Технология динамического обновления экрана amd freesync

Технология динамического обновления экрана amd freesync

Грубо говоря, технологии FreeSync и G-Sync решают проблему синхронизации между видеокартой и монитором, т. е. они позволяют избавиться от разных задержек, разрывов и прочего.

FreeSync в общих чертах аналогична технологии Nvidia G-Sync, хотя и имеет некоторые важные отличия.

Приятным сюрпризом от NVIDIA на CES 2019, конечно, стало заявление о поддержке технологии VESA Adaptive Sync в продуктах GeForce — проще говоря, видеокарты NVIDIA теперь поддерживают AMD FreeSync. На данный момент только ускорители серий Pascal и Turing получили такую совместимость, но это очень важное событие: в настоящее время более 550 мониторов совместимы с открытым стандартом переменной частоты кадров, и с появлением нового драйвера на прошлой неделе видеокарту GeForce можно протестировать на любом из них.

NVIDIA добавила поддержку FreeSync в свою марку G-Sync — как бы отлично это ни звучало, следует подчеркнуть, что не всё так просто. Из 400 протестированных мониторов NVIDIA сертифицировала только 12, которые обеспечивают адаптивную синхронизацию без артефактов. Компания предупреждает о возможной несовместимости других дисплеев и артефактах, включая пульсирование и двоения, в то время как на других иногда выводятся чёрные кадры и так далее. Специальная ветка Reddit и связанная с нею огромная таблица постепенно создают картину того, как на деле карты GeForce работают с дисплеями FreeSync.

Eurogamer решил протестировать ASUS VP28U — дисплей 4K начального уровня с поддержкой FreeSync, который не входит в дюжину избранных самой NVIDIA. Этот дисплей ориентирован на бюджетных пользователей и хотя бы поэтому NVIDIA вряд ли бы дала ему сертификат G-Sync. По той же причине любопытно, на что можно рассчитывать?

Сначала к монитору ASUS через DisplayPort (пока нет поддержки HDMI VRR) была подключена видеокарта GeFore RTX 2080 Ti, но затем журналист быстро переключился на менее мощную GTX 1080 Ti, потому что новый флагман семейства Turing порой оказывался слишком быстр, чтобы на нём проверять преимущества VRR. Привязка к 4K/60p в современных играх даже для GTX 1080 Ti — порой нетривиальная задача. Как и многие другие мониторы начального уровня FreeSync, ASUS VP28U может поддерживать VRR только в диапазоне между 40 Гц и 60 Гц — то есть выдавать кадры через 16,7–25 мс. Если производительность игры выпадает из этого окна, теряются все преимущества VRR. Одним из многих достоинств «чистого» G-Sync является компенсация низкой частоты кадров, которая сглаживает ощущение при выпадении из диапазона VRR. Это очень полезная функция, которая доступна только на некоторых экранах FreeSync.

NVIDIA рекомендует лишь дюжину мониторов FreeSync. Что если протестировать GTX 1080 Ti на базовой модели вроде ASUS VP28U? Результат не идеален, но он вовсе не плох

Какими оказались первые впечатления? Технология работает, и до тех пор, пока игра остаётся в заявленном диапазоне VRR, игровое окружение преображается. Теперь GPU напрямую отвечает за вывод нового кадра на экране. Обусловленные вертикальной синхронизацией (V-Sync) дрожания при частоте кадров ниже 60 в секунду исчезают. Ужасные разрывы экрана, связанные с отключением V-Sync, пропадают тоже — до тех пор, пока частота кадров не упадёт ниже 40 кадров/с (ограничения монитора). В результате плавность и положительные впечатления от игры существенно возрастают даже на таком недорогом дисплее, как VP28U.

