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同步技术还能降低延迟?G-SYNC技术详解

关键词:30系显卡,屏幕刷新率,G-Sync,英伟达

随着30系显卡发布,很多DIY发烧友开始着手更新自己的装备,来获得更好的游戏体验。除了更新主机硬件外,选购刷新率较高的显示器也是比较重要的事情,毕竟流畅的画面需要足够高的屏幕刷新率方能展现。

在选购显示器的时候,有很多人都见到显示器支持G-Sync或FreeSync技术,这两项技术都可以减少画面撕裂的情况发生,并且不会产生操作延迟。究其原因,需要从G-SYNC技术的原理聊起。所以今天,就和大家聊下G-SYNC技术原理。

01 帧率和刷新率

要和大家聊明白这个问题,首先要和大家科普一下帧率和刷新率。大家请看下面的动图。

这个动画实际是由很多张差别细微的静态画面,通过连续快速的播放而成。这是由于人眼的视觉暂留效应,我们在游戏中所看到的动画,也是通过这样的方式实现的。

游戏中的帧率就是显卡一秒钟可以绘制静态图片的数量,120FPS就意味着显卡每秒绘制了120张静态图片。在人眼的视觉暂留效应下,就形成了我们看到的游戏动态画面。

显卡在完成图片绘制后,就将静态图片传输至显示器中,而显示器则通过逐行扫描的方式将画面展现到屏幕上。从左上角向右一行行的绘制,直至右下角结束,显示器才算完成一张图片的展现。显示器一秒钟可以完成多少次这样的绘制过程,就是这款显示器的刷新率。

144Hz的刷新率就意味着显示器可以一秒钟展现144张图片,所以高刷新率的显示器在使用时会更加流畅,画面延迟也更低。

02 帧数波动与画面撕裂

我们知道帧数和刷新率后,就要聊聊实际游戏场景了。由于显卡的性能是固定的,而游戏场景的复杂程度不同,对于显卡的运算压力有大有小。所以显卡每秒绘制图片的数量,也就是游戏中的帧数,会有所波动。

而显示器的刷新率是一个固定值,60Hz的显示器的画面就是每隔1/60秒完成一次画面刷新,当固定的刷新率碰到不稳定的帧数,问题就发生了。

当游戏帧数高于显示器的刷新率时,会出现显示器未显示完整画面,显卡就已经绘制出下一张图片的情况。这时候显示器会放弃扫描原来的图片,开始扫描最新的图片,画面撕裂的情况就发生了。

而游戏帧数低于显示器刷新率时,显示器把图片扫描完成后,显卡还未完成下张图片的绘制,这时显示器会再次扫描显示先前的图片。当显卡完成图片绘制后,显示器则会直接显示最新的画面,而停止扫描当前画面。于是,又出现了画面撕裂的情况。

03 垂直同步与G-Sync

游戏中也有对应的选项可以解决这一问题,那就是垂直同步。开启后,让显卡跟着显示器的刷新率进行画面输出。显卡设有缓存区,在绘制图片的时候,第一张图片会放置在前缓存区供显示器扫描显示,而显卡绘制的新图片则放置在后缓存区。

当垂直同步开启后,显卡在显示器没有完成前缓存区的图片扫描时,就一直处于待机状态。当显示器绘制完成后,才会进行新一张图片的绘制,并进行前后缓存区的交换。这就是为什么开启垂直同步后,游戏的帧数最高只能于显示器的刷新率相同。

这固然解决了画面撕裂的问题,但也出现了另外一个更为致命的问题。那就是操作延迟,在开启垂直同步后,显卡有一部分时间处于待机状态,而玩家的操作并没有停止。所以,玩家在游戏中的操作并不能及时的同步到显示器的画面上。

而自适应显示器刷新率技术(G-Sync和FreeSync)的出现,则同时解决了操作延迟和画面撕裂这两个问题。这项技术可以让显示器的刷新率随着显卡的帧数而改变,也就是说,当显卡帧数低于屏幕刷新率的时候,屏幕会自动延长刷新画面的时间,来等待显卡绘制完成。当显卡完成新一张图片的绘制后,才会进行第二张图片的扫描。

04 G-Sync和FreeSync的区别

G-Sync和FreeSync这二者都是通过调节显示器的刷新率来解决画面撕裂这一问题,但二者在某些地方还有一些不同。

最开始的显示器并没有自适应显卡刷新率的概念,液晶显示器的面板和驱动板也不支持这项技术,所以英伟达为了实现这一功能,就与显示器厂商配合,在内部放置了一个芯片来完成自适应的操作。

而FreeSync是一个基于DP接口中附加协议所打造的免费标准,由于本身免费,不需要授权。所以只要显示器的驱动板和面板支持自适应技术,基本都会选择搭载。但驱动板和面板也要好坏之分,质量较差的驱动板和面板在使用FreeSync的时候就会出现很多奇怪的问题,影响玩家的游戏体验。

反观G-Sync这边,不仅需要硬件芯片的支持,还需要NV联合显示器厂商去进行认证,所以支持G-Sync显示器的质量有所保证。而FreeSync技术的门槛要低得多,产品质量参差不齐,使用时比较考验人品。

所以推荐玩家购买支持硬件G-Sync的电竞显示器,比如爱攻AG273QG这款的专业显示器。它搭载了27英寸2K分辨率的NanoIPS面板,为你呈现最够细腻画面。165Hz的刷新率和1ms的响应时间,让游戏画面可以流畅清晰的呈现。内置的G-Sync防撕裂芯片,把游戏中画面撕裂的几率将至最低。

G-Sync遇见Nano IPS!AG273QG电竞显示器评测

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