NVIDIA G-Sync a AMD FreeSync: najlepsze rozwiązanie dla zmiennych częstotliwości odświeżania?

• 2019

Jeśli chodzi o gry, nie ma nic, co pokonałoby PC Master Race. Pozwól mi wyjaśnić. Poziom możliwości dostosowania, a także surowa moc, jaką może osiągnąć doskonale zaprojektowane niestandardowe urządzenie do gier, to coś, o czym konsole mogą tylko pomarzyć. Mimo to, nawet gry na PC są podatne na pewne luki, a te luki mogą zrujnować wrażenia z gry. Jeśli jesteś zagorzałym graczem lub kimś, kto pilnuje forów gier, na pewno musiałeś usłyszeć o jednym z głównych problemów dla każdego gracza - zrywania ekranu. Chociaż istnieje tradycyjne rozwiązanie w postaci V-Sync, nowsze technologie wprowadziły inne rozwiązania w postaci G-Sync NVIDII i FreeSync AMD. Dzisiaj pokonamy te dwa G-Sync vs FreeSync, aby zobaczyć, który z nich wychodzi na wierzch. Ale najpierw rzućmy nieco światła na to, czym dokładnie jest problem.

Co to jest łzawienie ekranu?

Jeśli grasz na platformie, która nie ma bardzo potężnego monitora, z pewnością musisz natknąć się na to irytujące zjawisko, które zrywa ekran. Zrywanie ekranu jest efektem, który występuje w źródle wideo, w którym 2 lub więcej klatek wideo jest pokazanych razem w pojedynczej ramce, co powoduje rozdarty efekt. Widzisz, ponieważ układy GPU stają się coraz potężniejsze, będą chcieli przesuwać jak najwięcej klatek w najkrótszym zakresie. Chociaż brzmi świetnie, jeśli częstotliwość odświeżania monitora jest stała, powiedzmy 75 Hz, nawet jeśli wiele klatek animacji zostanie naciśniętych, monitor nie będzie na nią gotowy.

Załóżmy na przykład, że grasz na GPU, który potrafi przesyłać 100 klatek na sekundę. Oznacza to, że monitor aktualizuje się 75 razy na sekundę, ale karta wideo aktualizuje wyświetlacz 100 razy na sekundę, czyli o 33% szybciej niż monitor. Dzieje się tak, że w czasie między aktualizacjami ekranu karta wideo narysowała jedną ramkę i jedną trzecią drugiej. Trzecia z następnych klatek zastąpi górną trzecią część poprzedniej klatki, a następnie zostanie narysowana na ekranie. Karta wideo kończy ostatnie dwie trzecie tej klatki i wyświetla kolejne 2 trzecie następnej klatki, a następnie ekran aktualizuje się ponownie.

Zobaczysz tylko część tego, co się dzieje: część obecnej klatki i część następnej klatki. W rezultacie wygląda na to, że obraz na ekranie jest podzielony na wiele części, co zakłóca cały wygląd gry. Innym powodem może być to, że GPU systemu jest pod presją dużej ilości przetwarzania graficznego lub słabego programowania. Gdy GPU jest pod dużą presją, nie uda się zsynchronizować wyjściowego wideo, co spowoduje rozerwanie ekranu.

V-Sync i potrzeba alternatywy

Dla każdego gracza, rozdarcie ekranu jest denerwujące. Znakomicie wyrenderowany tytuł może zostać całkowicie zniszczony przez poziome linie poziome i zacinanie się ramek. Programiści szybko zdali sobie sprawę z tego problemu i wprowadzili V-Sync. Vertical Sync lub V-Sync ma na celu rozwiązanie problemu rozrywania ekranu za pomocą podwójnego buforowania.

