Ето един безспорен факт: през последните няколко години на пазара на лаптопи за PC са продадени повече от настолни компютри. Това е неизбежен страничен ефект от мобилната революция, в резултат на което днес живеем в свят, в който компютърните потребители вече не искат да бъдат „закотвени” на едно място. Вместо това те искат да ги използват в движение, по всяко време и навсякъде, както желаят..
За повечето съвременни модели това не е проблем - модерните конфигурации на лаптопи осигуряват светкавична скорост в случаи на използване като уеб сърфиране, работа с офис приложения, гледане на филми и слушане на музика.
С игрите обаче ситуацията е малко по-различна. Традиционно те са едни от най-алчните за хардуерните ресурси на компютърните приложения, като поставят изключително високи изисквания към характеристиките на системата. И тъй като съвременните мобилни технологии все още изискват определено ниво на компромиси между производителността и енергийната ефективност, дори най-мощният (и скъп) лаптоп от геймърски клас не може да осигури нивото на производителност на настолен компютър, оборудван с последно поколение компоненти.
Но това може да е нещо от миналото благодарение на много интересна технология, наречена Adaptive Sync. За това трябва да благодарим на NVIDIA, която, въпреки че не може да бъде наречена негова създателка, допринесе най-много за комерсиализацията на тази технология..
С негова помощ много скоро геймърските лаптопи ще могат да предложат игрово изживяване, сравнимо по качество с това на техните настолни колеги, без решителни компромиси по отношение на енергийната ефективност.
Кадрова синхронизация и защо това е проблем за геймърите?
Ако четете материали, които обсъждат игровата производителност на определена конфигурация, вероятно сте забелязали, че авторите често се позовават на един конкретен индикатор - 60 кадъра в секунда. За повечето геймъри заветните 60 кадъра в секунда са един вид "Holy Grail" на висококачествени компютърни игри, но причината за това не е свързана с компютърния хардуер, а с характеристиките на съвременните LCD дисплеи.
Днес повечето дисплеи, особено тези, оборудвани с мобилни компютри, използват фиксирана честота на опресняване. Това е един от основните показатели на всеки монитор, който показва колко пъти в секунда изображението, показано на него, се актуализира..
Друг параметър, който вече се отнася директно към видеокартата, е известен като „Кадри в секунда“ (кадри в секунда или просто кадър в секунда) и името му говори само за себе си: това е броят на игровите рамки, които могат да бъдат осигурени с подходяща конфигурация, за да създадат реалистична илюзия за движение.
За да получите максимални игрови изживявания, тези два индикатора трябва да бъдат синхронни - т.е. компютърното оборудване трябва да осигурява 60 кадъра в секунда, които мониторът ще визуализира със скорост на опресняване от 60 Hz. В този идеален случай на екрана ще видите картина, която ще бъде гладка, без трептене, разкъсване или замъгляване.
Уви, на практика това никога няма да се случи. Причината е, че всеки съвременен дисплей работи с фиксирана честота на опресняване от 60 херца (въпреки че при някои монитори честотата е 120-144 Hz). Броят на кадрите в секунда обаче непременно варира, тоест този показател не може да бъде постоянен. Например, в игра с отворен свят, същата система може да произвежда 50+ кадъра на закрито (т.е. производителност, близка до заветните 60 fps), но на открити места индикаторът може бързо да потъне до 30-40 кадъра в секунда. При слаби конфигурации разликата между честите актуализации на дисплея и кадрите в секунда ще бъде още по-голяма.
Проблемът се усложнява допълнително от факта, че броят на кадрите до голяма степен зависи от избраното ниво на графични настройки и разделителна способност в играта. Така например определена конфигурация може да гарантира 50-60 fps и сравнително удобна игра с резолюция 1280 x 720 пиксела и средно ниво на детайлност. Въпреки това си струва да увеличите разделителната способност до Full HD (1920 x 1080 пиксела), визуалните параметри до Ultra ниво, а производителността ще се „срине“ до 10-20 кадъра в секунда, което на практика ще направи играта „невъзможна за игра“.
Решаване на проблеми
Доскоро традиционният отговор на проблемите със синхронизацията между монитора и компютъра (видеокарта) беше V-Sync. С други думи, вертикална синхронизация. Това е суров, но сравнително ефективен начин, който на практика кара двигателя на играта да се синхронизира със скоростта на опресняване на дисплея..
Уви, това решение има един сериозен недостатък: той работи правилно само ако всеки следващ кадър се изобразява за по-малко от 1/60 от секундата. Ако подготовката на кадъра отнеме повече време, то в следващия цикъл на актуализиране на дисплея той просто няма да е готов за изобразяване. Съответно видеокартата ще трябва да я визуализира отново. За съжаление, това се случва с повечето съвременни графични карти - дори от най-висок клас, а видимият резултат от всичко това е досадно забавяне на изображението и други неприятни странични ефекти.
