Технология amd freesync: что это и как работает?

Лучший ультраширокий монитор FreeSync: Samsung LC34J791

Монитор Samsung LC34J791 с VA панелью может похвастаться отличной контрастностью, безупречной поддержкой FreeSync в диапазоне 48-100 Гц на видеокартах Nvidia и очень низкой задержкой ввода 6 мс. Это значительное улучшение по сравнению с 23 мс времени отклика в его предшественнике, CF791, который также демонстрировал мерцание с видеокартами Nvidia. Разрешение 3440×1440 также впечатляет: достаточно деталей, чтобы оправдать 34-дюймовый диапазон. Наконец, C34J791 также включает в себя Thunderbolt 3 USB-C, так что вы можете подключить ноутбук к монитору, заряжая его одним кабелем. В общем, убедительный современный ультраширокий и один из немногих, который хорошо играет с видеокартами Nvidia.

Лучший 1440p 144 Гц монитор FreeSync: AOC AG271QX

27-дюймовый Agon AG271QX сочетает в себе разрешение 1440p с частотой обновления 144 Гц, обеспечивая заметное улучшение в двух измерениях по сравнению со стандартными мониторами 1080p 60. Диапазон VRR от Agon – один из самых широких, которые мы видели, от 30 Гц до 144 Гц. Это особенно полезно для Xbox One, так как многие игры опускаются до тридцати, и большинство игр не предлагают графических настроек. Используемая здесь панель TN предлагает низкую задержку ввода 5 мс, но страдает от более узких углов обзора и худшей цветопередачи, чем у дисплеев VA или IPS. Тем не менее, это вполне приемлемые недостатки игрового монитора по этой цене.

Этот монитор также является одним из лучших игровых мониторов для Xbox One, благодаря поддержке адаптивной синхронизации по HDMI и частоте обновления 120 Гц. Это хорошо работает в разблокированных играх, такиз как Rainbow Six Siege, а более высокая частота обновления означает 8-миллисекундное падение кадра в играх, которые работают с включенной v-sync. Игры с поддержкой 4K на Xbox One X также масштабируются до 1440p с SSAA, обеспечивая изображение, которое выглядит хорошо на 27 дюймах.

Альтернатива: более дешёвый 24-дюймовый AG241QX предлагает аналогичную производительность VRR.

Какие мониторы и видеокарты поддерживают AMD FreeSync

Совместимые мониторы несложно опознать по лейблу с логотипом AMD FreeSync, который изображен на картинке в начале статьи. Сегодня их выпускают практически все производители, причем у Acer, Asus, AOC, Philips, Samsung, LG, HP и некоторых других в ассортименте не единицы, а десятки моделей таких аппаратов с разными характеристиками. Например:

• Acer BE270K.
• LG 27BL55U-BK.
• AOC G2777FQ.
• HP Envy 27.
• Samsung LS32R750 и т. д.

Мониторов с поддержкой FreeSync 2 HDR пока не слишком много. На начало 2019 года в продажу поступило 11 моделей, среди которых:

• Asus ROG Strix XG49VQ.
• Samsung 49HG90.
• AOC Agon AG322QC4.
• Dell S3220DGF.
• Gigabyte Aorus CV27Q.
• Samsung C27HG70.

Для работы в режиме FreeSync монитор должен подключаться к видеокарте через интерфейсы HDMI или DisplayPort 1.2a и выше – в них реализован протокол Adaptive-Sync, необходимый для управления динамической частотой обновления дисплея.

Видеокарты AMD Radeon имеют поддержку FreeSync, начиная с серии R9 3xx, в том числе R9 Nano, Fury и Fury X. Кроме того, она есть у R7 360, некоторых представителей серии R9 2xx, мобильных GPU RX 5xx и у процессоров AMD A10 со встроенным видеоядром Radeon R7 и новее.

