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[原创] g-sync显示器到底能提升多少游戏性能? [复制链接]

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发表于 2016-8-16 12:04:23 |显示全部楼层

今年ChinaJoy上英伟达展台上各种g-sync显示器非常夺人眼球,但昂贵的售价让很多玩家望而却步,心里想g-sync显示器到底有什么过人之处以至于有那么高的售价。本文将测试g-sync显示器,主要用数据来分析,g-sync显示器到底能提升多少游戏性能。

                              

1.jpg

显卡与显示器的分工

一直以来我们都认为PC的画面效果取决于显卡,其实不然,显卡与显示器分工明确,各司其职,共同负责画面效果。

显卡:显卡将画面渲染并输出到显示器中,但不是用统一速率渲染。

显示器:显示器负责接收GPU的信号,以固定频率刷新(刷新率就是每秒刷新多少画面),然后输出。

FPS值与画面效果

FPS值就是每秒帧数,传统意义上来讲,游戏的FPS值越高代表游戏越流畅,本质上FPS值主要由显卡和CPU决定,但其实显示器也能决定实际FPS的值。我们假设游戏的FPS值达到了200,显示器刷新率有50HZ,显示器刷新一帧要20ms(1秒有1000毫秒),显卡渲染一帧只要5ms,这样的话理论上来说显卡每渲染4帧,显示器才能刷新1帧,3帧就浪费了。

一般显示器的刷新率是固定的:通常为60HZ(每秒60次)。由于 PC 游戏的要求越来越高,GPU渲染帧的速率变化会越来越大。玩大型游戏时GPU 渲染速率和显示器的刷新率不同,就会持续出现画面撕裂情况。所以,即使有10系列的顶级显卡,也最终因为显示器的限制而画面效果不好。

g-sync的前身v-sync

 为了避免画面撕裂,V-Sync(垂直同步)是长久以来的解决方案。

 显示器每刷新一帧后就会产生一个垂直同步信号。当打开垂直同步时,显卡在渲染每一帧之前会等待垂直同步信号,只有显示器完成了一次刷新时,发出垂直同步信号,显卡才会渲染下一帧。这种情况下,显卡的渲染能力会受到显示器刷新率的制约。如果显示器刷新率是60Hz,显卡帧率最多只会达到60FPS。对于高端显卡开启垂直同步显然会制约其性能发挥。

 所以传统的60HZ的显示器在日益更新的大型游戏环境下显得力不从心了,于是近几年显示器厂商推出了144HZ甚至165HZ的游戏显示器以解决这一状况。虽然高刷新率显示器能够很好地解决低刷新率显示的种种问题,但是面对一些硬件性能要求很高的游戏,高刷新率的显示器也会因为GPU渲染无法与显示器刷新保持同步,出现画面撕裂。

  综上,要是能让显示器的刷新率可以和GPU同步,就可以解决游戏在显示器中显示效果不佳的根本方案。

g-sync本质

 为了弥补V-sync带来的不足,G-sync技术就这样诞生了, G-sync是Nvidia开发的一个在硬件上解决游戏画面撕裂的技术。它会集成在显示器内部,但也提供独立的扩展卡,得搭配高性能的GPU来控制显示器的刷新率。

 一定范围内,使屏幕刷新率和GPU的帧数一致,游戏中大幅度切换视角会让GPU渲染帧数迅速上升,G-SYNC芯片则会改变显示器的刷新率,让其与GPU的变化一致。这样可以避免传统的帧丢弃问题所导致的画面撕裂。

硬件软件需求

是否真正的展示最好的游戏画面,还得看主机配置和显示器本身。主机内的显卡必须过硬,不然g-sync技术也等于是浪费了。另外显示器刷新率和显卡渲染帧数的同步只是影响游戏画面流畅性的一个方面,还有响应时间也是一个重要因素,显示器色彩规格也不能忽视。所以,一般支持G-SYNC的显示器都是电竞规格的顶级显示器。

我拿来测试的显示器——优派XG2703-gs,IPS硬屏,分辨率2K,拥有g-sync技术,刷新率达到165HZ。

  aa1.jpg

另外,讯号传输必须支持 DisplayPort 1.2 标准,也就是我们俗称的支持DP接口,所以过时的显示器以及显卡、尤其是只有DVI或者VGA的显卡就基本上告别G-SYNC了。

DP线

aa2.jpg

so much for the theory 让我们来测试吧!

