Что такое vrr монитор

Что такое G-Sync, FreeSync, V-Sync и HDMI VRR? — Разбор

Всех ПК-геймеров планеты Земля объединяет одна проблема — вертикальные разрывы изображения. И вроде бы есть куча технологий которые решают эту проблему:

Но легче от этого не становится. Только больше путаешься. Чем все эти технологии отличаются? Какую выбрать видеокарту и монитор? И будет ли это всё работать на телевизоре?

Давайте сегодня раз и навсегда разберемся в технологиях адаптивной синхронизации изображения.

Для тех кто не в курсе. А в чём собственно проблема?

Чтобы изображение появилось на экране, должно произойти, как минимум, две вещи:

Вроде бы всё просто! Но тут кроется небольшой конфликт. Монитор работает по строгому расписанию. Нужно обновлять изображение на экране через равные промежутки времени, строго определённое количество раз в секунду. Этот параметр называется частотой обновления и измеряется он в герцах.

Обычные мониторы работают на частоте 60 Гц, то есть способны выводить 60 кадров в секунду, а игровые на 144 Гц и выше.

А вот графический процессор живет в совершенно ином мире. В играх постоянно всё меняется: колышется листва, журчит ручеёк, враги выпрыгивают из-за угла. Каждый кадр отличается по своей сложности, поэтому на их просчет уходит разное количество времени.

Иными словами, у монитора частота кадров постоянная, а у видеокарты переменная.

Вот и выходит, что за один цикл обновления монитора видеокарта может подготовить больше одного кадра или меньше.

Из-за этого мало того что страдает плавность картинки, так еще и появляются артефакты в виде вертикальных разрывов изображения. Кстати, при просмотре фильмов тоже могут появляться такие артефакты, потому что кино снимают в 24 к/с.

V-Sync

Очевидно проблема требовала решения, и еще на заре компьютерных игр оно появилось! Название у этого решения — вертикальная синхронизация или V-Sync. Наверняка вы встречали такую опцию как в настройках видеокарты, так и в играх.

Работает эта штука достаточно топорно. Фактически она просто принуждает видеокарту выводить кадры с частотой кратной частоте обновления экрана. Например, если у вас монитор 60 Гц, то максимальное количество кадров в секунду тоже будет 60, даже если ваша видеокарта способна на большее. И в общем-то часто такое ограничение вполне уместно, если у видеокарты хватает мощи и нет просадок ниже 60 к/с, но если они есть — начинаются проблемы.

При включенной вертикальной синхронизации, следующее кратное значение — это 30 к/с. Поэтому даже если ваш фреймрейт просел фактически всего на пару кадров, вы всё равно увидите падение до 30 к/с. Такой перепад мало того, что большой и очень визуально ощутимый, так ещё и будет происходить с небольшим лагом. Поэтому если стабильного FPS в 60 к/с или 30 не достичь, то включать V-Sync вообще нет никакого смысла.

Справедливости ради, чем выше герцовка монитора, тем больше мы имеем кратных значений, на которых может работать синхронизация. Поэтому на игровых мониторах V-Sync работает куда лучше.

Но история с кратными значениями — не самая главная проблема технологии. Есть другой не очевидный недостаток: вертикальная синхронизация — увеличивает задержку ввода, то есть Input Lag.

Игра медленнее реагирует на ваши действия, всё происходит с задержками и как-то плывёт в молоке, поэтому прицелиться становится гораздо сложнее. Почему так происходит?

Это интересно, смотрите! Каждый кадр рассчитывается и выводится на экран через один и тот же конвейер. Упростим его до трёх этапов.

Ну и в чём проблема, спросите вы? Дело в том, что ЦП не берется за подготовку следующего кадра, пока предыдущий не будет выведен на экран. Поэтому ограничивая количество выводимых кадров в угоду синхронизации с дисплеем, мы фактически увеличиваем задержки с которыми обновляется состояние игры! И если в каких-то простеньких играх типа пасьянса такие вещи допустимы, то в соревновательных играх вертикальная синхронизация может стать серьёзной помехой.