Podwójne buforowanie to technika, która łagodzi problem z łzawieniem poprzez zapewnienie systemowi bufora ramki i bufora wstecznego . Ilekroć monitor chwyta ramkę, aby odświeżyć ją, wyciąga ją z bufora ramki. Karta wideo rysuje nowe ramki w buforze tylnym, a następnie kopiuje je do bufora klatek po zakończeniu. Zgodnie ze wstępnie zdefiniowanymi regułami V-Sync, bufor wsteczny nie może kopiować do bufora ramki, dopóki nie zostanie odświeżony . Bufor tylny jest wypełniony ramką, system czeka, a po odświeżeniu bufor wsteczny jest kopiowany do bufora ramki, a nowa ramka jest rysowana w buforze tylnym, skutecznie ograniczając liczbę klatek na sekundę z częstotliwością odświeżania.

Podczas gdy wszystko to brzmi dobrze i pomaga w usuwaniu zrywania ekranu, V-Sync ma swój własny zestaw wad . W V-Sync, twoja liczba klatek może być równa dyskretnemu zestawowi wartości równym (Refresh / N), gdzie N jest dodatnią liczbą całkowitą. Na przykład, jeśli częstotliwość odświeżania twojego monitora wynosi 60 Hz, liczba klatek na sekundę, którą system będzie obsługiwał, będzie wynosić 60, 30, 20, 15, 12 i tak dalej. Jak widać, spadek z 60 fps do 30 fps jest duży. Ponadto, używając V-Sync, dowolna liczba klatek pomiędzy 60 a 30, którą twój system mógłby prawdopodobnie wypchnąć, spadłaby tylko do 30.

Co więcej, największym problemem z V-Sync jest opóźnienie wejścia. Jak wspomniano powyżej, w przypadku V-Sync, ramki, które GPU chce wypchnąć, najpierw będą przechowywane w buforze wstecznym i będą wysyłane do bufora ramki tylko wtedy, gdy monitor daje do niego dostęp. Oznacza to, że dane wejściowe, które wprowadzisz do systemu, zostaną również zapisane w tym buforze wstecznym wraz z innymi ramkami. Dopiero kiedy te ramki zostaną zapisane do głównej ramki, pojawi się twoje wejście. W związku z tym systemy mogą mieć opóźnienia wejściowe nawet do 30 ms, co może naprawdę zakłócić działanie gier.

Alternatywy: G-Sync i FreeSync

Widzisz, czy to tradycyjnie, czy to za pomocą V-Sync, zawsze był to monitor, który spowodował problemy. Główna moc zawsze była przekazywana monitorom, a oni nadużywali jej, by ograniczyć do nich ramki. Bez względu na to, ile zmian dokonasz na poziomie oprogramowania, sprzęt zawsze będzie miał swoje ograniczenia. Ale co by było, gdyby istniało inne rozwiązanie, coś, co sprawiło, że układy GPU uzyskałyby najwyższą moc? Cue - Monitory o zmiennej częstotliwości odświeżania .

Jak sama nazwa wskazuje, monitory o zmiennej częstotliwości odświeżania są monitorami wyświetlającymi z wartością limitu czasu odświeżania, ale bez stałej częstotliwości odświeżania. Zamiast tego polegają na interfejsie procesora graficznego, aby zmienić częstotliwość odświeżania . Teraz ten cel osiąga się za pomocą jednej z dwóch technologii - NVIDIA G-Sync lub AMD FreeSync.

Wprowadzony na rynek w 2013 r. Układ G-Sync firmy NVIDIA ma na celu rozwiązanie tego problemu, dając GPU najwyższe prawo do decydowania o tym, ile klatek zostanie przesuniętych na ekran. Monitor, zamiast mieć stałą częstotliwość odświeżania, dostosowuje się do szybkości przetwarzania GPU i dopasowuje wyjściową liczbę klatek na sekundę . Na przykład, grasz w grę z szybkością 120 klatek na sekundę, wtedy twój monitor będzie również odświeżał 120 Hz (120 razy na sekundę). W przypadku dużego wymagania przetwarzania graficznego, w którym układ GPU obniża klatki do 30 klatek na sekundę, monitor odpowiednio zmieni częstotliwość odświeżania na 30 Hz. W związku z tym nie ma strat w ramkach, a dane są bezpośrednio wypychane na wyświetlacz, eliminując w ten sposób wszelkie możliwości przedarcia lub opóźnienia wejścia.

