畫面撕裂終極解決方案 G-SYNC對比實測

作為一名遊戲愛好者，有兩點是最不能忍的，一個是卡頓，另一個就是撕裂。畫面卡頓的的解決方法無外乎兩種，一種是更換性能更強的顯卡，另一種是降低遊戲特效；而解決畫面撕裂，玩家們最常用的便是開啟垂直同步（V-SYNC）選項。不過垂直同步是一個飽受詬病的功能，其原理是讓顯卡強行與顯示器的刷新率同步，這就大大限制了顯卡性能的發揮，甚至可能弄巧成拙。

事實上絕大多數的網友都將關注的焦點放在了顯卡上，而忽略了顯示器所扮演的重要角色。別忘了，即使顯卡渲染的畫面再流暢，幀數再高，但最終呈現出來的顯示效果還是得看顯示器。在以前，顯卡和顯示器是單獨的個體，並且分工明確：顯卡將畫面渲染生成，然後將數據傳給顯示器就不管後事了，而顯示器則是將顯卡傳來的數據展現出來，不管自身能否勝任，有多少幀畫面就儘力去顯示多少幀。

畫面撕裂原理圖

由於顯卡的性能越來越高，所渲染出來的幀數也越來越多，而大部分顯示器的刷新率只有60Hz，這就造成了畫面的輸入和輸出差值巨大，越好的顯卡撕裂問題越嚴重。上圖說的便是畫面撕裂的機制，由於顯卡性能強，所以生成的畫面較多，而受限於刷新率，顯示器能顯示的畫面有限，這就造成了畫面刷新後的錯位，而這種錯位就被稱為畫面撕裂。

較為明顯的畫面撕裂

前文說到，為了解決畫面撕裂就需要開啟垂直同步，而這個誕生於CRT時代的技術顯然已經跟不上時代的潮流了，其原理可以理解為強制顯卡只輸出60幀，這樣就匹配了大部分液晶顯示器的刷新率從而解決撕裂。但是該方案不智能在於，一旦遊戲場景複雜對顯卡要求升高，顯卡不能保證60幀輸出時就會自動降到30幀輸出，這種幀數斷崖式的下降和上升會造成畫面卡頓，這也就是說好不容易做到不撕裂了，可又發生了更讓人鬧心的卡頓。

G-SYNC晶元

那麼除了V-SYNC，難道就沒有魚與熊掌兼得的技術了么？你別說，還真有，那就是廣受好評的G-SYNC技術。G-SYNC是NVIDIA開發的一個從硬體上解決遊戲畫面撕裂的技術，通過在顯示器中內置一個獨立晶元，協調顯卡和顯示器之間的數據同步，使顯卡的幀輸出延遲和屏幕刷新率一致，減少乃至杜絕畫面錯位。相信很多DIY新手們還不太了解這個技術，那麼接下來就讓我給大家詳細講講G-SYNC的工作原理。

軟體做不好的事讓硬體來

其實解決垂直同步表現不給力的思路很簡單，就是讓幀數調節變成動態的，而不是一個固定數值。事實上，按照動態刷新率思路，NVIDIA在Kepler時代引入了自適應垂直同步技術，自適應垂直同步技術可根據幀速率動態調整垂直同步，不僅可以防止撕裂效果，還能夠減少遲滯現象的產生，為玩家提供更加流暢的遊戲體驗。然而這只是個軟體方案，並不能完美解決撕裂和卡頓的問題，於是在2013年的NVIDIA editor"s day上，老黃正式宣告了G-SYNC技術的誕生。

G-SYNC原理

G-SYNC技術在顯示器中內置一枚可與GeForce顯卡直接通訊的晶元，這枚自帶緩存的晶元可以協調顯示器與GPU輸出緩衝之間的數據同步。通過G-SYNC晶元的控制，顯示器的刷新延遲將可以與GPU幀輸出延遲保持完全一致，支持G-SYNC技術的顯示器會根據GPU當前的性能水平自動調節刷新率，在G-SYNC晶元偵測到GPU的幀輸出延遲大於16ms時，它便會自動延長顯示器的刷新延遲，避免傳統的幀丟棄問題所導致的視覺卡頓現象。

搭載G-SYNC技術的筆記本

G-SYNC是一種硬體方案，或者說軟硬體結合。它會集成在顯示器內部，但也提供獨立的擴展卡，搭配高性能的GeForce顯卡來控制顯示器的可變刷新率。在G-SYNC系統中，顯示器只有從GPU那裡獲取了新的畫面幀之後才會刷新，刷新率範圍30-240Hz，真正做到確保GPU所渲染的每一幀都顯示出來。值得一提的是，G-SYNC還支持SLI，讓多卡用戶也可以輕鬆使用。

G-SYNC是高端顯示器的重要賣點

G-SYNC對於遊戲畫面體驗的改善是革命性的，它進一步延展並最終達到了自適應垂直同步所要達到的目的，最終實現了真正意義上的畫面連貫性和完整性。G-SYNC的改進不僅提升了遊戲過程中的視覺體驗，而且也讓GPU的性能變得更加有意義了。不過由於目前可以搜到的文章大多是展示G-SYNC可以帶來的優秀體驗，但卻鮮有用數據說明G-SYNC同V-SYNC相比究竟優勢何在的文章，因此接下來吉吉我就通過我們常用的顯卡評測軟體和遊戲來看看G-SYNC究竟有多厲害。