Чтобы добиться идеального окружения и оставаться в заявленном диапазоне VRR конкретного дисплея, необходимо регулировать настройки игры. Стоит сказать, что диапазон FreeSync может значительно варьироваться от экрана к экрану. Так что при покупке монитора без поддержки G-Sync для сопряжения с видеокартой NVIDIA нужно внимательно ознакомиться с характеристиками и, возможно, присмотреться к огромной составляемой сообществом таблице — судя по ней, многие дисплеи имеют стробирующий эффект в режиме VRR, который сильно отвлекает. Это время от времени появлялось и на ASUS VP28U, в зависимости от выводимого контента и, как правило, в нижней части диапазона VRR. Монитор с полноценной сертификацией G-Sync может обойтись дороже, но зато игрокам не придётся беспокоиться об этих проблемах.

Тестирование ASUS VP28U с консолью Xbox One X, которая тоже поддерживает FreeSync

Адаптивная синхронизация используется в дисплеях с высокой частотой кадров, но в диапазоне до 60 Гц эффект от неё наиболее сильный. Считается, что идеальная плавность достигается на частоте 60 кадров/с, но при работе синхронизации наблюдатель, как правило, не увидит разницы с частотой 50 кадров/с. И в этом оптимальном диапазоне нет разницы между G-Sync и FreeSync.

Технология адаптивной синхронизации великолепна — особенно в разрешениях вроде 4K, где требования новейших игр делают вывод с твёрдой частотой 60 кадров/с чрезвычайно сложной задачей (особенно в случае трассировки лучей и других тяжёлых режимов). Battlefield V большую часть времени выдаёт 60 кадров/с на GTX 1080 Ti при 4K и настройках Ultra. Тем не менее, как только возрастает количество эффектов пост-обработки во время интенсивного боя, частота чаще всего находится в диапазоне 55–60 кадров/с, а может упасть и до 50 кадров/с. На обычном экране это бы бросалось в глаза, но с VRR впечатление достаточно плавное, да и некоторый запас диапазона частот позволяет не тратить много времени, подстраивая графику игры под наихудший сценарий.

Читайте также:  Самсунг с изогнутыми краями

Кроме того, поддержка ведущим производителем видеокарт открытого стандарта адаптивной синхронизации сделает мониторы с поддержкой FreeSync более распространённым явлением, если не нормой. И хотя такие артефакты, как стробирование, в настоящее время широко распространены на многих экранах, тот факт, что на них обращено внимание, может привести к общему повышению качества поддержки VRR. Вдобавок ко всему, это даёт возможность NVIDIA обеспечить совместимость для грядущей волны телевизоров HDMI 2.1, где VRR является частью спецификации. Отдельные 4K-экраны от Samsung уже поддерживают FreeSync, но пока NVIDIA работает с VRR только через DisplayPort — будем надеяться, в будущем подоспеет и поддержка HDMI.

Для владельцев видеокарт NVIDIA теперь гораздо проще и дешевле использовать технологию, которая является одним из самых сильных улучшений в игровом окружении на ПК. Однако при выборе более дешёвого варианта стоит помнить, что качество реализации будет зависеть от конкретного дисплея и функциональность может оказаться не такой надёжной, как у существующих экранов G-Sync. Но благодаря поддержке NVIDIA открытый стандарт VRR, наконец, получил огромный импульс, и это можно только приветствовать.

Технология FreeSync: подход AMD к переменной частоте обновления экрана

Обзор технологии FreeSync | Введение

Человеческая изобретательность работает непредсказуемым образом. Нам каким-то образом удалось отправить человека в космос (в 1961 году), прежде чем установить колесики на чемодан (патент Садоу 1970 года). Аналогичным, хотя и не таким ярким примером, является тот факт, что нам потребовалось более десяти лет после появления ЖК-дисплеев для ПК, чтобы понять, что они не обязательно должны работать на фиксированной частоте обновления. В первом разделе мы постараемся объяснить, почему в ЖК-дисплеях используется фиксированная частота обновления экрана. Но сначала мы должны рассказать, как работают современные схемы передачи видеосигнала. Если вы хорошо знакомы с историей персональных компьютеров, можете смело переходить к следующему разделу.

