, 이에 대해서는 별도의 글로 다시 자세히 설명을 하겠다.