G-Sync

Но переживать не стоит, так как решение появилось еще в 2013 году. Именно тогда компания NVIDIA представила свою технологию адаптивной синхронизации — G-Sync. В отличие от старой технологии, G-Sync позволяет подстраивать не видеокарту под частоту обновления монитора, а наоборот заставляет монитор менять свою частоту под видеокарту!

Представляете? Так тоже можно было!

В результате мы получаем потрясающе плавную картинку без вертикальных разрывов и задержки ввода! Просто сказка! G-Sync также работает в огромном диапазоне частот. Изначально это было от 30 до 144 Гц, а сейчас уже есть поддержка до 360 Гц и может даже выше, тут скорее всё зависит от монитора.

А если фреймрейт падает ниже 60 Гц G-Sync умеет дублировать пропущенные кадры.

Получаются сплошные плюсы и проблема решена еще в 2013 году? Так почему же мы до сих пор об этом говорим?

Ну как сказать. Во-первых, эта технология закрытая, соответственно, G-Sync работает только с карточками NVIDIA, но это пол беды.

Все волшебные функции G-Sync стали возможны благодаря специальному чипу, который необходимо встроить в монитор. Естественно, эти чипы производит тоже NVIDIA и стоят они недешево. Поэтому мониторы с поддержкой G-sync в среднем стоят на 250-300$ дороже и таких моделей очень мало. То есть получилась классная, и для 2013 года революционная технология, но не универсальная и дорогая.

VESA Adaptive Sync

Поэтому уже спустя год, в 2014, Ассоциация стандартизации Video Electronics Standards Association или VESA представила открытую технологию Adaptive Sync, которая умеет, в принципе, всё то же самое, что и G-Sync, но без дорогостоящих чипов и работает на частотах от 9 до 240 Гц! Неплохо да?

Но для внедрения технологии нужно, чтобы её поддержку внедрили в прошивку и драйвер монитора, драйвер видеокарты, операционной системы и в игры!

А также необходимо наличие DisplayPort версии не ниже 1.2a, так как технология стала частью именно Display Port. Как видите, чтобы технология взлетела, нужно было проделать много работы. И этой работой занималась компания AMD.

AMD FreeSync

В 2015 году AMD внедрили Adaptive Sync в драйвера своих видеокарт и назвали технологию FreeSync. Реализация от AMD быстро получила очень широкое распространение. Добавить поддержку FreeSync в монитор оказалось настолько дешево, что сейчас сложнее найти игровой монитор без этой фичи, чем с ней.

Но AMD не остановились на просто внедрении стандарта от VESA. Также они добавили поддержку HDMI, начиная с версии 1.4. А в 2017 выпустили FreeSync 2, в который добавилась поддержка HDR и компенсацию низкой частоты кадров, как в G-SYNC.

Кстати, чуть позже, FreeSync 2 переименовали в в более элитное FreeSync Premium Pro, а обычный FreeSync для мониторов с частотой 120 Гц и выше стали называть FreeSync Premium. Хотя такие маркетинговые финты я не одобряю, но в остальном сплошной респект AMD за популяризацию стандарта.

Кстати, NVIDIA также в 2017 году добавила поддержку HDR и назвала это всё G-Sync Ultimate.

И вроде бы всё классно, в команде у красных и у зеленых есть по своей шикарной технологии. Но что делать, если у тебя видеокарта от NVIDIA, ты хочешь нормальную поддержку G-Sync, но покупать дорогущий монитор с этой технологией совсем не хочется? Или наоборот — не покупать же Radeon только потому что у тебя монитор с FreeSync?

До недавнего времени выбора не было никакого. Хочешь подешевле и побольше выбор мониторов — покупай Radeon. В другом случае, придется раскошелиться.

G-Sync Compatible

Но в 2019 году NVIDIA пошли навстречу покупателям и добавили поддержку стандарта VESA Adaptive Sync в драйвера для своих видеокарт серии RTX, а также для карточки GTX 1080. А значит теперь можно легко насладиться лучшим из двух миров: взять себе карточку от NVIDIA и монитор с FreeSync по вкусу. Вот только есть проблема. Если на FreeSync мониторе не написано G-Sync Compatible — значит он не был протестирован NVIDIA на совместимость и никаких гарантий, что всё будет работать нормально, вам никто не даёт. А NVIDIA тестирует далеко не все, и далеко не самые доступные модели.