В 80-х годах прошлого века электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), используемые в телевизорах, требовали фиксированной частоты обновления, потому что им приходилось физически направлять электронную пушку пиксель за пикселем, а затем строка за строкой. Когда они достигали конца экрана, пушка перенацеливалась в начало. Изменение частоты обновления на лету, в лучшем случае, было непрактичным решением. Все сопутствующие технологические стандарты, которые возникли в 80-х, 90-х и в начале 2000-х вращались вокруг этой необходимости.

Наиболее заметным стандартом, участвующим в управлении сигналом графических процессоров (GPU) в дисплеях, является стандарт Coordinated Video Timings ("CVT", а также его двоюродный брат с припиской "Reduced Blanking" – "CVT-Р" и "CVT-R2"), разработанный VESA. В 2002-2003 годах он заменил аналого-ориентированный Generalized Timing Formula, являвшийся стандартом с 1999 года. CVT де-факто стал стандартом сигнала для старого интерфейса DVI и нового DisplayPort.

Как и предшествующий стандарт Generalized Timing Formula ("GTF"), CVT работает на фиксированной частоте. Сигнал включает интервалы строчного и вертикального гашения. Сама "частота пикселизации" (которая, вместе с некоторые другими факторами, определяет пропускную способность интерфейса) согласовывается один раз и не может изменяться на лету. Ее можно изменить, но, как правило, это приводит к рассинхронизации GPU и дисплея. Помните об этом, когда будете менять разрешение вашего дисплея в ОС или использовать функцию "ускорения пиксельной частоты" от EVGA.

Кстати, новые графические процессоры Maxwell в Nvidia GTX 980 поддерживают пиксельную частоту до 1045 МГц (не путать с частотой ядра или памяти), благодаря которой каждый разъем теоретически поддерживает максимальное разрешение 5120×3200 точек при частоте обновления 60 Гц. Мы не смогли получить достоверную информацию о максимальной частоте AMD Fury X, но, скорее всего, она такая же, и этого будет достаточно на несколько лет вперед.

В случае DisplayPort характеристики видеопотока (вместе с другой информацией, используемой для регенерации частоты между GPU и дисплеем) отправляются в виде так называемых "характеристик основного потока", то есть в каждый интервал между кадрами.

ЖК-дисплеи были построены вокруг всей этой экосистемы и, как следствие, переняли много смежных подходов: фиксированная частота обновления, попиксельное и построчное обновление экрана (вместо глобального обновления в один проход) и так далее. Также для простоты управления яркостью, ЖК имеют фиксированную подсветку.

Фиксированная частота обновления предлагала ЖК-дисплеям другие преимущества, которые начали эксплуатироваться только недавно. Поскольку задержка между каждым кадром заранее известна, стало легко реализовать так называемые методы ускорения (overdrive), уменьшающие эффективное время отклика дисплея (минимизация двоения). Кроме того, ЖК-подсветку можно не держать всегда включенной, а стробировать, снижая, таким образом, послесвечение пикселей на заданном уровне яркости. Производители по-разному называют эти технологии, но общими из них можно считать "ускорения переключения пикселей" и "стробирование подсветки ЖК-дисплея".

У ЖК-дисплеев не было проблем с глобальным обновлением экрана до изобретения сред виртуальной реальности. Oculus Rift и HTC Vive использовали панели с глобальным обновлением, в которых, в отличие от попиксельного, обновляется весь экран за раз. С ростом популярности технологий G-Sync и FreeSync/Adaptive-Sync панели с глобальным обновлением наконец-то могут попасть на рынок потребительских ЖК-дисплеев, хотя их преимущества вне среды виртуальной реальности пока носят гипотетический характер. Мы сомневаемся, что большинство пользователей смогут увидеть разницу на практике.

Читайте также:  Сгорел порт wan на роутере

В чем проблема фиксированной частоты обновления дисплея?

