Što je prilagodljiva sinkronizacija?

Evo jedne nepobitne činjenice: u posljednjih nekoliko godina na tržištu prijenosnih računala prodano je više od stolnih računala. Ovo je neizbježna nuspojava mobilne revolucije, zbog koje danas živimo u svijetu u kojem korisnici računala više ne žele biti „usidreni“ na jednom mjestu. Umjesto toga, žele ih koristiti u pokretu, u bilo koje vrijeme i na bilo kojem mjestu, prema vlastitoj želji..

Za većinu modernih modela to nije problem - moderne konfiguracije prijenosnih računala pružaju munjevitu brzinu u slučajevima kao što su web surfanje, rad s uredskim aplikacijama, gledanje filmova i slušanje glazbe.

S igrama je, međutim, situacija malo drugačija. Tradicionalno, oni su jedan od naj "pohlepnijih" za hardverskim resursima računalnih aplikacija, što postavlja izuzetno visoke zahtjeve za karakteristikama sustava. Budući da suvremene mobilne tehnologije i dalje zahtijevaju određenu razinu kompromisa između performansi i energetske učinkovitosti, čak i najsnažniji (i skupi) prijenosnik klase gaming klase ne može osigurati razinu performansi stolnog računala opremljenog najnovijom generacijom komponenti.

Ali ovo može biti prošlost zahvaljujući vrlo zanimljivoj tehnologiji koja se zove Adaptive Sync. Za ovo moramo zahvaliti NVIDIA-i koja je, iako se ne može nazvati svojim tvorcem, najviše doprinijela komercijalizaciji ove tehnologije..

Uz njegovu pomoć vrlo će brzo gaming prijenosna računala moći ponuditi igračko iskustvo uporedivo po kvaliteti s onima na stolnim računalima bez odlučnih kompromisa u pogledu energetske učinkovitosti..

Sinkronizacija okvira i zašto je to problem igračima?

Ako čitate materijale koji raspravljaju o igračkim performansama određene konfiguracije, vjerojatno ste primijetili da se autori često pozivaju na jedan određeni pokazatelj - 60 sličica u sekundi. Za većinu igrača, njegovanih 60 fps dobro je vrsta "Svetog grala" visokokvalitetnog računalnog igranja, ali razlog za to nije povezan s računalnim hardverom, već karakteristikama modernih LCD zaslona.

Danas većina zaslona, ​​posebno onih opremljenih mobilnim računalima, koristi fiksnu brzinu osvježavanja. Ovo je jedan od ključnih pokazatelja svakog monitora, koji pokazuje koliko se puta u sekundi ažurirana slika prikazana na njemu..

Drugi parametar koji se već izravno odnosi na video karticu poznat je pod nazivom "Okviri u sekundi" (kadrovi u sekundi ili samo fps), a naziv govori sam za sebe: ovo je broj okvira za igru ​​koji se mogu dobiti odgovarajućom konfiguracijom kako bi se stvorila realna iluzija kretanja.

Da biste dobili maksimalno igračko iskustvo, ova dva pokazatelja moraju biti sinkroni - tj. računalna oprema trebala bi osigurati 60 sličica u sekundi, što će monitor vizualizirati brzinom osvježavanja od 60 Hz. U ovom idealnom slučaju na ekranu ćete vidjeti sliku koja će biti glatka, bez treperenja, kidanja ili zamagljivanja.

Jao, u praksi se to nikada neće dogoditi. Razlog je taj što svaki suvremeni zaslon radi s fiksnom brzinom osvježavanja od 60 herca (iako je kod nekih monitora frekvencija 120-144 Hz). Međutim, broj sličica u sekundi nužno varira, to jest, ovaj indikator ne može biti konstantan. Na primjer, u igri otvorenog svijeta isti sustav može proizvesti 50+ okvira u zatvorenom prostoru (tj. Performanse bliske željenom 60 fps), ali na otvorenim mjestima pokazatelj može brzo potonuti i do 30-40 sličica u sekundi. Na slabim konfiguracijama, jaz između čestih ažuriranja zaslona i okvira u sekundi bit će još veći.

Problem je dodatno kompliciran činjenicom da broj okvira uvelike ovisi o odabranoj razini grafičkih postavki i razlučivosti u igri. Tako, na primjer, određena konfiguracija može jamčiti 50-60 fps i relativno udobnu igru ​​rezolucije 1280 x 720 piksela i prosječnu razinu detalja. No, vrijedno je povećati rezoluciju na Full HD (1920 x 1080 piksela), vizualne parametre do Ultra razine, a performanse će se "srušiti" na 10-20 sličica u sekundi, što će u praksi igru ​​učiniti "neplativom".

Rješavanje problema

Do nedavno, tradicionalni odgovor na probleme sinkronizacije između monitora i računala (video kartica) bio je V-Sync. Drugim riječima, vertikalna sinkronizacija. Ovo je sirov, ali relativno učinkovit način koji u praksi omogućuje da se motor igara sinkronizira s brzinom osvježavanja prikaza..

Nažalost, ovo rješenje ima jedan ozbiljan nedostatak: ispravno djeluje samo ako se svaki sljedeći kadar prikaže u manje od 1/60 sekunde. Ako priprema okvira traje duže, onda u sljedećem ciklusu ažuriranja zaslona on jednostavno neće biti spreman za vizualizaciju. U skladu s tim, video kartica će je morati ponovo vizualizirati. Nažalost, to se događa s većinom modernih grafičkih kartica - čak i najviše klase, a vidljivi rezultat svega toga su neugodna kašnjenja slike i druge neugodne nuspojave.

