응답 시간
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1. 개요
응답 시간은 컴퓨팅, 실시간 시스템, 디스플레이 기술 등 여러 분야에서 사용되는 용어이다. 컴퓨팅에서 응답 시간은 사용자가 입력을 시작한 시점부터 시스템이 응답을 시작하는 시점까지의 경과 시간을 의미하며, 서비스 시간과 대기 시간의 합으로 계산된다. 실시간 시스템에서는 작업이 실행 가능한 시점부터 완료되는 시점까지의 시간을 나타낸다. 액정 디스플레이(LCD)에서는 액정 셀이 전압에 반응하는 시간을 의미하며, 밀리초(ms) 단위로 측정된다. 응답 시간이 짧을수록 화면 잔상이 적고, 부드러운 영상을 제공하여 특히 e스포츠와 같은 게임 분야에서 중요한 요소로 작용한다.
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| 응답 시간 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 성능 지표 |
| 분야 | 컴퓨터 과학, 공학, 경제학 |
| 측정 대상 | 시스템이 입력에 응답하는 데 걸리는 시간 |
| 측정 및 최적화 | |
| 영향 요인 | 시스템 아키텍처 하드웨어 성능 소프트웨어 효율성 네트워크 대역폭 |
| 측정 방법 | 자동화된 테스트 도구 수동 테스트 사용자 피드백 |
| 최적화 기법 | 캐싱 로드 밸런싱 코드 최적화 데이터베이스 튜닝 |
| 중요성 | |
| 사용자 경험 | 긍정적인 사용자 경험에 중요한 요소임 |
| 시스템 성능 | 시스템의 효율성과 효과성을 나타내는 지표임 |
| 예시 | |
| 웹 사이트 | 페이지 로딩 시간 |
| 데이터베이스 | 쿼리 실행 시간 |
| 네트워크 | 패킷 전송 시간 |
| 관련 지표 | |
| 대기 시간 (Latency) | 데이터 전송 지연 시간 |
| 처리량 (Throughput) | 단위 시간당 처리하는 작업량 |
| 응답성 (Responsiveness) | 시스템이 얼마나 빠르게 응답하는지 |
| 기타 | |
| 참고 | 시스템의 성능을 평가하고 개선하는 데 사용됨 |
2. 컴퓨팅
컴퓨팅에서 서비스의 응답성은 시스템이 서비스 요청에 응답하는 데 걸리는 시간을 의미하며, 응답 시간을 통해 측정된다. 이 서비스는 메모리 가져오기, 디스크 I/O, 복잡한 데이터베이스 쿼리 또는 전체 웹 페이지 로딩 등 모든 것이 될 수 있다. 응답 시간은 서비스 시간과 대기 시간의 합이다. 서비스 시간은 요청한 작업을 수행하는 데 걸리는 시간으로, 작업 부하가 증가해도 거의 변하지 않는다. 대기 시간은 요청이 서비스를 받기 전에 큐에서 대기해야 하는 시간이다.
기본적인 큐잉 이론[1]을 사용하면 서비스를 제공하는 장치가 0-100% 사용률로 변함에 따라 평균 대기 시간이 비선형 방식으로 증가하는 것을 계산할 수 있다. 장치가 더 바쁠수록, 즉 100% 사용률에 가까워질수록 응답 시간의 증가는 더욱 커진다.
개발자는 프로그램 최적화 기술을 사용하여 시스템의 응답 시간을 줄일 수 있다.
2. 1. 네트워크 환경
요청과 결과 응답이 네트워크를 통해 전송되어야 하는 경우, 전송 시간이 응답 시간에 추가되며 이는 매우 중요할 수 있다.[2] 전송 시간에는 거리로 인한 전파 지연(빛의 속도는 유한함), 전송 오류로 인한 지연, 데이터 통신 대역폭 제한(특히 가입자 회선)으로 인해 요청 또는 응답의 전송 속도가 느려지는 것이 포함될 수 있다.3. 실시간 시스템
실시간 시스템에서의 응답 시간은 어떤 작업이 실행 가능한 시점부터 그 작업이 완료되는 시점까지 경과된 시간이다. 응답 시간은 최악실행시간(worst-case execution time)과는 다르다. 최악실행시간은 어떤 작업이 방해를 받지 않을 때에 걸릴 것으로 예상되는 최장 시간이다. 또한 특정 시스템의 맥락에서 작업의 출력이 유효한 시간인 마감 시간과도 다르다. 그리고 디스패치와 응답이 시작되는 시간 사이의 시간인 TTFB와 관련이 있다.[1][2]
4. 디스플레이 기술
LCD에서 응답 시간은 액정에 인가되는 전압에 따라 액정 셀이 반응하는 속도를 나타낸다. 응답 속도는 주로 밀리초 단위로 표시하며, 수치가 작을수록 영상이 부드럽게 보인다. 초기 LCD는 응답 시간이 길어 화면 잔상 문제가 있었으나, 기술 발전으로 개선되어 현재는 다양한 용도로 사용되고 있다.
액정 디스플레이의 지연은 다음 두 가지 요소로 인해 발생한다.
- 내부 처리 지연 - LSI에서의 처리
- 응답 시간 - 픽셀별로 적절한 색상을 표시하는 데 걸리는 시간
일반적으로 8ms에서 16ms가 많다. ISO 표준 규격에서는 검정에서 흰색으로의 전환 시간을 응답 시간으로 하지만, 일반적인 동영상에서는 더 미묘한 변화의 시간이 문제가 되는 경우가 많다. 최근에는 RTC (Response Time Compensation) 또는 오버드라이브 기술을 통해 액정의 응답 시간을 개선하는 것이 일반화되고 있다.[8] RTC 기술의 명칭은 제조사에 따라 다르다.
