RX 9070 XT에서 Advanced Shader Delivery 테스트 — 로딩 시간 최대 95% 개선 및 1% Low FPS 33% 향상

오늘 우리는 로딩 시간을 획기적으로 단축하고 1% Low FPS를 개선하여 전반적인 사용자 경험을 향상시키는 것을 목표로 하는 새로운 게이밍 기능인 Advanced Shader Delivery (ASD)에 대해 살펴보겠습니다. 우리는 6개의 게임을 테스트하여 게임 로딩 시간이 최대 95% 개선되었으며, 일부 타이틀에서는 1% Low FPS의 확실한 향상을 측정했습니다. 이 기능이 해결하고자 하는 문제들을 설명하고, 그 기능에 대해 자세히 알아본 후, 여러 게임에서 기능을 켰을 때(on)와 껐을 때(off)를 비교하며 테스트해 보겠습니다.

Shader compilation stutter (셰이더 컴파일 스터터링)는 오랫동안 모든 PC 게이머의 골칫거리였습니다. 학교나 직장에서 돌아와 드디어 기대하던 신작 게임을 플레이하려고 앉았는데, 셰이더가 사전 컴파일(precompile)되기를 기다리며 몇 분을 소비해야 한다고 상상해 보십시오. 설상가상으로, 그 긴 과정이 끝난 후에도 게임 플레이 중에 일부 셰이더가 여전히 컴파일되어 눈에 띄는 스터터링(stuttering)을 유발할 수도 있습니다. 첫인상은 중요하며, 이러한 기술적 문제는 경험을 빠르게 망칠 수 있습니다.

Pipeline State Objects (PSOs)는 그래픽 카드로 작업을 제출할 때 입력 데이터가 하드웨어에 의해 어떻게 해석되고 렌더링되는지를 정의합니다. PSO 생성은 또한 셰이더 컴파일 및 관련 스톨(stalls)이 발생하는 지점이기도 합니다. 현대의 게임들은 너무나 방대한 양의 PSO를 포함할 수 있어, 엔진이 이를 사전에 완전히 열거(enumerate)하는 것이 불가능할 정도입니다. 개발자들은 다양한 완화 기술을 도입해 왔지만, 이는 궁극적으로 타협안이며 사전 컴파일 과정에서 특정 셰이더를 놓칠 수 있습니다. 이론적으로는 모든 플레이어가 가능한 모든 셰이더 순열(permutation)을 로컬에서 사전 컴파일하도록 허용하면 이러한 문제를 제거할 수 있겠지만, 대규모 현대 타이틀에서는 그 과정이 잠재적으로 몇 시간이 걸릴 수도 있습니다.

이것이 바로 Microsoft가 Advanced Shader Delivery를 도입한 이유입니다.

Advanced Shader Delivery란 무엇인가?

Advanced Shader Delivery란 무엇인가?

Advanced Shader Delivery는 게임을 다운로드할 때 미리 컴파일된 셰이더 (Shaders)를 함께 배포함으로써, 게임 내의 긴 셰이더 사전 컴파일 (Shader pre-compilation) 과정과 셰이더 컴파일 관련 스터터링 (Stuttering)을 제거하는 것을 목표로 하는 기능입니다. 즉, 이 셰이더들은 게임의 다른 구성 요소들과 마찬가지로 함께 다운로드됩니다. 다시 말해, 게임 설치, 게임 업데이트 또는 드라이버 업데이트 직후 처음 게임을 플레이할 때 더 빠른 초기 로딩 시간과 더 부드러운 성능을 제공합니다.

이 방식의 핵심 아이디어는 개발자가 파이프라인 상태 객체 (Pipeline State Object, PSO) 입력을 통해 프로그래밍 방식으로 새로운 유형의 에셋을 캡처하고 생성하는 것이며, 이를 상태 객체 데이터베이스 (State Object Database, SODB)라고 부릅니다. SODB는 셰이더와 이를 PSO로 그룹화하는 구조를 포함하는 SQLite3 데이터베이스입니다.

