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三种垂直同步技术:V-sync、G-sync、Freesync技术解析

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发表时间:2017-12-24 17:31

三种垂直同步技术:V-sync、G-sync、Freesync技术解析

随着电竞市场的大大面积火热浪潮,英伟达和AMD相继推出了自家的垂直同步技术,两家不通用,主要解决高刷新率显示下,画面错帧、断帧导致的画面撕裂;AMD的FreeSync是开源免费的,G-Sync的芯片是收费的(一个一百美刀),所以搭载AMD垂直同步技术的电竞远多于G-Sync。

在解析三种技术的区别之前,首先要知道一个概念:缓冲区(buffer)。显卡在渲染的时候会把每一帧都写入到缓冲区中,而显示器在每次刷新时会读取缓冲区中的数据并通过逐行扫描显示出来。(逐行扫描:显示器显示每一帧都得先从最上一行从左向右扫描以显示图像,刷完第一行刷第二行,直到整个画面完成。这个过程根据显示器不同会占用不同的时间)

假设帧数是刷新率的1/2,那么意思就是显卡每两次向显示器输出的画面是用一幅画面。相反,如果帧数是刷新率的2倍,那么画面每改变两次,其中只有1次是被显卡发送并在显示器上显示的。所以高于刷新率的帧数都是无效帧数,对画面效果没有任何提升,反而可能导致画面异常(画面撕裂、卡顿的现象)。所以许多游戏都有垂直同步选项,打开垂直同步就是强制游戏帧数最大不超过刷新率。

现有的垂直同步技术有三种:V-sync、G-sync和Freesync

什么是 V-sync垂直同步技术?

V-sync是最早的垂直同步的解决方案。很多游戏内就自带了V-sync垂直同步的选项。但是,V-sync并不是应对画面撕裂的最好的显示方案,因为它仅仅是限制了显卡输出画面的帧数,让显示器成为主导,显卡的画面输出降低到了显示器能够支持的刷新率上。但是没有根本彻底地解决由于帧数和显示画面不同步的问题,一旦显卡的输出帧率低于了显示器的刷新率,卡顿和撕裂现象还是会出现。

什么是 Radeon™ 显示变频 (FreeSync) 技术?

Radeon™ 显示变频 (FreeSync) 技术是 AMD 利用 DisplayPort 自适应同步 (Adaptive-Sync) 等行业标准来实现动态刷新率的技术。动态刷新率将兼容显示器的刷新率和用户 Radeon™ 显卡的帧速率进行同步,从而大幅减少输入延迟,并减少或完全消除玩游戏和播放视频时产生的卡顿、花屏、撕裂现象。

由于Freesync是通过软件实现的,可以免费使用,不需要显示器增加硬件,已经成为DisplayPort 1.2a的“自适应刷新率”可选规范。由于成本低,支持的显示器相对比较多。

什么是 G-SYNC技术?

G-SYNC技术在显示器中内置一枚可与GeForce硬件直接通讯的芯片,这枚自带缓存的芯片可以协调显示器与GPU outputbuffer之间的数据同步。通过G-SYNC芯片的控制,显示器的刷新延迟将可以与GPU帧输出延迟保持完全一致,支持G-SYNC技术的显示器会根据GPU当前的性能水平自动调节刷新率在G-SYNC芯片侦测到GPU的帧输出延迟大于16ms时,它便会自动延长显示器的刷新延迟,避免传统的帧丢弃问题所导致的视觉卡顿现象。

实际A和N两家垂直同步技术都只是锦上添花的效果,非必需品,高刷新率撕裂感其实是很少;这里不讨论谁的解决方案更好,从做法上看,免费的FreeSync是值得表扬的;G-Sync的显示器,平均都要至少贵上千,而起到的作用是微乎其微的,目前处于黑人状态!
另外友情提示一句,如果你是玩CS:GO等FPS电竞游戏,其实不开垂直同步要更好,因为垂直同步按理论是要滞后锁帧,让显卡渲染和显示器显示这个传输的时间是要被滞后掉的,理论上看,还要慢一趴~