Функционал FreeSync реализован в видеодрайвере AMD Catalyst версии 15.3 и более поздних. Драйвер выпускается для операционных систем Windows 7, 8, 8.1 и 10.

Полный перечень игр с поддержкой FreeSync 2 HDR представлен на .

Немного о вертикальной синхронизации

При несовпадении герцовки монитора с ФПС, выдаваемым видеокартой, обычно изображение выводится на экран, даже если показ предыдущего кадра еще не закончен. По сути, каждый из кадров на мониторе состоит из двух кадров, отрендеренных видеокартой.Самый простой способ решения такой проблемы – включение вертикальной синхронизации. Это гарантирует вывод кадра на экран только тогда, когда он полностью готов.

То есть, если монитор имеет частоту покадровой развертки 60 Гц, а видеокарта выдает 60 ФПС, пользователь получает изображение без единого разрыва и артефакта, при этом видеокарта не будет загружена на 100%.

Однако может появиться другая проблема – задержка вывода картинки, когда видеокарта подготавливает кадры быстрее, чем обновляется покадровая развертка монитора. Управление становится «вязким», что затрудняет игровой процесс в динамичных играх: прицел двигается не плавно, а с рывками, персонаж перемещается так же.

Поэтому большинство геймеров со временем приходят к выводу, что вертикальная синхронизация – зло, и отключают функцию вообще.

Применение

В отличие от VSync, G-Sync и FreeSync являются решениями на стороне железа. G-Sync – технология проприетарная, владелец её – NVIDIA, и появилась она первой. Вслед за ней последовала и FreeSync от AMD, которая была рождена вольным и бесплатным стандартом.

G-Sync реализована специальным чипом внутри монитора, и за лицензирование этой технологии производителю приходится платить дополнительные деньги, что выливается в повышенной стоимости итогового продукта (причём где-то на $200). Работает она только с видеокартами от NVIDIA, что логично.

FreeSync – технология бесплатная, и реализовывается без нужды в дополнительных чипах  чуть ли не программными средствами и силами самих производителей, будь то AOC или кто-либо угодно. Мониторы с поддержкой FreeSync стоят ощутимо дешевле. Работает стандарт, соответственно, лишь с видеокартами AMD Radeon и встроенными видеоядрами APU от AMD.

Пару слов скажем и о FreeSync 2. Эта технология свежая, была анонсирована в 2017 году и мониторы с её поддержкой появились ну очень недавно. Она разработана для того, чтобы повысить качество картинки с HDR (он же расширенный динамический диапазон). Из-за HDR повышается задержка и возрастает нагрузка на устройства отображения, ведь картинка несёт в себе больше информации о цвете. FreeSync 2 компенсирует оба момента, в том числе и добавлением в видеопоток промежуточных кадров, чтобы не было разрывов картинки.

Также важной составляющей FreeSync 2 является поддержка Low Framerate Compensation (LFC), которая решает проблему падения частоты кадров ниже определённого уровня. Проблема не уходит полностью, но её ущерб плавности картинки минимизируется

AMD FreeSync vs Nvidia G-Sync

Технология динамического изменения частоты обновления экрана есть и у конкурента AMD – компании Nvidia, и называется она G-Sync. Принцип работы FreeSync и G-Sync во многом похож, но у AMD управление синхронизацией возложено на видеопроцессор, а у Nvidia – на монитор, в который встроен специальный контроллер. Это обуславливает достоинства и недостатки обеих технологий.

Итак, за счет чего FreeSync выигрывает у G-Sync и наоборот:

• Мониторы и FreeSync не требуют установки дорогостоящего контроллера, а значит, обходятся дешевле и для производителя, и для покупателя. Цена на аппараты, «заточенные» под AMD, меньше на целых $80-100.
• За использование технологии FreeSync, в отличие от G-Sync, производители оборудования не платят лицензионные отчисления, поэтому его экосистема охватывает все большее количество разнообразных устройств. Сегодня это не только мониторы для ПК, но и ноутбуки, и телевизоры.
• FreeSync поддерживает частоту обновления дисплея в диапазоне 30-240 Hz, а G-Sync – только 30-144 Hz. Для современных игр эта разница не слишком актуальна, но у AMD есть приличный задел на будущее.
• G-Sync совместим с гораздо большим количеством моделей видеокарт, включая устаревшие, такие, как GTX 650 Ti.

