Co je adaptivní synchronizace?

Zde je jeden nesporný fakt: v posledních několika letech se na trhu s PC prodalo více než stolních počítačů. To je nevyhnutelný vedlejší účinek mobilní revoluce, v jejímž důsledku dnes žijeme ve světě, ve kterém uživatelé počítačů již nechtějí být „ukotveni“ na jednom místě. Místo toho je chtějí použít v pohybu, kdykoli a kdekoli, jak chtějí..

U většiny moderních modelů to není problém - moderní konfigurace notebooku poskytují bleskovou rychlost v případech použití, jako je surfování po webu, práce s kancelářskými aplikacemi, sledování filmů a poslech hudby.

U her je však situace trochu jiná. Tradičně jsou jedním z nejvíce "chamtivých" pro hardwarové zdroje počítačových aplikací, což klade extrémně vysoké nároky na vlastnosti systému. A protože moderní mobilní technologie stále vyžadují určitou úroveň kompromisu mezi výkonem a energetickou účinností, ani nejvýkonnější (a drahý) herní notebook nemůže poskytnout výkonovou úroveň stolního počítače vybaveného nejnovější generací komponent.

Ale to může být minulostí díky velmi zajímavé technologii nazvané Adaptive Sync. Za to musíme poděkovat společnosti NVIDIA, která, ačkoli ji nelze nazvat jejím tvůrcem, má největší podíl na komercializaci této technologie..

S jeho pomocí budou velmi brzy herní notebooky schopny nabídnout herní zážitek srovnatelný s kvalitou svých stolních protějšků bez rozhodujících kompromisů z hlediska energetické účinnosti..

Synchronizace snímků a proč je to pro hráče problém?

Pokud čtete materiály, které pojednávají o herním výkonu konkrétní konfigurace, pravděpodobně jste si všimli, že autoři často odkazují na jeden konkrétní indikátor - 60 snímků za sekundu. U většiny hráčů je cena 60 snímků za sekundu jakýmsi druhem „Holy Grail“ kvalitních počítačových her, ale důvod není spojen s hardwarem počítače, ale s vlastnostmi moderních LCD displejů..

Většina displejů, zejména těch vybavených mobilními počítači, dnes používá fixní obnovovací frekvenci. Toto je jeden z klíčových indikátorů každého monitoru, který ukazuje, kolikrát za sekundu se aktualizuje obrázek zobrazený na monitoru..

Další parametr, který již odkazuje přímo na grafickou kartu, se nazývá „Rámečky za sekundu“ (snímky za sekundu nebo jen fps) a jeho jméno hovoří samo za sebe: jedná se o počet herních rámců, které lze poskytnout s příslušnou konfigurací k vytvoření realistické iluze pohybu.

Chcete-li získat maximální herní zážitek, musí být tyto dva indikátory synchronní - tj. počítačové vybavení by mělo poskytovat 60 snímků za sekundu, které bude monitor zobrazovat s obnovovací frekvencí 60 Hz. V tomto ideálním případě uvidíte na obrazovce obrázek, který bude hladký, bez blikání, roztržení nebo rozmazání.

Bohužel, v praxi se to nikdy nestane. Důvod je ten, že jakýkoli moderní displej pracuje s pevnou obnovovací frekvencí 60 Hz (i když u některých monitorů je frekvence 120-144 Hz). Počet rámců za sekundu se však nutně liší, to znamená, že tento indikátor nemůže být konstantní. Například ve hře s otevřeným světem může stejný systém produkovat 50+ rámečků uvnitř (tj. Výkon blízký vyhledávaným 60 fps), ale na otevřených místech může indikátor rychle klesat až 30-40 rámečků za sekundu. U slabých konfigurací bude mezera mezi častými aktualizacemi zobrazení a snímky za sekundu ještě větší.

Problém je dále komplikován skutečností, že počet rámců do značné míry závisí na vybrané úrovni grafického nastavení a rozlišení ve hře. Například určitá konfigurace může zaručit 50-60 fps a relativně pohodlnou hru s rozlišením 1280 x 720 pixelů a průměrnou úrovní detailů. Nicméně stojí za to zvýšit rozlišení na Full HD (1920 x 1080 pixelů) a vizuální parametry na úroveň Ultra a výkon bude „padat“ na 10–20 snímků za sekundu, což v praxi způsobí, že bude hra „nepřehrávatelná“..

Řešení problémů

Až donedávna bylo tradiční odpovědí na problémy synchronizace mezi monitorem a počítačem (grafická karta) V-Sync. Jinými slovy, vertikální synchronizace. Jedná se o hrubý, ale relativně účinný způsob, který v praxi umožňuje synchronizaci herního enginu s obnovovací frekvencí displeje..

Bohužel, toto řešení má jednu vážnou nevýhodu: funguje správně pouze tehdy, je-li každý další snímek vykreslen za méně než 1/60 sekundy. Pokud příprava snímku trvá déle, pak v dalším cyklu aktualizace displeje nebude jednoduše připraven k vykreslení. V souladu s tím bude grafická karta muset vizualizovat znovu. Bohužel se to stává u většiny moderních grafických karet - dokonce i nejvyšší třídy, a viditelným výsledkem toho všeho je nepříjemné zpoždění obrazu a další nepříjemné vedlejší účinky.