브라운관이나 플라즈마 디스플레이는 화면 전체가 매번 다시 쓰여지므로 액정과 같은 잔상 문제는 발생하지 않는다.
4. 1. 측정 방법
LCD에서 응답 시간은 디스플레이 픽셀이 변경되는 데 걸리는 시간을 의미하며, 밀리초(ms) 단위로 측정된다. 숫자가 낮을수록 전환이 빠르다는 것을 의미하며, 시각적인 이미지 왜곡이 적다. 응답 시간은 일반적으로 VESA 산업 표준에 따라 픽셀 응답 곡선의 10%에서 90% 지점을 기준으로 회색에서 회색으로의 전환을 통해 측정된다.[3][4]4. 2. 종류
응답 시간은 특정 자극에 대해 시스템이나 장치가 반응하는 데 걸리는 시간을 의미한다. 다양한 분야에서 사용되는 용어이며, 측정 단위나 구체적인 의미는 분야별로 다를 수 있다.4. 2. 1. 액정 디스플레이 (LCD)
LCD에서 응답 시간은 액정에 인가되는 전압에 따라 액정 셀이 반응하는 속도를 나타낸다. 응답 속도는 주로 밀리초 단위로 표시하며, 수치가 작을수록 영상이 부드럽게 보인다. 초기 LCD는 응답 시간이 길어 잔상 문제가 있었으나, 기술 발전으로 개선되어 현재는 다양한 용도로 사용되고 있다.액정 디스플레이의 지연은 다음 두 가지 요소로 인해 발생한다.
- 내부 처리 지연 - LSI에서의 처리
- 응답 시간 - 픽셀별로 적절한 색상을 표시하는 데 걸리는 시간
일반적으로 LSI 내부의 처리 지연이 더 크다.
LCD 픽셀의 응답 시간은 활성 상태(검정)에서 비활성 상태(흰색)가 되고 다시 활성 상태(검정)로 돌아오기까지 걸리는 시간으로, 보통 밀리초(ms) 단위로 측정된다. 이 수치가 작을수록 상태 변화가 빠르다는 것을 의미한다. 구형 디스플레이는 응답 시간이 길어 잔상 현상이 발생하기 쉬웠으나, 최근의 LCD는 개선된 경우가 많다.
일반적으로 8ms에서 16ms가 많다. ISO 표준 규격에서는 검정에서 흰색으로의 전환 시간을 응답 시간으로 하지만, 일반적인 동영상에서는 더 미묘한 변화의 시간이 문제가 되는 경우가 많다. 최근에는 Response Time Compensation (RTC) 또는 오버드라이브 기술을 통해 액정의 응답 시간을 개선하는 것이 일반화되고 있다. RTC 기술의 명칭은 제조사에 따라 다르다.[8]
브라운관이나 플라즈마 디스플레이는 화면 전체가 매번 다시 쓰여지므로 액정과 같은 잔상 문제는 발생하지 않는다.
응답 시간이 긴 LCD는 컴퓨터 게임에는 적합하지 않은 경우가 많다. 픽셀의 응답 시간과 입력에 대한 시간 지연은 다르며, LCD에는 신호 입력 후 실제 표시까지 시간 지연이 존재한다. 응답 시간이나 시간 지연이 큰 LCD는 고속 응답성을 요구하는 용도에는 적합하지 않으며, 이 시간 지연은 명확하게 밝혀지지 않는 경우가 많다.
4. 3. 응용 분야: 게임
Counter-Strike와 같은 빠른 속도의 경쟁 게임에서 디스플레이의 응답 시간은 최적의 성능에 매우 중요하다.[5] 응답 시간이 낮은 디스플레이는 플레이어의 입력에 더 빠르게 반응하며, 빠르게 변화하는 이미지를 표시할 때 시각적 오류가 적어 e스포츠에서 낮은 응답 시간이 중요하다.[5] 게이밍용으로 판매되는 대부분의 최신 컴퓨터 모니터는 1ms의 응답 시간을 갖지만, 하이엔드 모니터에서 1ms 미만의 응답 시간을, 저렴한 모니터 또는 디스플레이 해상도가 더 높은 모니터에서 1ms 이상의 응답 시간을 보이는 경우도 드물지 않다.[5]참조
[1]
서적
The Every Computer Performance Book, Chapter 3: Useful laws
CreateSpace
2013
[2]
논문
Improving Performance on the Internet
[3]
웹사이트
GtG versus MPRT: Frequently Asked Questions About Display Pixel Response
https://www.blurbust[...]
[4]
웹사이트
Factors Affecting PC Monitor Responsiveness
https://pcmonitors.i[...]
[5]
웹사이트
Best Gaming Monitor 2023
https://www.ign.com/[...]
2023-03-22
[6]
문서
Federal Standard 1037C and MIL-STD-188
[7]
뉴스
4Gamer.net ― ［CEDEC 2012］ゲームにおける「遅延」とは何か。「太鼓の達人」の事例から考える，初心者にこそ知ってほしい液晶テレビの遅延問題
https://www.4gamer.n[...]
[8]
웹사이트
Response Time Compensation
http://www.tftcentra[...]
[9]
웹사이트
GTG （Gray to Gray）について
https://community.ac[...]
[10]
논문
液晶ディスプレイの動きぼやけ評価方法と標準化
https://doi.org/10.3[...]
映像情報メディア学会
[11]
웹사이트
MPRTについて
https://community.ac[...]
[12]
뉴스
応答速度の数字はホンモノか!?――液晶ディスプレイの動画性能をチェックしよう
https://www.eizo.co.[...]
2010-05-31
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