Refresh rate dinamico : G-sync & Freesync (CRU mod)

Introduzione

La sincronia verticale è un argomento delicato e che negli anni ha attirato l’interesse di utenti e case produttrici di hardware, a tal punto che si sono cercate tecnologie sempre più performanti a tal riguardo. Ma facciamo un passo indietro, e cerchiamo di capire di cosa stiamo parlando.
A tutti i gamers, dai più appassionati ed esperti ai giocatori occasionali, sarà sicuramente capitato di imbattersi in un “diffetto” d’immagine simile giocando :

Cosa accade in quest’ immagine?
Per spiegarlo, fissiamo prima un paio di parametri fondamentali:

• Refresh Rate (o frequenza di aggiornamento)
  Ogni monitor ha un proprio refresh rate, ed indica come suggerisce il termine stesso, il numero di volte che l’immagine sul monitor si aggiorna in un secondo. L’unità di misura di questo parametro sono gli Hertz (hz). Va da sé che da questa stessa definizione si deduce che più alto sarà il refresh rate più avremo una sensazione di fluidità, in particolar modo su immagini in movimento.
• Frame Per Second (FPS)
  Come moltissimi sapranno, i nostri amatissimi FPS indicano il numero di fotogrammi al secondo che il nostro sistema renderizzerà.

Ma quindi FPS e refresh rate non sono lo stesso parametro?
Questa è una cosa che in tantissimi confondono. Refresh rate ed FPS sono legati l’un l’altro, ma diversi.
La differenza tra questi due parametri ci consente di spiegare l’immagine sopra. Il “taglio” che vediamo prende il nome di tearing.
Il tearing è un fenomeno che avviene a causa proprio della differenza che c’è tra il refresh rate e gli FPS. Qualsiasi sia il numero di FPS, il nostro monitor comunque aggiornerà l’immagine un numero di volte pari al suo refresh rate. Ad esempio se in un determinato momento la nostra scheda video riesce a renderizzare 80 fotogrammi per secondo ed il nostro monitor ha una velocità di aggiornamento di 60hz,  comunque l’immagine sul monitor si aggionerà 60 volte al secondo.
Nell’esempio fatto, dato che FPS e refresh rate non coincidono, quando l’immagine si aggiornerà, la scheda video avrà renderizzato frammenti di frame ed avremo la presenza di più frame (e frazioni di frame) simultaneamente nella stessa immagine. Questo si traduce visivamente proprio nel tearing.
La sincronia verticale o v-sync nasce dal bisogno di evitare di avere tearing nell’immagine, ma dal modo in cui risolve la problematica, si deduce il suo stesso limite, lo stesso che ha creato la ricerca di soluzioni più performanti quali freesync e gsync.
Nello specifico il v-sync forza la scheda video a riprodurre un numero di frame pari alla frequenza di aggiornamento del monitor (riprendendo l’esempio precedente, limiterà gli fps a 60) . Tuttavia ci saranno delle situazioni in cui il nostro sistema non riuscirà a riprodurre 60 fps in maniera perfettamente costante, quando ciò accade, la sincronia verticale farà ripetere il medesimo frame, sin quando il successivo non sarà renderizzato nella sua totalità e introdurrà del lag sino al refresh del monitor. Questo crea un’altra problematica, a noi nota come stutter, o microstutter, nel peggiore dei casi, o un incremento dell’input lag nel migliore dei quali.
Il bisogno di trovare una tecnologia che non avesse tutti questi limiti, ha fatto nascere le tecnice di refresh dinamico (adaptive sync), ovvero i sopracitati freesync e gsync.
Il freesync è la tecnologia di casa AMD, e funzionerà con schede video AMD, mentre il g-sync è la tecnologia Nvidia e funzionerà con schede video Nvidia. Anche se da qualche tempo, come sappiamo, Nvidia ha esteso la compatibilità del gsync anche a monitor con freesync, definendone alcuni “g-sync compatibili”.
Questo ci fa intuire che, nonostante le differenze, entrambe condividono una base comune nel loro principio di funzionamento.
Il refresh dinamico rende possibile al monitor di variare la propria frequenza di aggiornamento in base al numero di frame che il nostro sistema renderizzerà.
Ipotizziamo che il nostro sistema stia renderizzando 54 FPS, il monitor allora avrà un refresh rate di 54hz, se poi gli FPS scenderanno a 48, il monitor avrà un refresh di 48hz e così via.
Sia freesync che gsync hanno dei range di funzionamento che variano da monitor a monitor. Le grosse differenze tra le due tecnologie spesso risiedono proprio in questo. Il gsync lavora grazie alla presenza di un modulo proprietario Nvidia, che garantisce degli “standard” ben specifici , in modo da assicurare un livello qualitativo certificato.
Il freesync ha degli “standard” meno rigidi, il che crea uno scenario qualitativo molto altalenante. Avremo monitor con range di funzionamento piuttosto limitati come 50hz-60hz, o 40-60hz, o 120hz-144hz, che rendono difficile sfruttare pienamente le capacità di questa tecnologia ed offriranno un’esperienza incostante. Così come avremo monitor qualitativamente ottimi, con un comparto elettronico adeguato, dei range di funzionamento ottimali, ed esperienze comparabili a quelle garantite dal modulo gsync.
Un’altra grossa differenza risiede nel prezzo. Il modulo gsync fa salire il prezzo dei monitor in modo sensibile, parliamo di cifre che vanno dai 100-120 euro ai 200 euro, un incremento talvolta difficile da giustificare se comparato al freesync, che qualcuno erroneamente indica come “gratuito” ed il cui costo, comunque enormemente inferiore, dipende dalla qualità che la casa produttrice intende mantenere in un determinato prodotto. Mi spiego meglio, il freesync non necessitando di alcun modulo proprietario non ha un prezzo imposto dalla casa (cioè AMD), ma è chiaro che per produrre un monitor che abbia delle performance adeguate nell’uso di questa tecnologia, il produttore affronterà dei costi differenti rispetto ad un monitor con refresh statico.
Nella pagina successiva tratteremo in modo specifico di un programma che ci consentirà di customizzare il range dell’adaptive sync, e che talvolta renderà possibile forzare il freesync anche in monitor che non lo hanno nativamente.