SODB를 수집한 후의 다음 단계는 오프라인 컴파일러를 사용하여 셰이더를 사전 컴파일 (Precompile)하는 것입니다. 컴파일은 게임 외부에서 이루어지며 GPU를 필요로 하지 않습니다. SODB는 해당 하드웨어가 물리적으로 존재하지 않더라도 광범위한 하드웨어를 대상으로 할 수 있는 사전 컴파일된 셰이더 출력물로 변환됩니다. 이 출력물을 사전 컴파일된 셰이더 데이터베이스 (Precompiled Shader Database, PSDB)라고 하며, 게임에 등록되어 셰이더 캐시 (Shader cache)를 보완하기 위해 Xbox 스토어를 통해 게임과 함께 배포될 수 있습니다.

Tom's Hardware의 최신 뉴스 및 심층 리뷰를 편지함으로 직접 받아보세요.

Advanced Shader Delivery를 지원하는 게임을 설치하면, Xbox 스토어는 사전 컴파일된 셰이더를 포함하는 업데이트를 다운로드합니다. 아래에서 볼 수 있듯이, 이 업데이트 이후 'Shaders' 폴더에는 SODB와 PSDB 파일이 포함됩니다.

게임이 처음 실행될 때, 필요한 모든 셰이더가 이미 준비되어 있게 됩니다. 게임은 이를 감지하고 게임 기기에서의 컴파일 단계를 건너뜁니다. 만약 기기에 드라이버 업데이트가 필요한 경우, 셰이더 또한 자동으로 업데이트됩니다.

이론적으로 개발자가 PSDB(Pipeline State Data Base)에 필요한 모든 셰이더를 포함하여 SODB(Shader Object Data Base)를 프로그래밍 방식으로 캡처하고 시스템이 올바르게 작동한다면, 게임은 첫 실행 시 100%의 캐시 히트율 (cache hit rate)을 달성할 수 있습니다. 이는 초기 로딩 시간을 극적으로 단축할 뿐만 아니라, 게임 플레이 중 발생하는 셰이더 컴파일 스터터링 (shader compilation stutter)을 완전히 제거할 수도 있습니다.

Microsoft는 최근 데스크톱의 외장 및 내장 AMD GPU 지원을 포함하여 Advanced Shader Delivery의 퍼블릭 프리뷰 (public preview)를 확장했습니다. 하지만 AMD GPU를 보유하고 있더라도 현재 모든 시스템 구성이 Advanced Shader Delivery를 지원하는 것은 아닙니다.

장치 요구 사항은 다음과 같습니다:

• OS: Windows 11 24H2 이상
  Xbox Gaming Services: 37.113.11003.0 이상 (Microsoft Store > Library > Update Gaming Services)
  Xbox Insider Hub: Open Xbox Insider Hub > Select Previews > PC Gaming Preview
  GPU: AMD RDNA 3, RDNA 3.5, RDNA 4 아키텍처
  Driver: Adrenalin 26.5.2 이상

Advanced Shader Delivery는 현재 Xbox 스토어에서만 지원되지만, 향후 다른 스토어에서도 지원될 예정입니다.

NVIDIA 및 Intel GPU도 가까운 시일 내에 지원을 받을 것으로 예상되지만, Intel은 자사의 그래픽 카드에 “Precompiled Shader Distribution”이라는 유사한 기술을 보유하고 있습니다.

Advanced Shader Delivery가 작동 중이라면, 실행 창의 왼쪽 하단에 ‘Precompiled shaders installed’라는 문구가 나타납니다.

이 모든 내용을 바탕으로, 실제 성능이 어떠한지 살펴보겠습니다.

로딩 시간 및 성능 테스트

로딩 시간 및 성능 테스트

Advanced Shader Delivery는 30여 개의 게임에서 지원됩니다. ROG Ally에서 이 기능을 처음에 지원했던 모든 게임과 최근 출시된 Forza Horizon 6에서 사용할 수 있습니다.