“摆钟”测试

这个测试是用英伟达专门为了g-sync技术开发的一个软件,可以直观的看到开启或关闭g-sync和v-sync的差别。

可以很明显的看出关闭了v-sync和g-sync后,画面撕裂了。

b1.jpg

b2.jpg

开启v-sync和g-sync之后,画面不会撕裂

b7.jpg

b8.jpg

那么既然v-sync和g-sync都能让画面不撕裂,g-sync不就没有任何意义了吗?

先别急着下结论,因为决定画面质量的因素不只是画面是否撕裂,还有个很重要的因素就是FPS值。

本来想先用3DMARK 11做个测试,但我3DMARK11每次测试都得不出结果,所以就略过它直接用Fraps测试游戏了。

这是我测试的PC配置(之前开箱测试的是用i5-4590+GTX960被人说了,这次换了台主机i7-4790k+GTX980应该没问题了)

c1.jpg

守望先锋测试

守望先锋是目前最火的在线第一人称射击类游戏。

在设置中居然还能调整FPS值的上限,由于我测试的显示器最高刷新率是165HZ,所以选择“自定义”调成165HZ或者选择“与显示器同步”都一样,我认为这个选项是配合中低端显示器,像那些60HZ的显示器,可以一部分减少垂直同步带来的画面滞后。

d1.jpg

Fraps测试结果(165HZ最高特效):

d2.jpg

d3.jpg

说明一下,我是分别测OFF、v-sync、g-sync不是同步测试的,可能会造成一些误差,但如果看平均数的话还是能看出一些问题的,测试画面都是游戏过程中一样的场景,差不多的动作,我尽量保证偏差最小。

165HZ下:

  

模式

  

FPS极值

平均FPS值

平均帧延迟

OFF

56-166

80.4

12.46

V-SYNC

59-142

75.8

12.06

G-SYNC

62-160

79.6

12.6

开启g-sync模式后帧数损失相比v-sync模式较小,对于守望先锋这样操控要求极高的游戏来说,更高的FPS意味着更流畅的操纵体验。如果显卡稍差一些,v-sync和g-sync的差距可会更大些。

刺客信条4黑旗测试

这一款游戏是动作冒险类游戏的大作,但是是3年前的作品了,对配置的要求和现在的一些游戏相比已经不高。其选项中能选择的最高刷新率也就只有60HZ,因为它没有FPS游戏那样需要频繁的切换画面,所以也不需要那么高的刷新率。

e1.jpg

Fraps测试结果(60HZ最高特效):

e2.jpg

e3.jpg

  

60HZ下:

  

模式

  

FPS极值

平均FPS值

平均帧延迟

OFF

46-61

58.9

16.98

V-SYNC

33-61

58.4

19.2

G-SYNC

38-61

58.6

17

作为一个对配置要求不大的游戏,我的i7-4790K+GTX980已经完全能胜任,甚至有些大材小用,只要配置过硬,FPS值几乎不会损失。

巫师3测试

由于上一个游戏和我的PC配置有些不匹配,造成数据差异不明显,我找了一个高配置要求的巫师3来测试。去年刚出的游戏,对硬件的要求也很高,果然,我开启Fraps后跳出的fps才只有大概30左右,游戏体验也不流畅,开中等特效估计才能顺起来,但为了测试我还是开启最高特效。


Fraps测试结果(游戏无限制刷新率)

f1.jpg

f2.jpg

  

  

模式

  

FPS极值

平均FPS值

平均帧延迟

OFF

17-42

30.2

24.5

V-SYNC

23-33

27.6

35.5

G-SYNC

24-38

31.5

34.4

一旦游戏对硬件的要求大,三种数据的差异就被拉大了,v-sync将显卡渲染率同步于显示器但是损失了FPS值;g-sync改变显示器的刷新率使其同步于显卡,但FPS值损失的缺不多。帧延迟也比v-sync要低一些。

总结

经过这几轮测试后,感受最深的就一块显卡要专门匹配某一款游戏是非常难的,我们通常配置显卡时都会尽量去根据自己的需求往高配,这样能让自己的显卡能淘汰的慢一些。但是如果单看数据,很多时候我们的显卡性能是浪费的。如果显示器只有60HZ,没有g-sync功能,那么再高级的显卡也顶多只能发挥60FPS的能力,还会因为GPU和显示器的不同步造成画面撕裂。而传统的v-sync会限制FPS。

我个人得出的结论:

