تحلیل دقیق فناوری Adaptive Sync (G-Sync و FreeSync) در کاهش پارگی تصویر و لگ ورودی

آیا تا به حال در حساس‌ترین لحظه یک بازی آنلاین، تصویر مانیتورتان دچار پارگی شده و تمرکزتان را به هم ریخته است؟ یا حس کرده‌اید که بین فشردن دکمه و دیدن نتیجه آن روی صفحه، یک تأخیر آزاردهنده وجود دارد؟

این‌ها مشکلات رایجی هستند که گیمرهای حرفه‌ای و حتی کاربران عادی با آن‌ها دست‌و‌پنجه نرم می‌کنند. اما نگران نباشید، دو غول فناوری، انویدیا و AMD، راه‌حل‌های هوشمندانه‌ای به نام G-Sync و FreeSync ارائه داده‌اند. این دو، زیرمجموعه‌ای از یک مفهوم بزرگ‌تر به نام فناوری Adaptive Sync هستند که آمده‌اند تا برای همیشه با پارگی تصویر (Screen Tearing) و لگ ورودی (Input Lag) خداحافظی کنیم. اما کدام یک برنده این نبرد است و کدام برای شما مناسب‌تر است؟ در این تحلیل دقیق از گروه مهندسین تخت جمشید، به اعماق این فناوری‌ها سفر می‌کنیم تا پاسخی قطعی برای این سؤال پیدا کنیم؛ با ما همراه باشید.

پارگی تصویر (Screen Tearing) چیست و چرا اتفاق می‌افتد؟

قبل از اینکه وارد دنیای G-Sync و FreeSync شویم، باید دشمن اصلی را بشناسیم: پارگی تصویر. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که کارت گرافیک شما (GPU) فریم‌ها را با سرعتی متفاوت از نرخ تازه‌سازی (Refresh Rate) مانیتورتان ارسال می‌کند.

تصور کنید مانیتور شما با نرخ ثابت 60 هرتز کار می‌کند، یعنی در هر ثانیه 60 بار تصویر را به‌روزرسانی می‌کند. حالا اگر کارت گرافیک شما در یک لحظه 75 فریم بر ثانیه (FPS) و در لحظه‌ای دیگر 45 فریم بر ثانیه تولید کند، این عدم هماهنگی باعث می‌شود مانیتور در حین نمایش یک فریم، فریم ناقص بعدی را هم دریافت کند. نتیجه؟ یک خط افقی شکسته که تصویر را به دو یا چند بخش تقسیم کرده و تجربه بصری شما را خراب می‌کند. راه‌حل سنتی برای این مشکل، فعال‌کردن V-Sync (همگام‌سازی عمودی) بود، اما این گزینه هم با قفل کردن فریم ‌ریت، لگ ورودی (Input Lag) را افزایش می‌داد. اینجاست که فناوری Adaptive Sync وارد میدان می‌شود.

فناوری Adaptive Sync: ناجی گیمرها

فناوری Adaptive Sync یا «همگام‌سازی تطبیقی» یک استاندارد باز است که توسط VESA (انجمن استانداردهای الکترونیک ویدئو) معرفی شد. ایده اصلی این فناوری بسیار هوشمندانه است: به جای اینکه کارت گرافیک خود را مجبور به هماهنگی با مانیتور کنیم، به مانیتور اجازه می‌دهیم نرخ تازه‌سازی خود را به صورت پویا و لحظه‌ای با خروجی کارت گرافیک هماهنگ کند.

وقتی کارت گرافیک شما 53 فریم در ثانیه رندر می‌کند، مانیتور هم نرخ تازه‌سازی خود را به 53 هرتز تغییر می‌دهد. وقتی فریم ریت به 90 می‌رسد، مانیتور هم به 90 هرتز می‌رود. این هماهنگی بی‌نقص، پارگی تصویر را به طور کامل از بین می‌برد و چون فریم‌ها بلافاصله نمایش داده می‌شوند، لگ ورودی نیز به حداقل می‌رسد. دو پیاده‌سازی اصلی و مشهور از این فناوری، G-Sync از انویدیا و FreeSync از AMD هستند.