Поэтому инициативу по тестированию в свои руки взяло интернет-сообщество. Они составили табличку с огромным списком протестированных пользователями мониторов.

С мониторами, кажется, разобрались. Но как быть, если хочется поиграть на большом экране телевизора через консоль или ПК. Будет ли работать адаптивная синхронизация? Спешу вас порадовать — будет! При условии что ваш ТВ оснащен портом HDMI версии 2.1, в который добавили технологию переменной частоты обновления VRR — Variable Refresh Rate.

Причём всё будет работать и с видеокартами от NVIDIA и с Radeon. Всё потому, что VRR — это та же самая технология VESA Adaptive Sync, но теперь она стала ещё и частью стандарта HDMI 2.1. Именно таким образом адаптивная синхронизация реализована в консолях нового поколения. А также, вы удивитесь, в Xbox One S и One X. Да, в коробки текущего поколения от Microsoft VRR завезли даже раньше, чем HDMI 2.1.

Итоги

Что, в итоге спустя 6 лет после своего появления, технология Adaptive Sync стала фактически отраслевым стандартом. Захватив видеокарты от AMD и NVIDIA, телевизоры и даже интегрированная графика от Intel в 11-м поколении процессоров теперь поддерживает эту технологию. А это значит, что в светлом будущем мы будем жить без единого разрыва, по крайней мере, вертикального!

Источник

Что такое HDMI VRR на PlayStation 5 и Xbox Series X

Г еймеры на ПК уже много лет наслаждаются играми с переменной частотой обновления (VRR). Наконец, Sony и Microsoft вводят VRR в свои консоли следующего поколения.

Итак, что такое VRR, как он работает и понадобится ли Вам новый телевизор для его использования?

Почему VRR — это круто

Частота обновления — это количество раз, которое дисплей может обновлять в секунду. Большинство телевизоров и мобильных устройств обновляются с частотой 60 Гц, что означает, что за одну секунду можно просмотреть 60 отдельных кадров. Топовые телевизоры работают с частотой 120 Гц, а специализированные игровые мониторы — до 360 Гц.

«Частота кадров» — это количество кадров, которое консоль или компьютер может передавать в секунду. Если исходное устройство не может обеспечить полные 60 кадров в секунду, вместо этого может быть отправлен частичный кадр. Дисплею все равно, получает ли он полный или частичный кадр; он будет отображать все, что получит.

Это приводит к эффекту, называемому разрывом экрана, при котором частичные кадры отображаются поверх предыдущего полностью визуализированного кадра. Поскольку кадры отображаются горизонтально, сверху вниз, разрыв проявляется в виде дрожащей горизонтальной линии, часто около середины экрана.

Время от времени небольшое количество разрывов на нескольких частичных кадрах не является большой проблемой. Однако, когда графический процессор постоянно пропускает кадры из-за слишком высокой нагрузки рендеринга, разрыв экрана может серьезно повлиять на то, как игра выглядит. К счастью, переменная частота обновления может помочь устранить эту проблему, чтобы игры выглядели лучше и более плавно.

Геймеры на ПК уже много лет используют функцию V-Sync для блокировки обновления и частоты кадров. Однако для того, чтобы V-Sync эффективно уменьшала разрывы экрана, Вы должны гарантировать, что видеокарта может не отставать от частоты обновления монитора. Если Вы используете дисплей с частотой 60 Гц и Ваша производительность упадет ниже 60 кадров в секунду, Вы увидите артефакты разрыва изображения.

Обратной стороной V-Sync является то, что Вам, возможно, придется отказаться от производительности или графической точности. Часто Вам придется выбирать между безупречным воспроизведением с пониженным качеством изображения или более привлекательной игрой, которая не может оставаться заблокированной на 60 кадрах в секунду.

HDMI VRR — новый стандарт

Чтобы избежать разрывов экрана, Вы должны изменять частоту обновления вместе с частотой кадров. Чтобы это работало, Вам нужны технологии, которые помогут решить эти проблемы. Это означает консоль или видеокарту с поддержкой VRR на одном конце и дисплей, поддерживающий VRR, на другом.