Графические процессоры визуализируют кадры с переменной частотой, а ЖК-дисплеи, так сложилось, отрисовывают кадры с фиксированной частотой. До недавнего времени у ПК-геймеров было только два варианта:

  • Синхронизировать частоту GPU к частоте дисплея и при необходимости дублировать кадры, то есть "включать вертикальную синхронизацию (v-sync)", что приводило к притормаживаниям и задержкам.
  • Не синхронизировать частоту GPU к частоте дисплея и отправлять обновленные кадры между обновлениями экрана, то есть "отключать вертикальную синхронизацию", что приводило к разрывам кадров на экране.

До появления G-Sync и FreeSync не существовало способа обойти это препятствие, и геймерам приходилось выбирать один из двух вариантов.

Обзор технологии FreeSync | Появление FreeSync и G-Sync

Хотя стандарт переменной частоты обновления уже давно существует на рынке мобильных устройств (в основном для экономии энергии), Nvidia первой увидела потенциал внедрения этой технологии в игровые ЖК-мониторы настольных ПК. Технология компании была представлена в виде "закрытой" проприетарной системы под названием G-Sync . AMD последовал примеру Nvidia и анонсировала технологию "FreeSync", которая основывалась на опциональном стандарте VESA под названием "Adaptive-Sync ".

Основное различие между FreeSync и Adaptive-Sync заключается в том, что Adaptive-Sync – это, грубо говоря, всего лишь дополнение к протоколу DisplayPort, а FreeSync затрагивает всю цепочку визуализации (GPU, протокол DisplayPort и дисплей). Было бы правильнее сказать, что Adaptive-Sync является компонентом FreeSync или FreeSync была создана и расширена на базе Adaptive-Sync.

AMD FreeSync и Nvidia G-Sync манипулируют некоторыми функциями потока DisplayPort, чтобы добиться переменных интервалов Vblank, которые, в свою очередь, приводят к переменной скорости обновления экрана.

Одно из ключевых отличий FreeSync и G-Sync заключается в том, что Nvidia пошла по пути разработки собственного блока масштабирования ЖК (скалера) на основе дорогого компонента под названием "field-programmable gate array" или FPGA – Программируемая пользователем вентильная матрица, в то время как AMD заключила с ведущими производителями скалеров соглашения о поддержке FreeSync в будущих продуктах. Это очень важное различие. Учитывая внедрение дополнительных компонентов, Nvidia может более жестко контролировать работу G-Sync , при этом цена ее решения выше AMD на $150-$200.

С другой стороны AMD не может полностью контролировать внедрение технологии FreeSync другими производителями. Это привело к вопросам о контроле качества. Например, многие пользователи отмечали мерцание экрана при использовании кабеля DisplayPort и первой прошивки монитора Acer XG270HU . По-видимому, эти проблемы были устранены в последней версии прошивки дисплея.

Чтобы избежать таких проблем в будущем, AMD заявила о внедрении процесса контроля качества, который дает ей право разрешать мониторам носить логотип FreeSync. К сожалению, AMD не стала пояснять, какие стандарты качества будут учитываться для выдачи таких "разрешений" производителям дисплеев. Придется поверить AMD на слово в том, что будущие мониторы под маркой FreeSync не будут иметь проблем с мерцанием или каких-то других артефактов. В любом случае, любые проблемы должны решаться с производителем дисплея.

Справедливости ради, мы должны отметить, что технология G-Sync не совсем лишена мерцания. Самым обидным ограничением FreeSync и G-Sync сейчас является мерцание в меню и на экранах загрузки. Попробуйте поиграть в Pillars of Eternity с одной из технологий. Совсем не весело. Надеемся, что будущие обновления драйверов уберут артефакты.

Мы уже рассмотрели технологию Nvidia G-Sync в статье "Обзор технологии G-Sync: меняем правила игры" . Сегодня мы подробно проанализируем технологию FreeSync и сравним ее с G-Sync .