우리는 셰이더 사전 컴파일 (shader pre-compilation) 시간이 길거나, 셰이더 컴파일 관련 스터터링이 발생하거나, 혹은 두 가지 모두로 알려진 6개의 게임을 선정했습니다.

On(사용) vs Off(미사용) 비교 테스트는 각 개별 게임에 대해 정확히 동일한 설정으로 진행되었으나, 최대 설정(maximum settings)을 사용하지는 않았습니다. 저희는 9070 XT에서 플레이 가능한 경험을 얻기 위해 커스텀 설정(custom settings)을 사용했습니다.

Advanced Shader Delivery를 비활성화하는 공식적인 방법은 없지만, 저희는 각 게임의 Shaders 폴더에 있는 파일들을 삭제한 뒤 시스템을 인터넷에서 연결 해제하여, 게임 실행 시 Xbox 스토어가 해당 파일들을 다시 다운로드하지 않도록 하는 방식으로 비활성화에 성공했습니다.

각 테스트는 드라이버를 새로 설치한 후에 수행되었습니다.

ASD는 AMD GPU에서만 지원되기 때문에, 테스트를 위해 Radeon RX 9070 XT를 사용했습니다.

테스트 시스템

• PowerColor Red Devil RX 9070 XT
• Ryzen 7 9800X3D
• 64GB (2x32GB) G.SKILL Flare X5 DDR5 @6200 MHz CL30
• Crucial T700 Gen5 SSD
• ASUS ROG STRIX B850-F Gaming WiFi
• Corsair Nautilus 360 RS AIO Cooler
• HAGS 활성화
• Windows 11 25H2 (Build 26200.8457)
• Adrenalin 26.5.2
• NVIDIA driver 596.49

Forza Horizon 6

Forza는 최근 Advanced Shader Delivery 지원과 함께 출시되었습니다. Forza Horizon 및 Forza Motorsport 시리즈는 모두 긴 사전 컴파일 (pre-compilation) 단계가 있는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 ASD가 초기 게임 로딩 시간을 극적으로 단축시키는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

48초에서 단 2초로 줄어들었습니다. 이는 로딩 시간에서 무려 96%의 개선을 의미합니다.

로딩 시간의 단축뿐만 아니라, 게임 플레이 성능 또한 더 부드러워졌습니다.

프롤로그의 첫 번째 단계 동안, ASD가 비활성화된 상태로 게임을 처음 실행하면 심한 셰이더 컴파일 스터터링 (shader compilation stutter)이 발생합니다. ASD를 활성화하면 해당 스터터링은 더 이상 나타나지 않습니다.

아래에서 ASD (Advanced Shader Delivery)가 활성화된 RX 9070 XT와 RTX 5090이 장착된 당사의 테스트 시스템 간의 비교를 확인할 수 있습니다. 이는 두 GPU 간의 성능 비교는 아닙니다. 평균 프레임 레이트(average framerate)에서 알 수 있듯이 5090이 훨씬 더 강력하기 때문입니다. 실제로 NVIDIA GPU 또한 가까운 미래에 이 기능을 지원할 예정입니다. 그보다는 셰이더 컴파일 스터터링 (shader compilation stutter)이 어떻게 가장 강력한 시스템조차 무력화할 수 있는지를 보여주는 예시로 이해해야 합니다.

위에 표시된 두 실행 모두 동일한 설정으로 수행되었습니다. 5090 (상단)을 당사 시스템에 연결했을 때, 첫 번째 실행에서 거대한 스터터링 (stutter)을 경험했으며, 이로 인해 해당 장면의 특정 지점에서 1% Low FPS가 3 FPS까지 떨어졌습니다. 반면, 9070 XT (하단)는 첫 번째 실행부터 해당 지점을 매끄러운 프레임 타임 (frametime)으로 통과합니다.

The Outer Worlds 2

The Outer Worlds 2는 거의 3분이 소요되는 매우 긴 셰이더 사전 컴파일 (shader pre-compilation) 단계를 가지고 있어, 당사의 테스트에 매우 적합한 후보입니다.