Тук NVIDIA се намесва с идеята за така наречената „адаптивна синхронизация“, която в техния случай стана известна като G-Sync. Това е обратното на V-Sync, което принуждава монитора да се синхронизира с играта, а не обратното. По този начин, дори ако хардуерът (видеокартата) е в състояние да осигури, да речем, 30 кадъра в секунда, това няма да е особен проблем, защото дисплеят на системата ще бъде синхронизиран с нея и ще работи със скорост на опресняване от 30 Hz.
Тази технология може да се окаже манна от небето за всички геймъри и особено за тези, които играят на лаптопи, които традиционно предлагат по-малко игрови характеристики от настолните компютри..
Не само плюсовете
На хартия G-Sync звучи прекрасно и има потенциал да предоставя висококачествени игри дори на слаби лаптопи, които иначе биха могли да мечтаят само за заветните 60 кадъра в секунда. На практика обаче всичко не е толкова просто - особено по отношение на внедряването на G-Sync в мобилни компютри.
Проблемът е, че за да приложи адаптивна синхронизация, компютърният монитор се нуждае от допълнителен модул, който динамично регулира скоростта на опресняване в съответствие с броя на кадрите в секунда. Този модул е скъп и, още по-лошо, изисква много енергия, което го прави неподходящо допълнение, поне в лаптопите, за които проблемите, свързани с консумацията на енергия, са особено болезнени.
Такава е ситуацията с G-Sync през 2013 г., когато NVIDIA за първи път обяви тази технология. Независимо от това, компанията продължи активно да развива концепцията за адаптивна синхронизация и в резултат на това наскоро в света беше представена Mobile G-Sync, един вид оригинална идея, създадена специално за използване на лаптоп компютри..
Мобилна g-синхронизация
Основното предимство на новата технологична модификация е липсата на нужда от отделен хардуерен модул за синхронизация. Вместо това Mobile G-Sync използва възможностите на един от най-модерните интерфейси - вградения DisplayPort (eDP), който е оборудван с повечето лаптопи от ново поколение.
В мобилната версия G-Sync предоставя софтуер, а не хардуерен метод за адаптивна синхронизация. Той се основава на сложен математически алгоритъм, който се опитва да предвиди с висока точност способността на видеокартата да подготви следващия кадър, предназначен за визуализация, и като взема предвид това, коригира скоростта на обновяване на дисплея.
Разбира се, постигането на 100% точност в този случай е невъзможно, но дори приблизителен резултат дава сериозно отражение върху качеството на игралното изживяване..
Предимствата на Mobile G-Sync са очевидни: по-плавно възпроизвеждане, дори и при слаби хардуерни конфигурации, без увеличаване на консумацията на енергия. Но, за съжаление, технологията има своите слабости. Както вече споменахме, постигането на абсолютна точност при прогнозиране на кадрите не е възможно. Поради тази причина алгоритъмът отчасти жертва точността на цвета поради фиксирана честота на опресняване и по-плавно възпроизвеждане.
По-неприятен страничен ефект от практическото внедряване на тази технология е, че Mobile G-Sync и NVIDIA Optimus взаимно се изключват. Както може би знаете, последната е популярна функция, която ви позволява динамично да превключвате между интегрираното графично ядро в централния процесор и дискретна (GeForce) видеокарта. Така че, когато работите с леки задачи, като сърфиране в Интернет и редактиране на документи, лаптоп може да използва интегрирано видео, което изразходва значително по-малко енергия от дискретен графичен адаптер.
За да работи Mobile G-Sync, дисплеят на лаптопа трябва да бъде свързан директно към дискретна графична карта (разбира се с марката NVIDIA). Това на практика изключва участието на интегрираното графично ядро в процесора и прави Mobile G-Sync и Optimus взаимно изключващи се..
Според NVIDIA това не е съществен проблем, особено за моделите лаптопи с ново поколение графични процесори - Maxwell, които са изключително енергийно ефективни. Това обаче е важен компромис, който много партньори на OEM ще трябва да направят, ако решат да предложат Mobile G-Sync като опция за своите геймърски лаптопи от ново поколение..
Разбира се, при липса на независими тестове, все още не е много ясно колко голям ще бъде този компромис и до каква степен използването на Mobile G-Sync поради Optimus ще се отрази на живота на батерията.
Друг въпрос е, че дори най-модерните модели лаптопи не могат да предложат особено впечатляваща автономия - особено на фона на ултраефективни мобилни системи, като ултракниги от последно поколение.
Но като се има предвид фактът, че говорим за високо специализирани преносими конфигурации, предназначени за конкретна аудитория (геймърите), които предпочитат върховата производителност, подобна жертва по отношение на живота на батерията едва ли може да бъде фатална, ако Mobile G-Sync изпълнете обещанието да осигурите наистина значително повишаване на качеството на игралното изживяване.
Приятен ден!
