Играем по-новому. G-sync и FreeSync – особенности и отличия

Большинство мониторов работает при фиксированной частоте обновления – 60, 120 или 144 Гц, к примеру. При запуске 3D игры частота кадров (Frames per Second, FPS) будет «плавать» в определенном диапазоне в зависимости от того насколько ПК справляется с нагрузкой. По умолчанию графическая карта отправляет монитору кадры, как только они были обработаны, независимо от того, готов ли дисплей отобразить следующий кадр. Поэтому при частоте кадров, которая превышает частоту обновления экрана, могут появляться «разрывы» изображения, связанные с отсутствием синхронизации частот и спецификой обновления изображения у ЖК дисплеев – сверху вниз. Если ПК не обеспечивает стабильно высокий FPS, иногда новый кадр накладывается на старый, прежде чем тот исчезает с экрана. Появляется едва заметный эффект «разрыва» изображения на две части (его называют screen tearing от англ. слова to tear — рвать). Проблема особенно заметна при движениях в горизонтальной плоскости (например, при резких поворотах вправо и влево в шутерах). При этом, разрывы могут появляться даже на геймерских мониторах с частотой 120 или даже 144 Гц — просто они менее заметны.

Наглядный пример эффекта screen tearing

Многие годы проблему можно было частично решить включением вертикальной синхронизации (Vsync), которая заставляет графический адаптер «придержать» кадр, пока монитор не будет готов его отобразить. При этом максимальное количество кадров ограничивается частотой обновления экрана. Так что при устранении разрывов увеличивается задержка вывода изображения, которую можно ощутить, когда частота падает ниже поддерживаемой частоты обновления. К тому же, некоторые кадры будут обрабатываться графическим адаптером медленнее, так что монитору даже приходится ждать новые кадры, поэтому отображаются старые кадры, создается ощущение, что дисплей «заикается». Мало того, в тяжелых игровых сценах, когда видеокарте нужно работать более усердно, заметны проседания частоты кадров, что также может испортить впечатления от игрового процесса.

G-Sync и FreeSync – отличия и особенности

Чтобы избавиться от ограничений, вызванных вертикальной синхронизацией, главные производители графических адаптеров NVIDIA и AMD представили свои решения в этой области – G-Sync и FreeSync соответственно. Первая появилась в середине 2014 года, а вторая – весной 2015. Обе технологии работают с интерфейсом DisplayPort 1.2, как со стороны видеокарты, так и со стороны монитора. Компания AMD уже работает над возможностью интеграции технологии в интерфейс HDMI. Вне зависимости от производителя и особенностей реализации G-Sync и FreeSync, в основе обеих технологий лежит принцип изменения частоты обновления экрана. Причем выполняется он таким образом, что монитор может динамически подстраивать частоту обновления своего экрана под частоту кадров видеокарты. При этом частоты идеально синхронизированы, так что пользователь избавлен от разрывов изображения и визуальных багов, связанных с Vsync или видимых без ее использования.

Несмотря на то, что в основе этих технологий лежит одна идея, реализация отличается. Так, для работы G-Sync требуется отдельный проприетарный модуль, который устанавливается в монитор. Поскольку он стоит дорого, цена мониторов с G-Sync на несколько сотен долларов выше. Кроме этого, модули G-Sync поддерживают режим уменьшения размытия движения, который именуется Ultra Low Motion Blur (ULMB). Это позволяет пользователю выбрать режим работы подсветки дисплея для снижения до минимума «смазывания» картинки в движении (свойство ЖК-дисплеев). По отзывам, польза наиболее ощущается в стратегиях. Правда, две технологии пока что не работают одновременно, так как ULMB требуется постоянная частота обновления экрана. Ну и, конечно же, G-Sync совместима только с определенными видеокартами NVIDIA. Вот их список (по состоянию на лето 2015 года): TITAN Black и X, GeForce GTX 980, 970, 780 Ti, 780, 770, 760, 750 Ti, 750, 660, 680, 670, 690, 660 Ti и 650 Ti BOOST.

