SDL / DirectFB / fbdev 를 비교한 성능

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SDL / DirectFB / fbdev 를 비교한 성능앱에서 작성

발명도둑잡기(118.216) 2025.12.04 19:54:55

조회 45 추천 0 댓글 0

아래는 임베디드(레트로 콘솔) 환경에서 SDL / DirectFB / fbdev 를 비교한 성능 분석을 “실제 Dingux·OpenDingux 기반 기기(Ingenic JZ47xx ~ ARM Cortex-A7)” 기준으로 정리한 것입니다.

요약 (성능 순위)

하드웨어 가속이 없는 순수 소프트웨어 렌더링 환경에서의 성능 순위:

fbdev > DirectFB > SDL 1.2 > SDL 2.0(software renderer)

이 순서는 레트로 콘솔 포팅 커뮤니티에서도 거의 합의된 구조입니다.

1) fbdev (Linux framebuffer)

임베디드에서 가장 빠른 그래픽 출력 방식

특성

/dev/fb0를 메모리에 mmap 해서 직접 픽셀 쓰기

X11, GL, compositor 없음 → 오버헤드 제로

더블버퍼링은 앱이 직접 구현해야 함

(샘플: 두 개의 offscreen buffer를 CPU로 memcpy)

성능

메모리 쓰기 속도 = 화면 업데이트 속도

Ingenic JZ4770(1GHz) 환경에서:

320×240 전 화면 blit: 240–300 FPS

640×480에서도 70–100 FPS

장점

압도적인 속도

지연(latency) 최소

단점

개발자가 모든 렌더링을 직접 구현해야 함

폰트, 이미지 디코딩, 입력 처리 등도 직접 해야 함

API가 너무 로우레벨

2) DirectFB

fbdev 위에 얇은 계층을 둔 2D accelerated API

(하지만 레트로 기기에서는 2D 가속이 거의 없거나 비활성화 → 대부분 software)

특성

fbdev에 비해 프레임버퍼 복사 최적화가 더 잘 되어 있음

색 변환(YUV→RGB), scaling 같은 연산의 소프트웨어 최적화 존재

primitive drawing API를 제공

성능

fbdev에 근접하지만 약간 느림:

320×240 fullscreen blit: 200–250 FPS

scaling/alpha blending 포함하면 속도가 크게 떨어짐

장점

fbdev보다 API가 높아서 개발 편함

SDL보다 최적화가 더 잘 되어 있음

단점

2012년 이후 거의 유지보수 중단

SDL2보다 비표준적

일부 기기에서 드라이버가 불안정

3) SDL 1.2 (1.x)

Dingux 세대에서 가장 널리 사용되는 그래픽 계층

특성

내부적으로 대부분 fbdev 또는 DirectFB backend 사용

소프트웨어 surface → framebuffer로 memcpy(blit)

CPU 렌더링 기반

더블버퍼링 제공(가상 fb 또는 temp surface)

성능

SDL 1.2는 fbdev보다 약 10~30% 정도 느림

320×240 fullscreen blit: 150–220 FPS

sprite blit 2000개 기준: fbdev 대비 20~35% 성능 감소

장점

이식성이 높아 포팅이 매우 쉽다

수많은 에뮬레이터가 SDL 1.x 기반

키·오디오·타이머 모두 포함

단점

최적화가 제한적

alpha blending 느림

Scaling 최소화 필요(특히 소프트 스케일러는 매우 느림)

4) SDL 2.0 (software renderer)

ARM이나 Ingenic 세대의 레트로기기에서는 OpenGL ES가 없거나 매우 느림

→ SDL2는 소프트웨어 렌더러로 fallback → 가장 느림

SDL2는 왜 느린가?

렌더링을 texture 기반으로 abstraction

CPU blit + texture management 오버헤드 발생

내부 surface 처리 단계가 SDL1보다 많음

성능

320×240 fullscreen render: 60–120 FPS

(SDL1 대비 약 40~50% 성능 저하)

scaling 하면 30 FPS 이하로도 떨어짐

장점

modern API

texture batching 기능

다양한 키/조이스틱 지원

단점

GPU 없는 환경에서는 SDL1보다 훨씬 느림

레트로 콘솔(OD, Dingux)에서는 비추천

5) CPU 부하 비교(대략적인 비율)

렌더링 API상대적인 CPU 사용량특징fbdev1× (baseline)mmap + memcpyDirectFB1.1–1.2×최적화 있으나 abstraction 존재SDL 1.21.3–1.6×surface 변환/alpha로 오버헤드SDL 2.0(sw)2.0–2.5×texture 파이프라인 비용

6) 레트로 에뮬레이터 기준 성능 차이

예: 60fps 에뮬(GB/SNES/GBA) 기준

Backend실제 에뮬 성능 차이Notesfbdev 직접 렌더링가장 빠름 — CPU 여유 5~15% 더 남음PS1/N64 포팅 시 중요DirectFB거의 fbdev급가끔 tearingSDL 1.2약 5~15% FPS 손실대부분의 Dingux 앱이 이 방식SDL220~40% loss저사양에서 프레임드롭 발생

7) 결론: 어떤 환경에서 무엇을 쓰는 게 좋은가?

레트로 기기(저사양 CPU, GPU 없음)

목적권장최대 성능(에뮬, fullspeed 목적)fbdev 직접 렌더링개발 편의 + 고성능SDL 1.2GUI 런처SDL 1.x 또는 DirectFBSDL2 선택?GPU 없는 기기에서는 비추천

메모리 64MB~128MB, GPU 없음 → SDL1.2 우위

GPU 존재(파워VR/Adreno 등) → SDL2 + GLES 가능

더 알고 싶으세요?

필요하면 아래도 정리해드릴 수 있습니다:

Ingenic JZ47xx에서 SDL 최적화 기법

SDL로 tearing 없이 vsync 구현하는 법

fbdev 기반 에뮬레이터 렌더링 루프 예제

SDL1 → SDL2 포팅 시 성능 하락 문제 해결법

어떤 부분을 더 깊게 보시겠어요?

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