Teraz, gdy NVIDIA jest królem, jeśli chodzi o gry, jej największy konkurent AMD nie jest z tyłu. Kiedy więc NVIDIA wypuściła G-Sync, jak AMD może pozostać w tyle? Aby pozostać w konkurencji, AMD zaprezentowało swoje rozwiązanie technologii V-Sync - FreeSync. Wychodzący na rynek w 2015 roku program FreeSync firmy AMD działa na tej samej zasadzie co G-Sync firmy NVIDIA, umożliwiając GPU jako master i kontrolując częstotliwość odświeżania monitora. Chociaż zarówno G-Sync, jak i FreeSync są takie same, różnica między nimi polega na tym, w jaki sposób dążą do osiągnięcia tego celu.

G-Sync vs FreeSync: jak działają?

NVIDIA zaprojektowała G-Sync, aby rozwiązać problemy na obu końcach. G-Sync jest zastrzeżoną technologią adaptacyjnej synchronizacji, co oznacza, że korzysta z dodatkowego modułu sprzętowego . Ten dodatkowy chip jest wbudowany w każdy obsługiwany monitor i pozwala NVIDIA dostroić wrażenia w oparciu o jego cechy takie jak maksymalna częstotliwość odświeżania, ekrany IPS lub TN i napięcie. Nawet jeśli Twoja liczba klatek na sekundę osiągnie poziom super niski lub bardzo wysoki, G-Sync może sprawić, że Twoja gra będzie wyglądać gładko.

Jeśli chodzi o FreeSync AMD, taki moduł nie jest wymagany . W 2015 roku VESA ogłosiła Adaptive-Sync jako komponent składnika specyfikacji DisplayPort 1.2a. FreeSync wykorzystuje protokoły DisplayPort Adaptive-Sync, aby umożliwić GPU przejęcie kontroli od częstotliwości odświeżania. Co więcej, później rozszerzyła swoją obsługę portów HDMI, czyniąc go atrakcyjnym dla większej liczby klientów.

Duchy

W aspekcie wyświetlania, funkcja ghostingu służy do opisu artefaktu spowodowanego wolnym czasem reakcji . Gdy ekran się odświeża, ludzkie oko wciąż dostrzega obraz wyświetlany wcześniej; powodując rozmazanie lub rozmycie efektu wizualnego. Czas odpowiedzi jest miarą szybkości, z jaką dany piksel może zmienić stan z jednego koloru na inny. Jeśli czas reakcji ekranu nie jest zsynchronizowany z klatkami, które pcha GPU, najprawdopodobniej wystąpi zjawisko ghosting. Ten efekt jest widoczny wśród większości paneli LCD lub płaskich ekranów. Chociaż nie jest to w zasadzie odrywanie ekranu, zjawy nie są daleko od tego pomysłu, biorąc pod uwagę fakt, że nowe klatki są nakładane na poprzednie klatki bez ich całkowitego znikania z ekranu.

Ponieważ moduł G-Sync firmy NVIDIA działa z dodatkowym modułem sprzętowym, pozwala G-Sync zapobiegać powstawaniu zjawiska ghosting poprzez dostosowanie sposobu działania modułu na każdym monitorze. Dzięki oprogramowaniu AMD FreeSync zmiany te są wprowadzane w obrębie samego sterownika Radeon, zabierając zadanie z dala od monitora. Jak widać, jest tu moduł sterowania sprzętem a oprogramowaniem, a tutaj wygrywa nVidia. Podczas gdy zjawisko ghostowania nie jest powszechne w monitorach FreeSync, nadal istnieje . Z drugiej strony, skoro każdy monitor jest fizycznie modyfikowany i dostrajany, G-Sync nie ma w jego panelach żadnych cieni .

Elastyczność

W dążeniu do rozwiązania problemu zdzierania ekranu rozwiązanie ma dać pełną kontrolę GPU. Ale jak powiedział wuj Ben, "z wielką siłą wiąże się wielka odpowiedzialność". W takim przypadku GPU usuwa mniej więcej wszystkie moce z monitora. Na przykład, musisz zdawać sobie sprawę z tego, że większość monitorów, poza normalnymi korektami jasności i kontrastu, ma także swoje własne funkcje, które pozwalają wyświetlaczowi dynamicznie dostosowywać ustawienia w oparciu o dostarczane do nich dane wejściowe.