Кроме того наши американские коллеги уже провели слепое сравнение двух технологий. Мероприятие и его результаты описаны в статье "AMD FreeSync против Nvidia G-Sync: выбор наших читателей. Часть 1" и "часть 2" .

Обзор технологии FreeSync | Adaptive-Sync

Благодаря Биллу Лемписису (Bill Lempesis), исполнительному директор VESA, мы смогли сделать обзор полной спецификации DisplayPort 1.3 и посмотреть проект предстоящего обновления стандарта Adaptive?Sync, который, как ожидается, будет включен в качестве опционального дополнения к спецификации. В мае 2014 года аналогичное дополнение было внедрено в стандарт DisplayPort 1.2a – это был первый раз, когда Adaptive-Sync была официально представлена как отраслевой стандарт.

В целом, главное достоинство Adaptive-Sync заключается в том, что технология является необязательным элементом. Для реализации и поддержки стандарта не требуется ни один член ассоциации VESA. Процедура сертификации происходит отдельно от самой спецификации DisplayPort. В настоящее время Adaptive-Sync не имеет даже своего собственного логотипа! Дисплей или GPU с подключением DisplayPort, сами по себе, не дают никакой гарантии, что будет поддерживаться стандарт Adaptive-Sync. К сожалению, как и в случае со всеми опциональными стандартами потребители обречены оставаться в замешательстве.

Читайте также:  Во что поиграть если скучно дома

Adaptive-Sync работает за счет использования дополнительных функций DisplayPort. Если "приказать" дисплею "игнорировать основные характеристики потока", он может эффективно использовать переменные интервалы Vblank, создавая переменную частоту обновления.

Adaptive-Sync и стандарт FreeSync построенный на ее основе, требует уточнения диапазона, на котором дисплей может работать с переменной частотой обновления экрана (например с 30 до 144 Гц). Диапазон определяется возможностями ЖК-панели и блока масштабирования, а не графического процессора. GPU должен обеспечить частоту кадров соответствующего диапазона. Обратите внимание, что этот диапазон, как правило, не соответствует полному диапазону частоты обновления самого монитора. Например, дисплей, способный работать на фиксированных частотах обновления 24 Гц и 144 Гц может иметь диапазон переменной частоты 35-90 Гц.

Стандарт Adaptive-Sync не определяет поведение системы, когда частота кадров падает ниже поддерживаемого диапазона (ниже 30 fps или выше 144 fps при диапазоне 30-144 Гц), есть только неявное требование, что частота обновления не должна быть выше или ниже этого диапазона. Поведение должны определять GPU/драйверы.

В общем, Adaptive-Sync – это очень "легкий" стандарт. Описание дополнения помещается всего на двух страницах. Учитывая, что он не является обязательным, маловероятно, что геймеры целой волной потребуют стандартизации переменной частоты обновления экрана.

Чем дальше, тем сложнее

Две самые впечатляющие функции современных ЖК-дисплеев – это ускорение переключения пикселей и стробирование подсветки в некоторых новых моделях мониторов. Обе технологии значительно улучшают время отклика ЖК-дисплеев и снижают послесвечение изображения, убирая эффекты "двоения", от которых уже давно страдают старые ЖК-дисплеи. Если вы достаточно молоды и никогда не играли в шутеры от первого лица на мониторе ЭЛТ, вам нужно попробовать один из новых дисплеев со стробированием. Такие дисплеи довольно близки по ощущениям к старым мониторам, но гораздо компактнее и примерно на 20 кг легче. Хотя среди старых геймеров ходит шутка, что если вы не таскали ЭЛТ-монитор на сетевую игру, то вы не хардкорный геймер.

Приведенный ниже рисунок, как нам кажется, лучше всего демонстрирует степени размытости при различных настройках. Спасибо ребятам из testufo.com.