У NVIDIA и AMD есть собственные технологии VRR, известные как G-Sync и FreeSync соответственно. FreeSync также использовалась Microsoft в Xbox One S и X. G-Sync — флагман среди тех, кто использует видеокарты NVIDIA GTX и RTX.

Дисплеи должны быть разработаны с учетом этих технологий. В случае G-Sync для этого часто требуется специальный чип, в то время как FreeSync является открытой платформой. Однако недавние разработки показали, что AMD представила стандарт с уровнями Premium и Premium Pro для контента 4K и HDR.

Microsoft подтвердила, что Xbox Series X и S будут использовать как HDMI VRR, так и AMD FreeSync.

Обе новые консоли Xbox будут поддерживать VRR в диапазоне 30–120 Гц при условии, что это может сделать Ваш телевизор. HDMI VRR определен в последнем стандарте HDMI 2.1, но некоторые телевизоры с портами HDMI 2.0b тоже могут это делать. Поэтому не стоит ожидать, что все телевизоры, совместимые с HDMI 2.1, будут поддерживать HDMI VRR.

Через несколько лет HDMI VRR, вероятно, появится в дисплеях всех ценовых категорий, но в настоящее время мы находимся на переходном этапе. Многие высокопроизводительные модели в настоящее время вообще не имеют HDMI 2.1.

В официальных спецификациях Sony для PS5 указано «VRR (указано в HDMI версии 2.1)». Это говорит о том, что HDMI VRR зависит от нового стандарта. Поскольку Sony PlayStation 5 также использует графический процессор AMD, она может также поддерживать FreeSync, как и новые консоли Microsoft.

Следующее поколение

NVIDIA представила свои карты 30-й серии (в частности, RTX 3080 и RTX 3090) в сентябре. Это были первые видеокарты для ПК с HDMI 2.1 и поддержкой HDMI VRR и G-Sync. Поскольку эти карты опережают представленные на рынке консоли следующего поколения, они являются первыми доступными коммерческими устройствами HDMI 2.1.

Это привело к некоторым проблемам с G-Sync для работы на некоторых дисплеях HDMI 2.1. В линейке OLED-дисплеев LG были проблемы с выводом 10-битного изображения 4K 120 Гц без субдискретизации цветности (4:4:4).

Было выпущено обновление для моделей 2019 и 2020 годов, чтобы исправить эту проблему, а также странную проблему с мерцанием, которая возникла во время загрузочных экранов.

Не исключено, что эти проблемы будут и дальше возникать по мере того, как консоли следующего поколения впервые подключаются к дисплеям следующего поколения. Некоторые из проблем G-Sync включали мерцание и нежелательную субдискретизацию цветности, из-за чего текст трудно читался в режиме ПК.

LG — один из немногих производителей, внедривших HDMI 2.1 на данном этапе, и вряд ли он будет последним, кто столкнется с такими проблемами.

Однако, как только ошибки будут устранены, игры следующего поколения в станут значительным обновлением по сравнению с предыдущими. Сейчас есть разговоры о 120 кадрах в секунду при полном разрешении 4K.

Между тем, VRR гарантирует, что игры останутся плавными и отзывчивыми, даже если такие высокие цели не смогут быть достигнуты. Это также означает, что падение производительности будет менее заметным, чем в эпоху PS4 и Xbox One.

Однако у технологии есть ограничения. Предстоящий Sony Spider-Man Remastered для PlayStation 5 будет иметь возможность использовать трассировку лучей для определенных элементов, таких как отражения и некоторые тени (ambient occlusion).

Однако, поскольку трассировка лучей ограничивается режимом «визуального качества» с частотой 30 кадров в секунду, технология VRR использоваться не будет. Это интересно, учитывая заявление Microsoft о том, что Series S и X будут поддерживать VRR в диапазоне 30–120 Гц.

Это один из аргументов в пользу использования FreeSync поверх HDMI VRR, если Ваше оборудование поддерживает его. AMD разработала технологию под названием Low Framerate Compensation (LFC), которая помогает сгладить игровой процесс, когда скорость падает ниже 30 кадров в секунду.