Так что же лучше: FreeSync или G-Sync? Применение обеих технологий дает картинку примерно одинакового качества, поэтому назвать одну явным лидером, а вторую отстающей, увы, не получится. Графика в игре зависит от многих факторов и в большей степени – от характеристик, производительности, сочетания железа, также от свойств самой игры. Технологии улучшения графики только раскрывают заложенный в устройства потенциал. Если вам больше нравится продукция Nvidia, значит, для вас лучше G-Sync, если AMD – то FreeSync. И то, и другое однозначно неплохо, так что лучший помощник в выборе – ваш личный вкус.

Amd freesync и nvidia G‑Synk

Компания АМД первой додумалась синхронизировать покадровую развертку и ФПС видеокарты в принудительном порядке. В чем ее суть: если, например, видеокарта отрендерила кадр за 5 мс, то монитор на эти же 5 мс и выводит изображения, не ожидая генерации следующего.

Если время, необходимое для рендеринга, увеличивается, соответственно, увеличивается и время демонстрации кадра.

Что это дает пользователю? Монитор выдает полностью готовые кадры, и вы видите изображение на экране без артефактов, разрывов и прочих неприятных побочных эффектов. Во-вторых, пропадает «вязкость» управления, о которой говорилось выше – становится возможным нормальное позиционирование прицела.А это уже дает пускай небольшое, но преимущество в киберспорте. Поэтому если вы проигрываете в схватке, то исключительно по причине кривизны верхних конечностей, а не из-за лагов и прочих отвлекающих факторов.

А для подключения используется Display Port. Недостаток такого решения в том, что технологию невозможно реализовать на графическом ускорителе без аппаратной поддержки freesync – то есть все видеокарты старше R7 R9 и RX, выпущенные еще, каких-то лет 7 назад.

«За бортом» остаются чипы серии HD 7000, которые, вообще-то, почти ничем не отличаются от 200‑й линейки и продолжают использоваться. А мобильные версии видеокарт эту технологию не поддерживают вообще.

Производители geforce пошли немного другим путем – коррекцию частоты покадровой развертки выполняет специальный чип, который установлен в мониторе. Технология работает с nvidia начиная с серии GTX 650 Ti.

Однако такой монитор стоит дороже – именно из-за наличия дополнительного чипа. Стоит отметить, что технология, все-таки, проигрывает предыдущей – иногда наблюдаются задержка кадров и мерцание экрана.

Частично проблема устранена в дисплеях с поддержкой freesync 2, однако все равно технологию еще нужно «дорабатывать напильником».

Freesync же позволяет добиться более плавной картинки.

Такой же важный, как FPS

Чем выше частота смены кадров в секунду (FPS), тем лучше качество графики, тем более реалистично и плавно меняется геймплэй. Это аксиома. Когда FPS достигает 60 и выше, по логике вещей изображение должно приближаться к идеалу, ан нет: от дрожи и лагов это не спасает. И дело здесь вовсе не в криворукости разработчиков игр, а в отсутствии синхронности работы GPU (графического процессора) и монитора.

Обычные мониторы без поддержки AMD Freesync обновляют картинку с одной постоянной частотой, а GPU «рисует» каждый кадр с различной скоростью, причем разница довольно значительная. На рендеринг сложных изображений может уходить в 2-10 раз больше времени, чем простых. Если передача кадра на монитор не совпадает со временем обновления экрана (а в реальных условиях так и происходит), то вывод этого кадра задерживается до следующего обновления или его готовая часть совмещается с частями предыдущих кадров. И в том, и в другом случае на экране возникают артефакты – разрывы, дефекты и рывки изображения.