Переменная частота обновления может составить серьезную конкуренцию двум вышеупомянутым технологиям. Проблема в том, что принцип их работы подразумевает, что время отрисовки кадра известно. То есть при фиксированной частоте обновления, скажем, 60 Гц, каждый кадр длится 1/60 секунды или 16,7 мс. Таким образом можно завышать напряжение пикселей (использовать overdrive) и стробировать подсветку, сохраняя постоянство цвета и уровня светимости.

С FreeSync и G-Sync дисплей не знает когда начнется визуализация следующего кадра или сколько будет отображаться текущий кадр. Следовательно, он не может корректно использовать технологию завышения напряжения пикселей (overdrive), сохраняя корректные цвета. Также он не может стробировать подсветку по требованию, и яркость дисплея будет безумно варьироваться, поскольку частота обновления изменяется динамически. Чтобы эти технологии работали корректно, процессор дисплея должен угадывать, когда поступит следующий кадр и выполнять соответствующие операции.

Производители только недавно начали внедрять обновленные технологии завышения напряжения, чтобы обойти эту проблему. Asus и ее OEM-партнеры внедрили что-то подобное в готовящийся к выпуску монитор MG279Q с FreeSync. Acer XG270HU , по предварительной информации, поддерживает данную технологию ускорения переключения пикселей вместе с технологией FreeSync, но требует обновления прошивки и, к сожалению, протестированная нами ранее версия такую комбинацию не поддерживала.

Принцип работы ускорения переключения пикселей при переменной частоте обновления довольно прост. Процессор дисплея угадывает время отрисовки следующего кадра на основе времени предыдущих кадров и соответствующим образом изменяет напряжение на матрице (повышает для более коротких кадров и понижает для более длинных.) Худшее, что может случиться, это появление незначительного двоения изображения и снижение точности цветопередачи в движущихся сценах. В любом случае, это лучше, чем полное отключение функции ускорения.

Проблема стробирования подсветки при переменной частоте обновления – это более сложная задача с инженерной точки зрения. На момент написания этой статьи ни один производитель даже не упомянул о возможном появлении мониторов с переменным широтно-импульсным стробированием. Если для вас очень важно малое послесвечение пикселей (минимизирует размытость), то придется отказаться от использования G-Sync /FreeSync на несколько месяцев, а может быть и лет.

Еще одной проблемой является оконный режим. Для рабочего стола ОС переменная частота обновления не нужна. Преимущества технологии раскрываются в 3D-играх или в приложениях с 3D-ускорением. Первые, как правило, работают в полноэкранном режиме, и драйверы дисплея достаточно умны, чтобы понимать, когда включается полноэкранное приложение и можно активировать переменную скорость обновления.

Но что, если вы хотите играть/работать в оконном режиме? Диспетчер окон рабочего стола Windows по-прежнему будет работать в режиме рабочего стола и придется мириться с фиксированной частотой обновления. На текущий момент G-Sync позволяет работать при переменной частоте обновления в оконном режиме. AMD рассматривает такую возможность, но пока не определилась с реализацией.

Ссылка на основную публикацию
Телефонный шлюз что это
VoIP-шлюз — это межсетевой шлюз, предназначенный для перевода трафика между сетями различных типов. VoIP-шлюзы можно разделить на многоканальные и одноканальные:...
Сравнить технические характеристики rx330 и rx350
Линейка популярных люксовых SUV Lexus RX пополнилась новой модификацией – RX 350. Теперь покупателем RX быть еще приятнее – ведь...
Сравнить процессоры кирин и снапдрагон
Snapdragon 636 vs. Kirin 960: кто лучше? Результаты тестов и сравнительных таблиц, описанных в этой статье, помогут определить, какой из...
Телефонная клавиатура на компьютере
Виртуальная клавиатура выручит Вас, когда выйдет из строя основное физическое устройство ввода, полностью или частично ( поломается несколько клавиш )....
Adblock detector