Ponieważ G-Sync firmy NVIDIA korzysta z dodatkowego zastrzeżonego modułu, odbiera tę funkcję z ekranu wyświetlacza, umożliwiając dynamiczne dostosowanie do GPU. Z drugiej strony, FreeSync AMD nie wprowadza takich zmian i umożliwia ekranowi posiadanie własnej funkcji dynamicznego dopasowania kolorów. Posiadanie własnych modyfikacji jako opcji jest ważne dla każdego producenta, ponieważ pomaga uzyskać przewagę nad innymi producentami. Właśnie dlatego wielu producentów preferuje opcję FreeSync zamiast G-Sync.

G-Sync vs FreeSync: Zgodne urządzenia

Aby każde urządzenie było kompatybilne z modułem G-Sync firmy NVIDIA, musi osadzić własny układ modułu NVIDIA w swoich wyświetlaczach. Z drugiej strony, FreeSync AMD może być wykorzystany przez każdy monitor, który ma zmienną częstotliwość odświeżania i port DisplayPort lub HDMI.

W związku z tym Twój GPU musi być kompatybilny z ich odpowiednimi technologiami (tak, nie można łączyć i dopasowywać GPU jednego producenta z techniką synchronizacji drugiego). Wprowadzona prawie 2 lata wcześniej niż jej konkurent, NVIDIA G-Sync ma dość dużo procesorów graficznych pod obsługiwanym znacznikiem G-Sync. Wszystkie procesory graficzne średniej i wysokiej klasy od serii 600 do serii 1000 mają na sobie oznaczenie G-Sync.

Porównawczo, w chwili pisania tego tekstu, AMD obsługuje tylko 9 procesorów graficznych wykorzystujących technologię FreeSync w porównaniu z komputerami NVIDIA 33. Ponadto NVIDIA rozszerzyła również obsługę G-Sync na laptopy i notebooki - obecnie brakuje tej funkcji z FreeSync AMD.

• Kompatybilne urządzenia NVIDIA G-Sync

• Kompatybilne urządzenia AMD FreeSync

Koszt i dostępność projektu

G-Sync firmy NVIDIA korzysta z dodatkowej własności sprzętowej, co oznacza, że ​​od producentów wyświetlaczy wymaga się więcej miejsca w obudowie monitora . Chociaż może to nie wydawać się wielkim problemem, stworzenie niestandardowego projektu produktu dla jednego typu monitora znacznie zwiększa koszty rozwoju. Z drugiej strony podejście AMD jest o wiele bardziej otwarte, w którym producenci wyświetlaczy mogą uwzględnić technologię w swoich istniejących projektach.

Aby pokazać większy obraz (gra słów nie jest przeznaczona), 34-calowy monitor ULI firmy LG z obsługą FreeSync kosztuje tylko 397 USD. Podczas gdy obecnie dostępny jest jeden z najtańszych monitorów ultrawide, 34-calowa alternatywa LG ze wsparciem G-Sync przywróci 997 USD. To prawie 600 $ różnicy, co może być decydującym czynnikiem przy kolejnym zakupie.

G-Sync vs FreeSync: najlepsze rozwiązanie o zmiennej częstotliwości odświeżania?

Zarówno NVIDIA G-Sync, jak i AMD FreeSync skutecznie eliminują problem zrywania ekranu. Podczas gdy technologia G-Sync jest zdecydowanie droższa, jest obsługiwana przez szerszy zakres procesorów graficznych i oferuje zero zjawy. AMD FreeSync na drugim końcu ma na celu dostarczenie tańszej alternatywy, a podczas gdy liczba monitorów, które ją obsługują jest dość wysoka, niewiele popularnych GPU jest obsługiwanych, jak na razie. Ostatecznie wybór jest w twoich rękach, chociaż nie można się pomylić z żadnym z nich. Poinformuj nas o wszelkich innych pytaniach, które możesz mieć w sekcji komentarzy poniżej, a my postaramy się jak najlepiej pomóc.