2분 52초에서 단 9초로 단축되었습니다. 이는 95%의 개선이며, 더 중요한 것은 대기 시간을 무려 2분 43초나 줄여준다는 점입니다.

ASD를 비활성화한 상태의 실행에서는 셰이더 컴파일 스터터링을 경험하지 않았으므로, 여기서는 성능 향상이 없었습니다.

Ninja Gaiden 4

Ninja Gaiden 4는 ASD가 비활성화된 상태에서 사전 컴파일 단계가 없으므로, 로딩 시간의 개선은 없습니다.

하지만 ASD를 비활성화한 첫 번째 실행에서 몇 차례 미세한 스터터링을 경험했으며, 이는 두 번째 실행에서는 더 이상 나타나지 않았습니다. 이것들은 셰이더 컴파일과 관련된 스터터링입니다.

테스트 실행 중 게임은 대체로 매끄러웠지만, 이 두 번의 미세한 하락만으로도 1% Low FPS 측면에서 ASD가 약 10%의 우위를 점하기에 충분했습니다. 이는 매우 중요한데, 해당 하락이 전투 중에 발생했기 때문입니다.

Avowed

Avowed는 거의 3분에 달하는 긴 사전 컴파일 프로세스를 가진 또 다른 게임입니다.

이는 초기 로딩 시간(initial load time)에서 78%의 개선을 의미합니다. Forza Horizon 6나 The Outer Worlds에서 확인했던 것만큼 극적이지는 않지만, 여전히 초기 대기 시간을 2분 16초나 단축해 줍니다.

이 게임에서는 ASD를 켜거나 껐을 때 셰이더 컴파일 스터터링 (shader compilation stutters)이 발생하지 않았으므로, 성능은 동일하게 유지됩니다.

Hogwarts Legacy

Hogwarts Legacy의 사전 컴파일 (pre-compilation)은 우리가 확인한 다른 게임들만큼 길지는 않지만, 1분 이상 소요됩니다.

로딩 시간에서 56%의 감소를 확인했습니다. 이전에 테스트한 게임들보다는 상당히 낮지만, 결코 무시할 수 없는 수준입니다.

셰이더 컴파일과 관련된 스터터링을 겪지 않았기 때문에, ASD를 활성화하거나 비활성화하더라도 성능은 동일하게 유지됩니다.

Silent Hill f

Silent Hill f는 사전 컴파일 단계가 없으므로, 초기 로딩 시간의 개선은 없습니다.

하지만 아래에서 볼 수 있듯이, 이 게임은 게임 초반 마을 지역에서 상당히 심각한 셰이더 컴파일 스터터링을 보입니다.

우리는 ASD가 이러한 스터터링을 완전히 제거하기를 바랐으나, 불행히도 그렇지 않았습니다.

Forza Horizon 6 및 Ninja Gaiden 4와 달리, Silent Hill f의 셰이더 스터터링은 ASD로 제거되지 않으며 성능 또한 동일하게 유지됩니다.

이것이 API의 한계 때문인지, 아니면 개발자가 SODB에 모든 셰이더를 공급하는 데 실패했기 때문인지는 불분명합니다. 어느 쪽이든, 이 사례는 해당 기술이 진정으로 인상적이긴 하지만, 셰이더 컴파일 스터터링을 완전히 제거하기 위해서는 여전히 개선 작업이 필요하다는 것을 보여줍니다.

결론 (The Verdict)

우리의 테스트 결과, Advanced Shader Delivery는 플레이어 경험을 크게 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 게이머의 첫인상은 매우 중요하며, 기술적인 문제만큼 이를 빠르게 망치는 것도 없습니다. 몇 분 동안 기다리지 않고 게임에 바로 진입할 수 있고, 방해되는 셰이더 컴파일 스터터링 없이 매끄러운 성능을 유지하는 것이 표준이 되어야 합니다.