Используя методы удвоения кадров, FreeSync LFC уменьшает подергивание, но это не полностью устраняет плохую производительность. Если Вам нужна возможность использовать FreeSync, Вам необходимо убедиться, что приобретенный Вами телевизор или монитор поддерживает его.

Дисплеи нового поколения

Если Вы все еще не уверены, пусть другие испытывают эту технологию. В 2021–2022 годах будет доступно намного больше телевизоров, поддерживающих эту функцию, и они, вероятно, будут дешевле, чем современные модели.

HDMI VRR — это технология нового поколения для игровых консолей нового поколения. В дополнение к панелям с частотой 120 Гц, входам HDMI 2.1 и низкой задержке ввода, VRR является одной из главных функций, которые нужно искать на Вашем следующем игровом телевизоре.

Источник

VRR: все, что нужно знать о переменной частоте обновления

Сохранить и прочитать потом —

Стандарт HDMI 2.1 хорош во многих отношениях, но особенно он важен для геймеров – и становится все востребованнее по мере приближения к выходу консолей нового поколения, PS5 и Xbox Series X.

Дело в том, что в HDMI 2.1 реализована поддержка ряда специализированных функций для оптимизации игр, таких как ALLM (автоматический режим низкой задержки входного сигнала), суть которой в автоматическом переключении телевизора в игровой режим с низким уровнем задержки при обнаружении сигнала с консоли. А HFR (высокая частота кадров) позволяет во время игры выводить на экран 60 кадров в секунду.

Но, пожалуй, самой важной из перечня поддерживаемых функций – которой вы к тому же можете воспользоваться прямо сейчас – является VRR. Итак, что же это такое и как это получить? Внимание, спойлер: вам не обязательно потребуется телевизор с поддержкой HDMI 2.1, и в вашей консоли эта опция уже может быть реализована.

Что такое VRR

«VRR» расшифровывается как «переменная частота обновления»; попросту говоря, эта функция позволяет телевизору регулировать частоту обновления в реальном времени в соответствии с частотой кадров на выходе игровой приставки или компьютера.

Если фильмы и телепрограммы воспроизводятся с постоянной частотой кадров (обычно 24 кадра в секунду для фильмов и 24 либо 50/60 – для телепередач), то этот показатель в игре постоянно меняется в зависимости от объема выполняемых процессором операций: менее насыщенная часть игры может воспроизводиться с относительно постоянной частотой, скажем, 50 кадров/сек (хотя в реальности это число почти всегда будет немного колебаться), но в момент внезапного взрывного действия приставка начинает работать гораздо интенсивнее, а частота кадров падает до 30 в секунду или до еще более низкого значения. Эти постоянные и внезапные изменения могут привести к «зависаниям» и разрывам на дисплеях, работающих со статической частотой обновления – то есть практически на всех.

Именно для этого нужна переменная частота обновления кадров. Телевизор, поддерживающий VRR, будет динамически подстраивать свою частоту обновления к частоте смены кадров в игре, точно следуя любым изменениям. В результате мы получим более плавный и стабильный игровой процесс.

Различные форматы VRR

К сожалению, единого формата переменной частоты обновления не существует. Эта технология родилась в мире компьютерных игр в условиях вековечной борьбы производителей видеокарт AMD и Nvidia за первенство в отрасли, поэтому неудивительно, что каждая компания продвигала собственный формат VRR: у AMD он назывался FreeSync, а у Nvidia – G-Sync.

Для тех, кто играет с компьютера, формат VRR будет определяться маркой его видеокарты.

Широко распространено мнение, что для отработки сигнала с переменной частотой обновления с игровых приставок телевизор должен поддерживать либо Freesync, либо G-Sync, но на деле это не так. Существует третий формат VRR, о чем пока мало кто знает – он называется HDMI Forum VRR или просто HDMI VRR.

Новый формат является частью спецификации HDMI 2.1 и все чаще встречается в новых телевизорах – включая те, которые официально оснащены только разъемами HDMI 2.0. Стоит отметить, что телевизор с HDMI 2.1 не обязательно поддерживает HDMI VRR, хотя чаще всего это так.

