革命性同步技术 NVIDIA G-SYNC深度解析

　　2014年秋季，当越来越多显示器新品顶着“电竞”头衔登陆市场时，人们发现，不少游戏型显示器均贴上了G-SYNC的标签，仿佛类似当年的TCO认证标签一般，唯有G-SYNC标签才能证明显示器纯正的游戏血统。G-SYNC到底是怎样的技术，为何游戏型显示器会争相支持？下面，就让我们一同走近神秘的G-SYNC技术！

　　撕裂与卡顿

　　画面撕裂和视觉卡顿，无数玩家都曾遇到过的问题，绝大多数玩家面对这样的问题时都会怀疑是显卡性能不足，但事实并非如此。当前的液晶显示设备的刷新率往往稳定在60赫兹，其屏幕画面会稳定地每分钟刷新60次（即每秒钟显示60张画面），可显卡输出的画面是动态的静态场景和激烈战斗时，其画面帧率变化十分明显，显卡无法按照一个固定频率来输出显示画面。

　　于是垂直同步一类技术被推出来，将游戏画面F P S限制为你显示器的刷新率，以防止游戏画面高速移动时画面撕裂现象，但垂直同步在实际使用过程中却并不完美。用户正在使用的传统的垂直同步过程当中，GPU处理某帧画面的延迟如果长于显示器的刷新间隔，V-SYNC会将错过同步帧节奏之后的画面丢弃，所以当FPS低于60时，即便实时帧高于视觉流畅需求，V-SYNC会因为帧丢弃问题而带来明显的视觉卡顿现象。而如果放弃垂直同步过程，画面又会因为输出帧间隔与显示器刷新过程的不同步而产生撕裂现象。所以在常规的垂直同步过程中，除非GPU的性能远远高于并且一直高于60FPS的需求，否则我们所看到的画面将不可避免地在卡顿或者撕裂之间二选一。

　　Tips

　　NVIDIA G-SYNC

　　2013年10月18日，NVIDIAeditor‘sday第二天，在连续发布GameStream PC Game f orShield以及ShadowPlay两项重磅技术之后，NVIDIA在加拿大蒙特利尔正式发布了全新的针对画面连贯性的新技术--G-SYNC。作为垂直同步技术的替代以及自适应垂直同步技术的延伸，G-S YNC技术不仅解决了画面撕裂问题，同时从根本上解决了困扰垂直同步技术许久的画面视觉卡顿问题。

　　显卡不再妥协

　　显卡性能太弱，游戏过程中要出现卡顿问题，可显卡性能太强，游戏过程中又会出现画面撕裂问题，在追求稳定画面效果的过程中，显卡多少有些“左右不是人”的感觉。事实上，以来各种针对画面卡顿和撕裂问题的显示技术都是以修正、完善显卡输出为主的。无论是自适应垂直同步，还是垂直同步，都是一种尽量改变帧数以适应显示器的技术，它们都是对显示器固定刷新率的一种妥协。实际应用中对画面有一定的改善，但并不能从根本上解决问题，甚至会浪费显卡性能。

　　其实显示器之所以会以60赫兹为刷新率，其中主要是一个历史上传统的继承和美国电网是60赫兹交流电造成的，但3D一类显示技术和功能的出现，100赫兹以上刷新率的显示器也开始出现，更有部分中高端产品将屏幕刷新率提升至144赫兹。既然显示器的刷新率是可以调整的，为何一定要调整显卡输出帧数以维持画面稳定？于是，以动态调节显示器刷新率为手段的NVIDIA G-SYNC技术登场。

　　步调一致的显卡与显示器

　　G-SYNC技术在显示器中内置一枚可与GeForce硬件直接通讯的芯片，这枚自带缓存的芯片可以协调显示器与GPU outputbuffer之间的数据同步。通过G-SYNC芯片的控制，显示器的刷新延迟将可以与GPU帧输出延迟保持完全一致，支持G-SYNC技术的显示器会根据GPU当前的性能水平自动调节刷新率，在G-SYNC芯片侦测到GPU的帧输出延迟大于16ms时，它便会自动延长显示器的刷新延迟，避免传统的帧丢弃问题所导致的视觉卡顿现象。

　　G-SYNC去除游戏垂直同步（VSYNC）开启时的画面滞后问题，也能够克服垂直同步关闭时画面失真问题。常规显示器会直接同步GPU的处理结果，而借助G-SYNC模块，只有当GPU完成一帧的渲染和画面优化后，显示器才会刷新显示内容。

　　打免费牌的AMD Free Sync

　　NVIDIAG-SYNC技术成功地让显卡和显示器保持了一致的步调，AMD作为独显领域的另一巨头，自然不能坐等NVIDIA同显示器厂商结成越来越大的利益同盟。AMD Free Sync技术的推出，同样是通过对显示器刷新频率的动态控制，完成显卡与显示器的同步。AMD并没有给Free Sync技术设置认证和授权标准，有利于获得其他上游标准规范组织的认同，而被视频电子标准协会垂青，将Free Sync纳入到DisplayPort 1.2a接口标准便是AMD取得的出色成绩，这意味着当DisplayPort 1.2a接口普及后，GCN.1之后架构的AMD显卡都能提供Free Sync支持，能极大地推动其普及化进程。此外，Free Sync还深度优化了刷新频率匹配问题，从36赫兹至240赫兹、21赫兹至144赫兹、7赫兹至20赫兹乃至9赫兹至60赫兹在内的多种频段均可轻松支持。

　　不过让人遗憾的是目前所有的桌面显示器都未提供对Free Sync的支持，而DisplayPort 1.2a接口普及还需要相当长的时间，玩家对于AMD恐怕暂时还只能等待。对于追求画面稳定的玩家而言，或许NVIDIA G-SYNC是短时间内唯一的选择。

　　产业合作是看点

　　G-SYNC技术的推出，不单单让显卡和显示器步调一致，更让NVIDIA能够同各显示器厂商达成亲密的联盟关系。相比AMDFreeSync技术的开放，NVIDA高层曾在一次采访中明确表示：“我们不希望这种情况出现（与其他GPU兼容）。我们为了使自家GPU与此技术完美融合付出了许多努力，我不期望其他显卡能轻易分享我们的劳动成果。”

　　NVIDIA对G-SYNC技术的独享意味着其将独自构建一个以G-SYNC技术为核心的产业联盟，通过G-SYNC芯片的植入，NVIDIA已经和显示器厂商进行深度合作，而NVIDIA本身在游戏领域也耕耘多年，其完全能打通从硬件到应用的整个闭环。ChinaJoy2014首日，NVIDIA联手华硕正式发布ROG系列首款采用G-SYNC技术的电竞显示器--华硕PG278Q，可见NVIDIA在跨领域合作上的用心。

　　文/HD

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