Zde NVIDIA zasahuje do myšlenky tzv. „Adaptivní synchronizace“, která se v jejich případě stala známou jako G-Sync. Toto je opak V-Sync, který nutí monitor synchronizovat se hrou a ne naopak. Tedy, i když hardware (grafická karta) je schopen poskytnout například 30 snímků za sekundu, nebude to zvláštní problém, protože zobrazení systému bude s ním synchronizováno a bude pracovat s obnovovací frekvencí 30 Hz.

Tato technologie se může ukázat jako manna z nebe pro všechny hráče, a zejména pro ty, kteří hrají na notebookech, které tradičně nabízejí nižší herní výkon než stolní počítače..

Nejen profíci

Na papíře G-Sync zní skvěle a má potenciál poskytovat vysoce kvalitní hry i na slabých přenosných počítačích, které by jinak mohly jen snít o požadovaných 60 snímků za sekundu. V praxi však vše není tak jednoduché - zejména s ohledem na implementaci G-Sync v mobilních počítačích.

Problém je v tom, že k implementaci adaptivní synchronizace potřebuje počítačový monitor další modul, který dynamicky upravuje obnovovací frekvenci podle počtu snímků za sekundu. Tento modul je drahý a ještě horší vyžaduje hodně energie, což z něj činí nevhodný doplněk, přinejmenším v laptopech, pro které jsou problémy související se spotřebou energie obzvláště bolestivé.

To je situace s G-Sync v roce 2013, kdy společnost NVIDIA tuto technologii poprvé oznámila. Společnost však i nadále aktivně pracovala na vývoji konceptu adaptivní synchronizace, a proto byl na svět nedávno představen Mobile G-Sync, jakýsi originální nápad navržený speciálně pro použití v přenosných počítačích..

Mobilní g-synchronizace

Hlavní výhodou nové technologie je nedostatek samostatného hardwarového synchronizačního modulu. Místo toho používá Mobile G-Sync možnosti jednoho z nejmodernějších rozhraní - vestavěný DisplayPort (eDP), který je vybaven notebooky nové generace.

V mobilní verzi poskytuje G-Sync software spíše než hardwarově adaptivní synchronizační metodu. Je založen na složitém matematickém algoritmu, který se snaží s vysokou přesností předpovědět schopnost grafické karty připravit další snímek určený pro vizualizaci, a s ohledem na to upravuje rychlost obnovování displeje.

V tomto případě samozřejmě není možné dosáhnout 100% přesnosti, ale i přibližný výsledek vážně odráží kvalitu herního zážitku..

Výhody Mobile G-Sync jsou zřejmé: plynulejší přehrávání, a to i při slabých hardwarových konfiguracích, bez zvýšení spotřeby energie. Technologie však bohužel má své slabiny. Jak již bylo zmíněno, dosažení absolutní přesnosti v predikci snímků není možné. Z tohoto důvodu algoritmus částečně obětuje přesnost barev díky pevné obnovovací frekvenci a plynulejšímu přehrávání.

Nepříjemnějším vedlejším účinkem praktické implementace této technologie je to, že se Mobile G-Sync a NVIDIA Optimus vzájemně vylučují. Jak možná víte, tento je populární funkce, která vám umožňuje dynamicky přepínat mezi integrovaným grafickým jádrem v centrálním procesoru a diskrétní (GeForce) grafickou kartou. Při práci s lehkými úkoly, jako je například procházení Internetu a úpravy dokumentů, může notebook používat integrované video, které spotřebovává výrazně méně energie než diskrétní grafický adaptér..

Aby však Mobile G-Sync fungoval, musí být displej notebooku připojen přímo k diskrétní grafické kartě (samozřejmě se značkou NVIDIA). V praxi to vylučuje účast integrovaného grafického jádra v procesoru a vzájemně se vylučují Mobile G-Sync a Optimus..

Podle NVIDIA nejde o významný problém, zejména u notebooků s novou generací GPU - Maxwell, které jsou mimořádně energeticky účinné. Jedná se však o důležitý kompromis, který bude muset mnoho partnerů OEM učinit, pokud se rozhodnou nabídnout Mobile G-Sync jako možnost na svých herních notebookech nové generace..

Samozřejmě, při absenci nezávislých testů, stále není zcela jasné, jak velký bude tento kompromis a do jaké míry ovlivní používání Mobile G-Sync díky Optimus životnost baterie.

Další otázkou je, že ani nejpokrokovější modely notebooků nemohou nabídnout obzvláště působivou autonomii - zejména na pozadí ultraúčinných mobilních systémů, jako jsou ultra generace nejnovější generace..

Ale vzhledem k tomu, že mluvíme o vysoce specializovaných přenosných konfiguracích určených pro konkrétní publikum (hráče), kteří dávají přednost špičkovému výkonu, může být taková oběť z hlediska výdrže baterie těžko fatální, pokud Mobile G-Sync splnit slib poskytnout skutečně významné zvýšení kvality herního zážitku.

Přeji vám krásný den!