Введение
Человеческая изобретательность работает невероятным, но таинственным образом. Каким-то образом нам удалось отправить человека на Луну (1969 г.), прежде чем мы поняли, что добавление колес к багажу — хорошая идея (патент Садоу, 1970 г.). Аналогичным образом (хотя, возможно, и не столь впечатляющим) потребовалось более десяти лет после появления ЖК-дисплеев для ПК, чтобы люди поняли, что на самом деле у них нет причин работать с фиксированной частотой обновления. Эта первая страница посвящена тому, почему фиксированная частота обновления на ЖК-дисплеях вообще нужна. Во-первых, нам нужно объяснить, как работает современная видеосигнализация. Не стесняйтесь пропустить, если вас не интересует немного истории ПК.
Еще в 80-х годах электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), используемые в телевизорах, нуждались в фиксированной частоте обновления, потому что они физически должны были перемещать электронную пушку пиксель за пикселем, затем строку за строкой и, достигнув конца экрана, снова расположите пистолет в начале. Изменение частоты обновления на лету было в лучшем случае непрактичным. Все вспомогательные технологические стандарты, появившиеся в 80-х, 90-х и начале 2000-х годов, вращались вокруг этой необходимости.
Примечание:
Для справки: новые видеокарты Nvidia GTX 980 класса Maxwell поддерживают тактовую частоту пикселей до 1045 МГц (не путать с частотой ядра или памяти), что обеспечивает теоретическое максимальное разрешение или обновление для каждого разъема 5120×3200 при частоте 60 Гц. Мы не смогли подтвердить максимальную частоту пикселей AMD Fury X, но мы ожидаем, что она будет аналогичной, и в обоих случаях, вероятно, больше, чем вам понадобится в ближайшие несколько лет.
Наиболее заметным стандартом, связанным с управлением передачей сигналов от графических процессоров (GPU) к дисплеям, является синхронизация видеосигнала VESA («CVT», а также его родственники «Reduced Blanking», «CVT-R» и «CVT-R2»). , в 2002–2003 годах, заменила аналогово-ориентированную обобщенную формулу синхронизации, которая была стандартом с 1999 года. CVT стал фактическим стандартом сигнализации как для старых интерфейсов DVI, так и для новых интерфейсов DisplayPort.
Как и его предшественник, обобщенная формула синхронизации («GTF»), CVT работает на основе фиксированной «тактовой частоты пикселей». Сигнал включает интервалы горизонтального и вертикального гашения, а также частоту горизонтальной и вертикальной развертки. Сама частота пикселей (которая вместе с некоторыми другими факторами определяет пропускную способность интерфейса) согласовывается один раз и не может быть легко изменена на лету. Его можно изменить, хотя это обычно приводит к рассинхронизации графического процессора и дисплея. Подумайте о том, когда вы меняете разрешение дисплея в своей ОС или пробовали ли вы когда-либо использовать «разгон пиксельной частоты» от EVGA.
Теперь, в случае DisplayPort, атрибуты видеопотока (вместе с другой информацией, используемой для регенерации часов между графическим процессором и дисплеем) отправляются как так называемые «атрибуты основного потока» каждый VBlank, то есть в течение каждого интервала между кадрами. .
ЖК-дисплеи были построены вокруг этой технологической экосистемы и, таким образом, естественным образом приняли множество связанных подходов: фиксированная частота обновления, попиксельное и построчное обновление экрана (в отличие от однопроходного глобального обновления) и так далее. Кроме того, для простоты ЖК-дисплеи исторически имели фиксированную подсветку для управления яркостью.
Фиксированная частота обновления предлагала другие преимущества для ЖК-дисплеев, которые начали использоваться совсем недавно. Поскольку синхронизация между каждым кадром известна заранее, можно легко реализовать так называемые методы перегрузки, тем самым сокращая эффективное время отклика дисплея (минимизируя ореолы). Кроме того, подсветка ЖК-дисплея может быть стробированной, а не постоянно включенной, что приводит к уменьшению устойчивости пикселей при заданном уровне яркости. Обе технологии известны под различными терминами, специфичными для поставщиков, но «ускорение перехода пикселей» и «стробирование подсветки ЖК-дисплея» можно считать общими версиями.
Почему фиксированная частота обновления дисплея является проблемой?
Графические процессоры по своей природе отображают кадры с переменной скоростью. Исторически ЖК-дисплеи отображали кадры с фиксированной скоростью. Итак, до недавнего времени разочарованным геймерам на ПК были доступны только два варианта:
Синхронизируйте частоту графического процессора с частотой ЖК-дисплея и при необходимости дублируйте кадры — так называемое «включение вертикальной синхронизации», что приводит к заиканию и задержке.
Не синхронизируйте частоту графического процессора с частотой ЖК-дисплея и отправляйте обновленные кадры в середине обновления — так называемое «отключение вертикальной синхронизации», что приводит к разрыву экрана.
Без G-Sync или FreeSync просто не было решения для вышеупомянутого компромисса, и геймеры вынуждены выбирать между ними.