Консоли с поддержкой VRR

Из консолей нынешнего поколения с VRR совместимы только Xbox One X и Xbox One S. Ни одна из версий PS4, даже PS4 Pro, поддержку переменной частоты не предлагает.

В Xbox One X и One S в основном используется формат FreeSync, но в активе у них также и HDMI VRR. Если ваш телевизор поддерживает FreeSync, то консоль будет посылать сигнал в этом формате; если FreeSync нет, но есть HDMI VRR, то будет применяться он. Вот почему некоторые владельцы ТВ, не включенных в список совместимых с FreeSync моделей, все-таки могут активировать VRR на приставке Xbox.

Обе нынешние версии Xbox поддерживают VRR в диапазоне от 40 до 60 Гц. Xbox Series X обещает более интересную картину. Консоль Microsoft нового поколения будет совместима с HDMI 2.1 и обеспечит VRR для видео в 4K в гораздо более широком спектре – от 30 и аж до 120 Гц – если ваш телевизор на это способен. Кроме того, Xbox Series X будет работать одновременно и с FreeSync, и с HDMI VRR.

Как будут обстоять дела у PS5, пока не вполне понятно. Рассматривая раздел «Видеовыходы» официальных спецификаций, мы нашли в нем строчку «VRR (согласно стандарту HDMI версии 2.1)». Полагаем, что это означает поддержку общего формата HDMI VRR – но FreeSync тоже может быть в наличии, так как графический процессор PS5 произведен компанией AMD.

Телевизоры с поддержкой VRR

За вычетом нескольких исключений общее правило таково: если ваш телевизор оснащен разъемами HDMI 2.1, он должен быть совместим с VRR. Проблема в том, что аппаратов с интерфейсом HDMI 2.1 пока не так много. К счастью, некоторые модели ТВ с портами HDMI 2.0 поддерживают часть функций HDMI 2.1, включая VRR.

Чаще всего эта функция встречается в моделях LG и Samsung.

OLED-телевизоры LG уже пару лет сертифицированы по стандарту HDMI 2.1, поэтому владельцы линеек B9, C9, E9 и W9 2019 года, а также таких ЖК-моделей премиум-класса, как SM9800, могут использовать функцию VRR с частотой до 60 Гц. Линейки GX, CX и BX нынешнего года поднимают планку, поддерживая VRR для 4K вплоть до 120 Гц, благодаря чему идеально сочетаются с консолями нового поколения. G-Sync и HDMI VRR предлагаются в стандартной комплектации, официальная поддержка FreeSync будет подключена в моделях 2020 года после очередного обновления прошивки.

Топовые ТВ Samsung чаще всего не имеют официальной сертификации HDMI 2.1, но уже достаточно давно совместимы с VRR. Все QLED-телевизоры компании 2018 года, начиная с флагманского Q9FN и заканчивая Q6FN, поддерживают VRR до 60 Гц в форматах FreeSync и HDMI VRR. То же можно сказать об QLED-моделях 2019 года от Q60R и выше, а также о великолепном ЖК-телевизоре RU8000.

Что касается моделей Samsung 2020 года, то для получения VRR необходимо приобрести по меньшей мере Q70T – Q60T и TU8000, к сожалению, его не поддерживают. Те 4K-ТВ, которые оснащены VRR (Q70T, Q80T, Q90T и Q95T), похоже, ограничиваются частотой 60 Гц; сейчас это не так принципиально, но может стать проблемой, если вы решите обновиться до Xbox Series X или PS5. Мы обратились в Samsung за комментарием и сообщим о результатах.

У других производителей VRR встречается достаточно бессистемно. Среди моделей Sony этой функцией располагает только новый XH90 (у некоторых дилеров он продается под названием XH92), а Panasonic и Philips в настоящее время не выпускают телевизоров с VRR.

Если вы любите игры и хотите обеспечить возможность использования переменной частоты обновления, планируя в будущем покупку новой консоли, обязательно обратите внимание на наличие такой опции у выбранного телевизора. И помните, что даже разъемы HDMI 2.1 на корпусе ТВ не являются железной гарантией поддержки VRR.

Подготовлено по материалам портала «What Hi-Fi?», октябрь 2020 г.

Источник