1.    G-sync显示器最好配合好一点的显卡,因为g-sync显示器一般刷新率都达到144HZ以上,中低端显卡是达不到这样的渲染率的,造成g-sync技术的浪费。

2.    有了g-sync显示器和高端的显卡后,你不去玩相应配置的游戏,那么也可以说是浪费,可以参考上文中的刺客信条4黑旗的测试。

3.    像守望先锋这样的高FPS游戏比较适合搭配g-sync功能。

4.    价格昂贵,但对于游戏发烧友值得入手,要求一般的玩家就没必要了。

综上所述,回到主题,g-sync显示器到底能够提升多少游戏性能,可以这么说:如果一般显示器能让显卡发挥60%的性能,那么g-sync显示器能让显卡发挥80%以上的性能, 称呼其显卡的另一半不为过。


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发表于 2016-8-17 22:10:36 |显示全部楼层

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发表于 2016-8-17 22:11:16 |显示全部楼层
本帖最后由 sd1715639 于 2016-8-17 22:17 编辑

除非玩NVIDIA的3D幻境高耍性才有用.N卡开3重缓冲画面就不撕裂了

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发表于 2016-8-18 12:00:54 |显示全部楼层
sd1715639 发表于 2016-8-17 22:10
90贞肉眼封顶.GSYNC对性能没一点提升.

虽说90帧肉眼封顶,但第一人称射击游戏一般是要更高帧数才能看的舒服

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发表于 2016-8-18 12:41:39 |显示全部楼层
sd1715639 发表于 2016-8-17 06:10
90贞肉眼封顶.GSYNC对性能没一点提升.

的确如此,所以硬件区高手们都不回帖。
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发表于 2016-8-22 01:37:27 |显示全部楼层
很详细的评测。谢谢分享

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发表于 2016-8-22 09:14:20 |显示全部楼层
完全没用的一个功能,特别是对低端机。
保证G-sync起作用,首先你必须要保证帧数能稳定在165帧以上。
没有两张TITAN X的还是不要指望了


CPU:AMD Ryzen Threadripper 1950x
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MB:MSI X399 GAMING PRO CARBON AC
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发表于 2016-8-22 09:14:51 |显示全部楼层
cjxbchopinjy 发表于 2016-8-18 12:00
虽说90帧肉眼封顶,但第一人称射击游戏一般是要更高帧数才能看的舒服

显卡不行就是浪费


CPU:AMD Ryzen Threadripper 1950x
RAM:Corsair Vengeance RGB LED 3000
MB:MSI X399 GAMING PRO CARBON AC
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发表于 2016-8-24 13:56:35 |显示全部楼层
Luisds 发表于 2016-8-22 09:14
完全没用的一个功能,特别是对低端机。
保证G-sync起作用,首先你必须要保证帧数能稳定在165帧以上。
没有 ...

2张titan不至于,1070就能发挥了

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发表于 2016-8-24 14:42:32 |显示全部楼层
cjxbchopinjy 发表于 2016-8-24 13:56
2张titan不至于,1070就能发挥了

1070跑1440P可做不到165帧


CPU:AMD Ryzen Threadripper 1950x
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发表于 2016-8-26 14:58:13 |显示全部楼层
高大上的显示器。

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发表于 2016-10-2 18:35:31 |显示全部楼层
值得入手的显示器,玩游戏很爽

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发表于 2016-10-4 20:17:12 |显示全部楼层
低端用户也就玩老游戏跟LOL之流能发挥功能了
q9550s
gigabyte P43-ds3g
6gb DDR800
gigabyte 7850 2g wf2
迈拓 160+120GB
精英 DVR-109 DVDRW
AVF EXTREME POWER 650W
19" LCD

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发表于 2016-10-23 23:24:27 |显示全部楼层
玩守望挺不错的啊啊

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发表于 2016-10-26 00:36:50 |显示全部楼层
好像最近少了很多不闪式3D显示器

GTA4 正版收藏会员名录:       
http://game.ali213.net/thread-2485005-1-1.html

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发表于 2016-11-1 09:44:55 |显示全部楼层
专业电竞显示器,不错

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发表于 2017-6-14 12:48:00 |显示全部楼层
电竞、电竞、很想买台电竞显示器,但是太贵了,只能眼热呀。

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发表于 2017-7-14 10:43:38 |显示全部楼层
这款显示器贵得值得,玩游戏爽

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发表于 2017-7-20 17:18:52 |显示全部楼层
这个显示器很好,玩游戏好用!

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发表于 2017-7-25 16:33:23 |显示全部楼层
好详细的分析,好棒的色彩

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