发个GSYNC扫盲贴

hui8556

首先声明，此贴的所有内容基本都是来自于网络大佬，其中有B站 CHH  推特 甚至NV官方白皮书，不是我本人原创。。
最近老黄宣布新驱动让10系和20系显卡可以给一些FREESYNC的显示器用上GSYNC功能，所以GSYNC这个功能又火了一把，但发现很多人并不是很懂GSYNC的原理与作用，此贴旨在帮助一些不懂的同学学习知识。。


首先要了解什么是GSYNC,什么是垂直同步，什么是快速垂直同步，以及它们的关系。。


关闭垂直同步:
GPU绘制完一帧，立刻交换缓冲区，继续绘制下一帧。显示器以60hz固定间隔刷新，当刷新扫描到一半发生前后缓冲区交换。屏幕一半是上一帧图像，一半显示下一帧图像。从中间断开。


开启垂直同步：
每当显示器每次刷新扫描到右下角最后一个像素时，会发出一个垂直同步信号。GPU绘制完后部缓冲区里的画面之后，开始等待垂直同步信号，只有得到垂直同步信号之后才发生缓冲区交换。这样屏幕上永远显示完整的帧。不会出现前后帧混合的错误画面，同时每一帧对应一次屏幕刷新，最大帧数被锁定至屏幕刷新率。
但开启垂直同步造成两个问题。一，增大输入延迟，每当GPU绘制完一帧，要等待上一帧刷新完才会被交换给前部缓冲区，再等到下一次显示器刷新时才能显示在屏幕上。这样永远延迟1个周期，造成额外的输入延迟。二，卡顿，60hz的显示器每隔16.7ms刷新一次，如果某一帧生成需要17ms超过16.7ms，那要等到下一次刷新33.3ms后才能显示一帧新的画面。帧间隔从16.7->33.3ms突然翻倍造成卡顿感。


g-sync：
GPU绘制完一帧，立刻交换缓冲区，继续绘制下一帧。显示器刷新没有固定间隔，显卡控制显示器刷新，每当新的帧绘制完立即进行一次刷新，没有新帧不刷新。消除撕裂，不引入输入延迟和卡顿。
当帧生成太快，超过显示器所能做到的最小刷新间隔。表现为帧数超过刷新率上限，这时有两个选项，等待垂直同步信号，或者不等待。效果等同垂直同步和nosync。(这也就是g-sync+垂直同步的效果，在g-sync范围内垂直同步不起作用)


NV 快速垂直同步：
驱动层的三重缓冲，顾名思义三个缓冲区。相当于有两个后部缓冲区和一个前部缓冲区，两个后部缓冲区互相交换，确保GPU永远有一个可写入的后部缓冲区。前部缓冲区与最近写入的后部缓冲区交换。快速垂直同步能消除撕裂，但不能消除卡顿。在fps远大于刷新率时，输入延迟较普通垂直同步小，但较g-sync/freesnyc/关闭垂直同步更大。


对于g-sync用户的最佳设定。关闭垂直同步，使用游戏内限帧到比最大刷新率略低的帧数，比如144hz显示器锁定到最大143fps。游戏内限帧通过调整游戏引擎本身，来控制帧数，不增加输入延迟。或外部帧数限制器，比如frtc rtss，通过线程阻塞等方法来延迟帧，但是会造成轻微输入延迟，。而对于没有限帧选项的游戏来说，外部帧数限制器依然比直接开启垂直同步更好，因为很多游戏的垂直同步实现有问题，开启垂直同步可能造成原因不明的性能下降和卡顿。。


以上转自某个高手的解答，也基本上是我想说的话。不过我不是很同意他限制帧数这个做法，因为没有必要，当前3A级大作游戏帧数超过144的游戏并不多，而且哪怕超过144帧在144HZ显示器上的眼睛能看出来的画面撕裂已经不多了，更不要说还有带GSYNC 240HZ显示器。将来如果有480HZ带GSYNC的显示器，那么完全不用考虑限制游戏帧数了，就是GSYNC+关闭垂直同步最好。。




以下为B站大佬的意见：
我平时用两台显示器，AG251FG和X34P，这个251FG显示器是240HZ带GSYNC，后者X34P 120HZ带GSYNC。3A大作我都是X34P，这个没什么好说的。。玩CSGO用251，但是我开启GSYNC+关闭垂直同步，很多玩CSGO的职业哥都不开启GSYNC，第一是他们不了解GSYNC，认为GSYNC会增加输入延迟和降低帧数，另外一点是比赛用的显示器很多都没有GSYNC，当然也就谈不到开启它了。。所以他们的习惯都是哪怕有GSYNC功能也关闭。我可以负责任的说144或240HZ的显示器玩CSGO这类超高帧数的游戏 开启GSYNC+关闭垂直同步 不会增加输入延迟也不会降低帧数。。同时我说说某些游戏有个帧数卡顿值，比如CSGO这个游戏的机制，低于70帧会感觉很卡，120帧以下会有轻微卡顿。而如果你开启了GSYNC帧数从150突然掉到120以下就不会有卡顿，从这点看反而是CSGO开启了GSYNC更有帮助。还有LOL低于40帧会卡，如果开启GSYNC它会让你觉得低于30才会卡顿，因为30帧是GSYNC工作的最低帧了。实际上GSYNC最大作用不是去掉撕裂，而是让帧生成时间平滑，可以无视某些游戏的帧数卡顿值，从而实现玩游戏更顺滑，这才是GSYNC最重要功能。
GSYNC优点很多，而且它还不影响游戏性能，因为从GTX 9系列和以后的GPU都有单独的硬件流处理器等专门管理GSYNC的通信模块，不会调用传统的多边形渲染管线去管理GSYNC造成负担。所以我再次重申一点：GSYNC不增加输入延迟，不降低显卡性能。所以如果你有GSYNC显示器那么最佳使用方案就是：开启GSYNC+关闭垂直同步..