Попытки сгладить картинку при помощи V-Sync – синхронизации вертикальной развертки монитора и частоты кадров, проблему не только не решают, а усугубляют – в этом режиме к артефактам добавляется снижение FPS, а обновление экрана и скорость рендеринга все равно остаются рассогласованными.

AMD FreeSync – и есть та палочка-выручалочка, которая убирает этот камень преткновения. Она заставляет монитор обновлять картинку с той же частотой, с какой происходит отрисовка кадров. Управление синхронизацией берет на себя графический процессор AMD Radeon.

FreeSync обеспечивает плавность картинки без влияния на частоту смены кадров и значительно повышает уровень зрительного комфорта в процессе игры.

В 2017 году AMD FreeSync сделал еще один шаг в развитии – дорос до версии 2. Первое отличие второго поколения этой технологии – интеграция функционала HDR 10, который открывает разработчикам игр возможность встраивать в свои продукты функцию автонастройки дисплея – установки оптимальных параметров для конкретной игры без участия пользователя.

Кроме того, во FreeSync 2 реализована технология LFR. Она устраняет артефакты геймплэя, возникающие при низкой скорости рендеринга, путем вставки в видеоряд дополнительных сглаживающих кадров.

Качество

У проприетарности G-Sync есть один важный плюс – реализация технологии на всех мониторах одинаковая и одинаково хороша. Она обеспечивает минимальную задержку ввода, но из-за особенностей работы мониторы с ней имеют всего один видеоразъём, и если очень повезёт – два. Обычно это HDMI и DisplayPort, причём максимально новых версий, 2.0 и 1.4 соответственно.

У FreeSync всё наоборот с точностью до пятого символа после запятой. Имплементация технологии происходит силами производителя монитора, и задержка ввода будет зависеть от контроля качества этого самого производителя. Производитель же решает и то, сколько видеоразъёмов и какого рода будет поддерживать монитор. У AOC G2460PF, к примеру, их целых четыре штуки, включая не только HDMI и DisplayPort, но и DVI-D, и даже VGA.

Впрочем, работать FreeSync умеет лишь с HDMI и DisplayPort. Можете подключить видеокарту и через VGA/DVI, но бороться с разрывами в этом случае придётся силами VSync.

Требования к использованию технологии

Без дальнейшего продолжения можно сказать кратко: поддержка не доступна абсолютно для всех подключений между видеокартами GeForce и дисплеями FreeSync. Это не обязательно связано с намерениями NVIDIA использовать только собственные продукты. Просто функция динамического обновления AMD имеет свои требования, которые должны быть выполнены. Поэтому нужно проверить, чтобы видеокарта поддерживала соответствующие стандарты, так и дисплей был подключен к ней через соответствующий кабель.

Для правильной работы технологии требуются:

1. Видеокарты серии Pascal (GTX 1000) и выше.
2. Монитор FreeSync (не каждая модель совместима, особенно на слабых по качеству единицах могут возникнуть проблемы).
3. Подключение по кабелю DisplayPort 1.2a (нет поддержки HDMI).
4. Драйвера GeForce Game Ready не ниже версии 417.71.

Разочаровывает то факт, что функцию можно активировать только на картах серии Pascal (GTX 1000), Turing (RTX 2000) и более новых. Для сравнения, G-Sync работает даже на GeForce GTX 600.

Почему же FreeSync требует видеоадаптеры новой серии? Это связано с тем, что требуется подключение с помощью DisplayPort 1.2a, это значит, что этот стандарт поддерживает серия Pascal и более новые.

