ARM, 모바일 전용 AI 업스케일러 공개…540p 화면을 1080p로

최신 스마트폰에서 대작 콘솔 게임을 실행해 보면 금세 뜨거워지는 기기와 뭉개진 그래픽에 실망하기 마련입니다. PC 게이머들은 이미 DLSS나 FSR 같은 AI 업스케일링 기술을 통해 그래픽카드 부담을 덜어내고 있지만, 스마트폰은 전력과 발열이라는 좁은 벽에 갇혀 있었습니다. 전 세계 모바일 칩 설계의 표준인 ARM이 드디어 이 문제를 해결할 전용 AI 솔루션을 내놓았습니다.

540p로 그려서 1080p로 키운다

ARM은 미래 칩셋에 탑재될 새로운 기술인 '뉴럴 슈퍼 샘플링(Neural Super Sampling)'의 세부 내용을 공개했습니다. 모바일 기기의 작은 폼팩터에 맞춰 처음부터 설계된 온디바이스 AI 업스케일러입니다.

원리는 단순하면서도 강력합니다. 기기는 내부에서 게임 화면을 540p 저해상도로만 렌더링하고, 나머지 대부분의 픽셀은 사전 훈련된 AI 모델이 실시간으로 생성해 1080p 고화질로 복원합니다. ARM은 기존 방식처럼 모서리가 흐려지거나 질감이 뭉개지지 않고 네이티브 렌더링에 가까운 선명도를 낸다고 설명했습니다.

ARM은 지난해 여러 프레임 정보를 조합하는 시간 기반 기술을 선보인 바 있습니다. 하지만 ARM은 시간 기반 업스케일러가 모바일 환경에서 성능을 확장하기 어렵다고 판단해, 전용 신경망을 활용하는 모바일 특화 방식으로 전환했습니다.

화면 렌더링 부담이 절반 이하로 줄어들면 배터리 수명과 발열이 극적으로 개선됩니다. '붕괴: 스타레일' 같은 고사양 3D 게임을 최고 해상도로 즐길 때 배터리가 순식간에 녹아내리던 현상을 크게 완화할 수 있습니다.

실제 제품 출시는 최소 1년 뒤

다만 당장 내 손안의 스마트폰에서 이 기술을 쓸 수는 없습니다. 넘어야 할 현실적인 장벽들이 적지 않습니다.

우선 하드웨어 적용 일정입니다. 칩 제조사들이 ARM의 신경망 하드웨어 설계를 차세대 칩에 실제로 반영해 양산해야 합니다. 외신들은 실제 상용 기기에 이 기술이 들어가기까지 최소 1년 이상 걸릴 것으로 내다봤습니다.

지연 시간(레이턴시) 문제도 해결해야 합니다. AI 모델이 프레임을 처리하는 과정에서 딜레이가 발생할 수 있으며, 제조사의 차세대 GPU 구성에 따라 조작 지연이 체감될 가능성이 있습니다.

게임 개발사들의 협력도 필수적입니다. ARM은 널리 쓰이는 언리얼 엔진 5(Unreal Engine 5)용 플러그인을 제공하겠다고 밝혔지만, 개발사 입장에서는 시장에 해당 칩을 탑재한 기기가 충분히 깔려야 최적화에 공을 들일 유인이 생깁니다.

왜 중요한가

사용자 관점에서 이 기술은 스마트폰이 비로소 제대로 된 휴대용 콘솔로 거듭나는 전환점이 될 수 있습니다. 휴대폰이 뜨거워지거나 배터리가 빠르게 닳는 걱정 없이 대작 게임을 선명한 화면으로 길게 플레이할 수 있게 됩니다.

업계 전반에 미치는 파급력도 큽니다. 현재 모바일 게이머 수는 PC와 콘솔을 합친 것보다 많습니다. '원신' 개발사 호요버스가 하드웨어 성능과 용량 한계를 이유로 PS4 서비스를 종료하면서도 스마트폰 지원을 이어가듯, 모바일 기기의 잠재력은 이미 구형 콘솔을 앞서고 있습니다. 관건은 제한된 전력 안에서 어떻게 고품질 그래픽을 뽑아내느냐인데, 아키텍처 원천 설계사인 ARM이 직접 표준을 제시하면서 안드로이드 진영 전체의 그래픽 효율을 끌어올릴 기반이 마련되었습니다.

우리가 보기에 ARM의 방향성은 매우 영리하지만, 칩을 직접 만들지 않는 라이선스 기업이라는 태생적 한계가 존재합니다. 퀄컴이나 미디어텍 같은 칩 제조사들이 단가 상승을 감수하고 이 신경망 유닛을 충실히 탑재할지, 그리고 알고리즘 처리 지연을 얼마나 잡아낼지가 성패를 가를 것입니다. 만약 최적화가 어설프다면 과거 스마트폰 레이트레이싱처럼 발표회용 마케팅 문구에 그칠 위험도 있습니다.