Nvidia geeft gisteren tijdens haar Editors Day 2013 evenement een zeer interessante technologie geïntroduceerd; G-Sync, een combinatie van hard- en software, zorgt ervoor dat een monitor en videokaart volledig synchroon werken. Daardoor is schokken (stuttering) en tearing volgens Nvidia volledig verleden tijd en krijg je 100% soepele gameplay zonder artefacten. ASUS, BenQ, Philips en Viewsonic zullen volgend jaar monitoren met G-Sync op de markt brengen. Wij leggen alvast uit hoe G-Sync werkt.
Om het nut van G-Sync te begrijpen moeten we even een duik in de techniek nemen. Monitoren werken in de regel op een vaste verversingsfrequentie, meestal 60 Hz, al zijn er ook moderne gaming-schermen die met 120 Hz of 144 Hz werken. Een 60 Hz scherm leest 60 keer per seconde gedurende 16,7 ms (1/60ste seconde) de zogenaamde framebuffer van de videokaart uit.
Wanneer V-sync in ingeschakeld in de videokaartdrivers en in de settings van de 3D-game die je speelt, zorgt de videokaart er voor dat op ieder moment het laatst gerenderde volledige beeld in de framebuffer staat. Om met V-sync ingeschakeld een soepel beeld te krijgen moet er, in het geval van een 60 Hz monitor, ook daadwerkelijk iedere 16,7 ms een nieuw beeld berekend zijn. Dat kan echter niet gegarandeerd worden.
De snelheid waarop een GPU in games nieuwe beelden kan berekenen is echter zeer variabel: ieder beeld heeft een andere verwerkingstijd en in de framerate van een videokaart kunnen hoge pieken en dalen zitten. Lukt het in een complexe scene niet om het volgende beeld binnen 16,7 ms te berekenen, dan blijft het vorige beeld in de framebuffer staan en laat de monitor dus twee keer achter elkaar hetzelfde beeld zijn. Het resultaat is dat waar je normaal na 16,7 ms een nieuw beeld ziet dat soms pas na 33,3 ms gebeurt. Omgerekend betekent dit dat de prestaties zodoende kortstondig terugvallen van 60 fps naar 30 fps. Je merkt dat als een hickup in de gameplay, stuttering in jargon.
V-sync zorgt ervoor dat een scherm het laatste berekende volledige beeld toont. Als er niet snel genoeg een nieuw beeld gerenderd kan worden wordt het vorige beeld opnieuw getoond. Het resultaat is een schok, ofwel stuttering
Stuttering tegengaan
Om stuttering tegen te gaan kun je als gamer V-sync uitschakelen. De videokaart berekent dan gewoon zo snel mogelijk nieuwe frames en plaatst die direct zodra ze klaar zijn in de frame buffer. De monitor blijft op vaste snelheid die framebuffer uitlezen. Het zal dan echter (vrijwel) altijd zo zijn dat ergens halverwege het uitlezen van de frame buffer daar de data van het volgende beeld in verschijnt. Het resultaat is dat een gedeelte van de monitor het vorige frame toont en een andere gedeelte het volgende frame. Dit vervelende artefact genaamd tearing heeft een negatieve invloed op de beeldkwaliteit, maar dat nemen de meeste fps-gamers op de koop toe.
V-sync uitschakelen zorgt ervoor dat data van nieuwe frames zo snel mogelijk naar het scherm gaat...
... maar introduceert tearing artefacten.
Bij G-Sync werkt de monitor niet langer op een vaste verversingsfrequentie, maar bepaalt de videokaart wanneer de monitor een nieuwe beeld mag ophalen en verwerken. Direct nadat de GPU een nieuw frame heeft berekend gaat er een signaal naar de monitor die dan direct de data kan binnenhalen en verwerken. Dankzij G-Sync gaat de monitor in feite dus ook op een variabele snelheid werken, maar aangezien deze volledig synchroon is met de videokaart is het resultaat een volledige soepele gameplay: geen stuttering en geen tearing. Omdat de monitor direct na het voltooien van een frame aan de slag kan wordt de gemiddelde lag - de vertraging tussen het berekenen van een beeld en het moment dat de monitor het toont - ook verminderd.
Bij G-Sync worden GPU en monitor gesynchroniseerd. Een nieuw beeld wordt opgehaal zodra het klaar is.
G-Sync module
G-Sync vereist een speciale Nvidia module in het scherm die de plaats van de traditionele scaler inneemt. ASUS, BenQ, Philips en Viewsonic hebben allen aangekondig met G-Sync schermen op de markt te komen. G-Sync kan panels met maximaal 144 Hz aansturen. Het eerste G-Sync scherm zal een speciale versie van de ASUS VG248QE 144 Hz monitor worden. De G-Sync versie van dit scherm zal volgens Nvidia $ 399 gaan kosten. De standaard versie van dit scherm kost op dit moment $ 279 bij Newegg.com, op basis waarvan we dus mogen concluderen dat de G-Sync module een meerprijs van ruim $ 100 en dus vermoedelijk ook ruim € 100 zal betekenen.
De G-Sync module die monitorfabrikanten moeten integreren.
Dat laatste is natuurlijk niet mis, maar G-Sync kan in potentie wel echt een revolutie voor de kwaliteit van PC-gaming zijn. Iedereen die Nvidia's demo-opstelling heeft gezien is laaiend enthousiast. Wij kijken er naar uit om de eerste G-Sync schermen aan een uitgebreide test te kunnen onderwerpen.
G-Sync werkt via DisplayPort. Door een V-blank signaal door te sturen geeft de videokaart de monitor te kennen dat hij kan beginnen met scannen. Hoewel DisplayPort is ontwikkeld voor een constante framerate kan Nvidia via deze truc toch gewoon van de ongewijzigde interface gebruik maken. Alle courante Nvidia videokaarten van het type GeForce GTX 650 Ti Boost of sneller zijn geschikt voor G-Sync wanneer gebruik gemaakt wordt van GeForce driver 331.58 of hoger. G-Sync werkt onder Windows 7, 8 en 8.1. In het eerste kwartaal van 2014 moeten de eerste G-Sync schermen op de markt komen.