Также подключение зависит от качества монитора. Официально NVIDIA протестировала 400 моделей с этой технологией, но сертифицировала по качеству и совместимости только 12 из них. Но это не означает, что пригодны к использованию только эти 12 сертифицированных моделей – включить функцию можно абсолютно на всех мониторах FreeSync, подключенных по кабелю DisplayPort 1.2a. И в большинстве случаев, она будет работать. Это показывает, как высоко компания ставит планку в отношении требований к качеству моделей для их сертификации.

Включение G-Sync на FreeSync мониторе

Фото: Tim Schiesser, techspot.com

Сначала рассмотрим, как именно вы включаете поддержку адаптивной синхронизации для несертифицированных мониторов. Откройте панель управления Nvidia, перейдите в раздел «Настройка G-Sync» (Set up G-Sync) и выберите свой FreeSync монитор. Затем убедитесь, что установлены оба флажка: «Включить G-Sync, G-Sync совместимый» (Enable G-Sync, G-Sync compatible) и «Применить настройки для выбранной модели дисплея» (Enable settings for the selected display model). Второй флажок не появится, если ваш монитор из числа сертифицированных G-Sync мониторов. После чего нажмите «Применить» и ваш монитор включится с адаптивной синхронизацией.

В некоторых случаях может потребоваться перейти к глобальным настройкам 3D (Manage 3D settings) и в раскрывающемся списке «Технология монитора» (Monitor technology) выбрать «G-Sync Compatible», но на всех протестированных нами мониторах этого не потребовалось

Также важно отметить, что FreeSync должен быть включен на самом мониторе (обычно с помощью экранного меню). Некоторые мониторы имеют переключатель, который позволяет вам включать/выключать FreeSync или адаптивную синхронизацию, вам нужно установить его на «on».

И последнее замечание. В отличие от мониторов G-Sync, работающих с графическими процессорами Nvidia вплоть до серии GeForce 600, G-Sync совместимые и FreeSync мониторы работают только с Nvidia GTX 10 или новее. Мы протестировали множество мониторов с GeForce RTX 2080 Ti, но и все другие карты Pascal также должны работать. Мы полагаем, что это связано с тем, что Pascal является первой архитектурой графического процессора, которая поддерживает и адаптивную синхронизацию, и G-Sync, в то время как старые архитектуры поддерживали только G-Sync.

Назначение NVIDIA G-Sync и AMD FreeSync

Тут без сюрпризов. Обе технологии призваны аннулировать разницу кадров, отображаемую монитором и выдаваемую видеокартой. Если этого не делать, то на мониторе может отображаться и текущий кадр, и пара кусков следующего, из-за чего появляется заметный “сдвиг” и “разрыв” изображения. Геймерам с намётанным глазом это как солёной салакой по свежепобритому подбородку.

Обе технологии призваны заменить программный костыль под названием VSync, который обрезает количество кадров, не давая ему подниматься выше определённого уровня. Это помогает делать изображение более стабильным, но увеличивает задержку ввода и никак не влияет на рваную картинку в случае более низких показателей FPS.

Универсальность

Как уже говорилось, G-Sync нужно лицензировать и платить дополнительные баксы в зеленую казну. Поэтому мониторы с этой технологией в разы более редкие. Добавить FreeSync в монитор намного легче, поэтому их – как грибов после дождя. Легче найти геймерский монитор с этой технологии, чем без нее.

Что же касается поддержки видеокарт, то G-Sync поддерживает все модели NVIDIA GTX после 650 Ti, а также модели для ноутбуков после 960M. FreeSync поддерживает видеокарты Radeon R7 и выше, все модели RX и APU 6-го поколения и выше.

С FreeSync 2 дела обстоят значительно хуже – поддерживаемых мониторов единицы. От AOC есть, впрочем, парочка моделей. Например, изогнутый Agon AG322QC4 диагональю 31,5 дюйма, разрешением QHD и частотой 144 Гц. Кроме того, для передачи видеоданных с FreeSync 2 понадобится кабель HDMI не ниже версии 2.0a и DisplayPort не ниже версии 1.4.