还有同学问FREESYNC的显示器与GSYNC的区别。实际区别是不小的：FREESYNC的显示器有诸多缺点，首先是FS显示器是不需要AMD认证和管理的，也就造成了很多渣渣面板的显示器也可以支持这个功能，后果就是杂牌FREESYNC显示器 显示色彩 对比度 响应时间等等参数惨不忍睹。而GSYNC显示器的面板基本都算是精品。另外一点是freesync处理低于显示器刷新率帧（一般就是60帧以下）的低帧补偿是一个软件方案，它只能消除低帧GPU和显示器之间不同步的卡顿而并不能完全消除撕裂，有些时候还需要开启垂直同步来弥补撕裂。还有FREESYNC的技术是软件层面实现的消除残影，所以在可以编程的GSYNC芯片硬件支持的对比下，残影问题更严重，很多人估计也都知道FREESYNC有鬼影BUG就是这事了。。
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我也是X34P。这显示器120HZ刷新率。显卡是2080，分辨率3440*1440，这么高的分辨率下很吃显卡性能，2080也只是正好够用，这么高分辨率很少有游戏能超出120帧造成不同步引起画面撕裂（实际120HZ想撕裂起码要180帧以上才偶尔能看出来，比如CSGO），所以也就不需要在游戏中限制帧数到120。平时使用就是开启GSYNC+关闭垂直同步使用。这也是目前GSYNC最佳使用方案。
上面的B站大佬已经说了FreeSync的一些弊端，实际最大问题就是FS是软件模拟同步跟GSYNC用显卡控制显示器GSYNC芯片来控制显示器刷新率还是有差距的，有一些FS显示器同步范围很小48-75HZ，低于48高于75FS就不工作，还有华硕的MG279Q，这个就更坑爹了明明是个144显示器同步范围只有35-90之间。这样的FS显示器有什么意义呢？而且FS还是有一些输入延迟。。
最近老黄发布说的测试了400台FS显示器仅有12个型号过关，这12个型号显示器开启G-SYNC compatible功能也是软件模拟同步，就和它的名字G-SYNC compatible一样，这是个GSYNC兼容模式，我个人感觉和FreeSync是一样的，FS有的缺点这个G-SYNC compatible也都有，但G-SYNC compatible还是不错的，毕竟它解决了不同步卡顿的问题。很多人不知道帧数大幅度低于显示器刷新率画面也会撕裂的。一般来说60帧的帧生成时间是固定的16.7毫秒，但是因为CPU性能，内存性能，显卡性能等等影响哪怕是游戏中显示60帧也不可能稳定16.7毫秒，而GSYNC就是尽可能的让帧生成时间平滑，所以GSYNC显示器一般只有低于30帧才会觉得卡顿。。如果你在运行经常游玩的游戏时能够获得超过60的帧数，那么可以考虑选购120Hz、144Hz甚至240HZ低响应时间的显示器，因为这些显示器能够让低帧生成时间所带来的顺滑体验尽可能表现在屏幕上，这样即使帧数无法达到刷新率上限，仍然能感受到更流畅的游戏画面，操作上就会觉得更顺滑一些。如果你帧数低于60尽量开启动态模糊，它会让画面更连贯降低卡顿，当然也增加一些输入延迟，但总比卡顿强。。我经常说VA的144就是坑人的玩意，就是因为VA的GTG响应时间一般都16ms以上了，很多甚至超过20ms，***也是高刷新显示器？目前来说高刷新显示器画质和响应时间的平衡还是IPS，如果对画面色彩不是很挑剔顶级的高刷新TN屏也同样出彩。。

有同学问我GSYNC开启后到底开不开垂直同步，我说不开。。我解释下。。
很早以前的GSYNC官方推荐是开启垂直同步的，开启垂直同步的同时开启GSYNC确实不会在限制的刷新率以内增加输入延迟，因为帧数在刷新率以内时GSYNC控制同步运作，也就根本上解决了不同步问题，从而也解决输入延迟问题。。
而现在的新驱动开启GSYNC后垂直同步默认都是不开启的，因为时代发展游戏的帧数越来越高，大家知道高帧数与低帧数的输入延迟不一样。比如CSGO这类，这个游戏144帧以内的操作输入时间与250帧以上操作输入时间是有很大区别的。这游戏帧数150才算勉强合格，200~250是合格，250以上就爽飞了。。假设144显示器你开了垂直同步+GSYNC后该游戏只能运行在144FPS以内，表面上看GSYNC去掉了垂直同步内的输入延迟问题，但实际玩的时候还是觉得开了GS+垂直同步后CSGO这个游戏不跟手。因为144以内的CSGO和平时200甚至300以上帧数的CSGO输入延迟相差巨大完全是2个游戏，它的游戏机制就固定了帧数不能低于150以内，低于120更是卡的难受。而这还是144的GSYNC显示器，如果是60的GSYNC或100乃至120的HZ显示器开G再开了垂直玩CSGO简直就是找罪受，想象下限制到60帧以内的CSGO还能玩吗？那么如果你是240HZ的话玩这个游戏是不是可以打开GSYNC+开启垂直同步呢？我还是不建议开，理论上限制240以内也不如300以上更跟手。。实际上你都144显示器了，有几个游戏能到144帧？还怕高出144撕裂？哪怕高出144帧一般肉眼也看不出撕裂了。所以在这个高刷新显示器的时代垂直同步就是永远关了吧。。

** 大佬