測試平台環境一覽

為保證測試能夠發揮顯卡的最佳性能，本次測試平台採用全新7代酷睿芯——Intel酷睿i7-7700K處理器、技嘉Z270晶元組主板、阿斯加特DDR4-2133 32GB雙通道內存、安鈦克1000w鈦金電源組建而成。此外，由於是為了驗證G-SYNC功能的測試，我們此次選擇了目前市面上最高端的G-SYNC顯示器，擁有240Hz刷新率的宏碁掠奪者XB251HQT，詳細硬體規格如下表所示:

測試用主板：技嘉GA-Z270X-Gaming 9

測試用顯卡：iGame GTX1080 Vulcan X OC

測試用顯示器：宏碁掠奪者XB251HQT

在測試成績方面，理論性能測試用得分來衡量性能，數值越高越好，遊戲測試用幀數來衡量性能，同樣越高越好。測試時採用顯卡的高頻bios，即一鍵超頻按鈕彈起時的狀態。

理論對比測試

首先進行的是用來衡量顯卡理論DX11性能的3DMark FireStrike測試，在三種模式下分別在開啟G-SYNC、開啟V-SYNC和關閉同步技術下跑分，三種模式分別對應的是1080p、2K和4K解析度，測試結果如下：

3DMark FireStrike測試結果

3DMark FireStrike Extreme測試結果

3DMark FireStrike Ultra測試結果

通過測試可以看出，在開啟了G-SYNC後，不光不會發生撕裂，在三種場景下的得分居然比關閉同步技術的情況下還要高一點點。而對比V-SYNC我們可以看到，在三種場景下G-SYNC的得分分別領先前者28.7%、11.7%和5.4%，也就是說在理論測試中解析度越低，實際幀數越高的情況下，G-SYNC的優勢越明顯。

遊戲對比測試

測試完理論性能，我們再來看一下G-SYNC在遊戲中的表現，我們選擇了三個代表性的遊戲，分別代表三種不同程度的顯卡需求，裡面有網遊，有單機大作，也有顯卡殺手，以下便是測試結果：

《守望先鋒》測試結果

首先是對顯卡性能需求較低的《守望先鋒》，為了匹配GTX 1080的強大性能，我將渲染倍率設定為200%，從結果可以看出，G-SYNC的成績依舊微微領先於默認狀態，並且幀數領先開啟V-SYNC的狀態約11.9%。

《殺手6》測試結果

接下來測試的是《殺手6》，其為主流單機遊戲的代表作。在該遊戲中G-SYNC的成績依舊微微落後於默認狀態，但幀數依舊領先開啟V-SYNC的狀態約15.4%。

《殺出重圍：人類分裂》測試結果

最後我們測試的是號稱新一代顯卡殺手的《殺出重圍：原始殺戮》，其對顯卡要求極為苛刻，GTX 1080在特效全開狀態下也不能在主流解析度下達到60幀。在該遊戲中G-SYNC的成績與默認狀態相差不大，幀數還是領先開啟V-SYNC的狀態有11.2%。

看了以上的結果大家可能會說：G-SYNC同V-SYNC相比好像差距並不是很懸殊嘛，幀數也就領先10-15%而已。這是因為現在的遊戲大都支持前文說到的自適應垂直同步技術，因而幀數不再限定於60、30這樣的固定檔，因此開啟後性能下降並不是很嚴重，但依舊有著一定程度的損失，同毫無影響的G-SYNC相比還是不盡人意。

的確是堪稱完美的方案

從理論和遊戲性能對比來看，G-SYNC的效果還是非常令人滿意的，在所有測試項目中，開啟G-SYNC後幀數並沒有發生顯著變化，而傳統的V-SYNC會出現幀數下降的情況。在之前G-SYNC技術只支持到最大144Hz，當幀數高於144時，G-SYNC會由於刷新率限制而停留在144幀，不過隨著技術的提升，G-SYNC已經可以支持到240Hz了，因此目前該技術可以說是毫無短板和限制。

G-SYNC鐘擺測試

G-SYNC實際的效果無法用數據來展現，只能通過肉眼去觀察。開啟了G-SYNC之後不再會出現畫面分割線，也就是撕裂的情況，這對於玩場景複雜切換視角頻繁的遊戲來說意義較大，尤其是那些電競類遊戲，畫面撕裂會對遊戲體驗造成無可挽回的影響，可能因為一個撕裂就輸掉了一場比賽，因此現在的很多大型電競賽事都會使用NVIDIA旗艦級顯卡搭配G-SYNC顯示器，讓硬體不會限制選手發揮。

G-SYNC顯示器廣泛用於電競賽事中

此外，由於G-SYNC顯示器的刷新率遠高於一般的顯示器，開啟同步後的延遲也比60Hz的普通顯示器要好很多，這對於專註於操控性的遊戲來說比較關鍵。例如吉吉我喜愛的FPS遊戲，能夠達到的幀數越高，畫面也就越流暢，玩起來的感覺才會越舒服。G-SYNC可以保證這類遊戲擁有開啟V-SYNC效果，同時還能避開高延遲的弊端，這正是G-SYNC最大的優勢。

目前G-SYNC顯示器的價格仍舊處在高位

雖然G-SYNC可以說是目前最優秀的畫面撕裂解決方案，但搭載該技術的顯示器的價格卻讓一般消費者難以接受。一款支持G-SYNC的顯示器最便宜的在3000左右，而貴的甚至要上萬元，此外玩家還需要一款性能夠強的GeForce顯卡，綜合投入成本會很高。當然，同幾年前相比，G-SYNC顯示器的價格已經有了大幅降低，如果未來G-SYNC顯示器的價格能降至2000元左右，想必會有更多用戶願意去使用。

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