Ovdje NVIDIA intervenira s idejom takozvane "adaptivne sinkronizacije" koja je u njihovom slučaju postala poznata kao G-Sync. To je suprotno od V-Sync-a, koji monitor prisiljava na sinkronizaciju s igrom, a ne obrnuto. Dakle, čak i ako hardver (video kartica) može pružiti, recimo, 30 sličica u sekundi, to neće predstavljati poseban problem, jer će se prikaz sustava sinkronizirati s njim i raditi će sa brzinom osvježavanja od 30 Hz.

Ova tehnologija može se pokazati kao nebeska mane za sve igrače, a posebno za one koji igraju na prijenosnim računalima koja tradicionalno nude manje performansi od igara na stolnim računalima..

Ne samo pro

Na papiru, G-Sync zvuči čudesno i ima potencijal pružanja kvalitetnih igara čak i na slabim prijenosnim računalima, koji bi inače mogli samo sanjati željenih 60 sličica u sekundi. U praksi, međutim, sve nije tako jednostavno - posebno što se tiče implementacije G-Sync u mobilna računala.

Problem je u tome što je za provedbu adaptivne sinkronizacije monitoru računala potreban dodatni modul koji dinamički prilagođava brzinu osvježavanja u skladu s brojem okvira u sekundi. Ovaj modul je skup i, što je još gore, zahtijeva mnogo energije, što ga čini neprimjerenim dodatkom, barem na prijenosnim računalima, za koji su problemi u vezi s potrošnjom energije posebno bolni.

To je situacija s G-Sync 2013. godine, kada je NVIDIA prvi put najavila ovu tehnologiju. Unatoč tome, tvrtka je nastavila aktivno raditi na razvoju koncepta adaptivne sinkronizacije, i kao rezultat toga, Mobile G-Sync, vrsta originalne ideje dizajnirane posebno za korištenje na prijenosnim računalima, nedavno je predstavljena svijetu.

Mobilna g-sinkronizacija

Glavna prednost nove modifikacije tehnologije je nedostatak potrebe za zasebnim modulom hardverske sinkronizacije. Umjesto toga, Mobile G-Sync koristi mogućnosti jednog od najmodernijih sučelja - ugrađenog DisplayPort-a (eDP) koji je opremljen s većinom prijenosnih računala nove generacije.

U mobilnoj verziji G-Sync pruža softversku, a ne metodu hardverske adaptivne sinkronizacije. Temelji se na složenom matematičkom algoritmu koji pokušava s velikom preciznošću predvidjeti sposobnost video kartice da pripremi sljedeći okvir namijenjen vizualizaciji i, uzimajući to u obzir, prilagođava brzinu osvježavanja prikaza.

Naravno, postizanje 100% točnosti u ovom slučaju je nemoguće, ali čak i približan rezultat daje ozbiljan odraz kvaliteti igračkog iskustva..

Prednosti Mobile G-Sync su očite: uglađenija reprodukcija, čak i na slabim hardverskim konfiguracijama, bez povećane potrošnje energije. Ali, nažalost, tehnologija ima svojih slabosti. Kao što je već spomenuto, postizanje apsolutne točnosti u okvirnom predviđanju nije moguće. Iz tog razloga, algoritam djelomično žrtvuje točnost boja zbog fiksne brzine osvježavanja i uglađenije reprodukcije.

Još neugodnija nuspojava od praktične primjene ove tehnologije je ta što se Mobile G-Sync i NVIDIA Optimus međusobno isključuju. Kao što možda znate, potonja je popularna značajka koja vam omogućuje dinamično prebacivanje između integrirane grafičke jezgre u središnjem procesoru i diskretne (GeForce) video kartice. Dakle, prilikom rada s laganim zadacima, poput pregledavanja Interneta i uređivanja dokumenata, laptop može koristiti integrirani videozapis, koji troši znatno manje energije od diskretnog grafičkog adaptera.

Međutim, kako bi mobilni G-Sync radio, zaslon prijenosnog računala mora biti povezan izravno s diskretnom grafičkom karticom (naravno, s markom NVIDIA). To u praksi isključuje sudjelovanje integrirane grafičke jezgre u procesoru i omogućuje Mobile G-Sync i Optimus međusobno isključivim..

Prema NVIDIA-i, to nije značajan problem, posebno za modele prijenosnih računala s novom generacijom GPU-a - Maxwell, koji su izuzetno energetski učinkoviti. Međutim, ovo je važan kompromis koji će mnogi OEM partneri morati učiniti ako odluče ponuditi Mobile G-Sync kao opciju na svojim prijenosnim računalima sljedeće generacije..

Naravno, u nedostatku neovisnih testova, još uvijek nije vrlo jasno koliko će ovaj kompromis biti velik i u kojoj će mjeri mobilni G-Sync zbog Optimusa utjecati na trajanje baterije.

Drugo je pitanje da čak i najnapredniji modeli prijenosnih računala ne mogu ponuditi posebno impresivnu autonomiju - posebno na pozadini ultra učinkovitih mobilnih sustava poput najnovije generacije ultra knjiga.

No s obzirom na činjenicu da govorimo o visoko specijaliziranim prijenosnim konfiguracijama dizajniranim za specifičnu publiku (igrače) koji preferiraju vrhunske performanse, takva žrtva u pogledu trajanja baterije teško može biti kobna ako Mobile G-Sync ispuniti obećanje da će osigurati doista značajno povećanje kvalitete igračkog iskustva.

Dobar dan!