AMD FreeSync условно бесплатна для производителей мониторов, так как, благодаря компании VESA в интерфейс DisplayPort уже имплементирована спецификация Adaptive-Sync, которую и использует AMD. Большинство производителей мониторов уже имели нужные компоненты, но им не хватало правильного программного обеспечения для раскрытия всего потенциала технологии. Все обошлось без лицензирования, проприетарных компонентов и повышения цены. Все ради потребителей? Почти. Ведь без покупки современной видеокарты AMD не обойтись: Radeon R9 Fury X, R9 300 серии, R9 295X2, 290X, R9 290, R9 285, R7 260X или R7 260. У старых серий карт Radeon HD 7000, HD 8000 и других моделей R7 и R9, а также у части гибридных процессоров (APU) поддержка технологии не полная — в видео, но не играх. То есть на практике геймеры не ощутят пользы.

Модуль, который устанавливается в мониторы с поддержкой G-Sync

Поэтому особенности этой технологии немного другие. Благодаря отсутствию отдельного модуля производители мониторов не ограничены только разъемом DisplayPort, можно также установить HDMI, DVI, D-Sub для разнообразных подключений, даже несмотря на то, что FreeSync работает только с DisplayPort. С другой стороны, отсутствует функция уменьшения размытия, так что производители мониторов будут сами решать, добавлять ее или нет. Кроме этого, FreeSync совместима с небольшим количеством видеокарт AMD и не работает с графикой NVIDIA и Intel.

Первые мониторы с G-Sync: Acer XB270HU, XB280HK, XB270HA, XB240HAbpr, Asus PG278Q, BenQ XL2420G, AOC G2460PG.

Первые мониторы с FreeSync: Acer XG270HU и XR341CK, AOC G2460PF и G2770PF, Asus MG279Q и MG278Q, BenQ XL2730Z, LG 29UM67.

Системные требования касаются не только «железа». Надо установить на ПК Windows 7 или более новую версию, а также свежую версию драйверов для графического адаптера. Также для работы этих технологий нужно активировать функцию в NVIDIA Control Panel или AMD Catalyst Control Center. Собственно, насчет игр ограничений нет — в большинстве проектов с 3D графикой польза будет заметна.

Первые впечатления

Что касается реальных условий эксплуатации, то обе технологии зарекомендовали себя только с положительной стороны. Такое впечатление складывается по обзорам первых мониторов, совместимых с G-Sync или FreeSync. Возможно, польза заметна не всегда (не во всех играх, не на всех настройках графики и т. д.), однако, в целом обозреватели положительно оценивают эффект от G-Sync и FreeSync в шутерах, ролевых играх, автосимуляторах и играх других жанров.

G-Sync показывает наилучшие результаты при FPS в пределах 45-60 кадров/с, а для FreeSync этот показатель составляет 40-75 кадров/с. То есть в тех условиях, при которых играют обычные люди, а не киберспортсмены. При этом для технологии FreeSync даже можно включить Vsync, если система достаточно производительна, чтобы выйти за рамки возможностей поддерживаемого монитора. Тем не менее, при приближении к частоте 144 Гц, польза технологий не так ощутима, хотя все-равно заметна. Тесты показывают, что производительность системы с включенной FreeSync на доли процента выше, чем без нее. С другой стороны, G-Sync уменьшает количество FPS на пару кадров, что едва-ли заметно в играх. Так что не стоит волноваться, что дополнительная нагрузка на систему при активизации этих технологий сильно повлияет на ее производительность в играх.

Резюме

Простого ответа на вопрос «Что лучше – G-Sync или FreeSync?» нет. Все сводится к выбору производителя – NVIDIA или AMD. Учитывая, что единого стандарта нет, то нужно подстраиваться под существующую систему или собирать новую. Технология AMD существенно дешевле и намного удобнее для реализации со стороны производителей мониторов, хотя это и не значит, что дисплеи с поддержкой FreeSync заполнят рынок. Все дело в том, что примерно 3 из 4 проданных дискретных видеокарт (без учета графики, встроенной в процессоры) имеют процессор NVIDIA. Так что производители мониторов точно не обойдут стороной G-Sync, даже несмотря на повышение стоимости конечного продукта. Не будем забывать о бонусе в виде технологии ULMB, уменьшающей размытие при движении объектов на экране, которая во многих случаях тоже полезна, как и адаптивная частота развертки. Пусть мониторы с G-Sync или FreeSync пока еще дорогие и их мало, однако в скором будущем эти технологии могут стать массовыми и, возможно, на их основе появится универсальная технология — для всех видеокарт и мониторов. А пока самые требовательные геймеры могут увидеть какой эффект дают новые разработки уже сейчас... и возвращаться к играм «по старому», судя по отзывам очевидцев, многие из них уже не захотят.