انویدیا G-Sync: قدرت سخت‌افزار اختصاصی

انویدیا اولین شرکتی بود که با معرفی G-Sync در سال 2013، یک راه‌حل سخت‌افزاری برای مشکل پارگی تصویر ارائه داد. مانیتورهای مجهز به G-Sync دارای یک ماژول سخت‌افزاری اختصاصی هستند که مستقیماً با کارت‌های گرافیک GeForce انویدیا ارتباط برقرار می‌کند. این ماژول وظیفه مدیریت و هماهنگ‌سازی نرخ تازه‌سازی مانیتور با فریم ریت خروجی GPU را بر عهده دارد.

مزایای G-Sync:

• ✔️عملکرد بی‌نقص: به دلیل وجود سخت‌افزار اختصاصی، کنترل بسیار دقیقی بر فرآیند همگام‌سازی وجود دارد و در نتیجه، تجربه‌ای فوق‌العاده روان و بدون هیچ‌گونه مشکلی ارائه می‌دهد.
• ✔️کنترل کیفیت سخت‌گیرانه: انویدیا استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای برای مانیتورهایی که از ماژول G-Sync استفاده می‌کنند، اعمال می‌کند. این یعنی هر مانیتور G-Sync از نظر کیفیت رنگ، زمان پاسخ‌دهی و دیگر پارامترها، تضمین‌شده است. 

معایب G-Sync:

• ❌هزینه بالاتر: وجود ماژول سخت‌افزاری، هزینه تولید مانیتور را افزایش می‌دهد و در نتیجه مانیتورهای G-Sync معمولاً گران‌تر از رقبای خود هستند.
• ❌انحصار: این فناوری تنها با کارت‌های گرافیک انویدیا سازگار است. 

ای ‌ام ‌دی FreeSync: استاندارد باز و در دسترس

AMD در پاسخ به G-Sync، فناوری FreeSync را با رویکردی متفاوت معرفی کرد. FreeSync به جای استفاده از سخت‌افزار اختصاصی، بر پایه استاندارد باز فناوری Adaptive Sync که در DisplayPort 1.2a و نسخه‌های جدیدتر HDMI تعبیه شده، کار می‌کند. این یعنی تولیدکنندگان مانیتور برای پیاده‌سازی آن نیازی به پرداخت هزینه اضافی برای خرید ماژول سخت‌افزاری ندارند.

مزایای FreeSync:

• ✔️هزینه کمتر و دسترسی گسترده: چون FreeSync یک استاندارد باز و بدون نیاز به سخت‌افزار اضافی است، مانیتورهای مجهز به آن بسیار ارزان‌تر و متنوع‌تر هستند.
• ✔️سازگاری گسترده: علاوه بر اینکه با کارت‌های گرافیک AMD کار می‌کند، انویدیا نیز در سال‌های اخیر پشتیبانی از برخی مانیتورهای FreeSync را تحت عنوان "G-Sync Compatible" به کارت‌های خود اضافه کرده است. 

معایب FreeSync:

❌عملکرد متغیر: از آنجایی که استاندارد مشخص و سخت‌گیرانه‌ای مانند G-Sync برای آن وجود ندارد، کیفیت عملکرد در مانیتورهای مختلف FreeSync می‌تواند متفاوت باشد. برخی مدل‌ها عملکردی عالی دارند، در حالی که برخی دیگر ممکن است در بازه‌های خاصی از فریم ریت با مشکلاتی مانند سوسو زدن (Flickering) مواجه شوند. برای حل این مشکل، AMD سطوح مختلفی مانند FreeSync Premium و FreeSync Premium Pro را معرفی کرده است که استانداردهای بالاتری را تضمین می‌کنند. 

G-Sync در برابر FreeSync: کدام یک را انتخاب کنیم؟

انتخاب بین این دو فناوری به سه عامل اصلی بستگی دارد: بودجه، کارت گرافیک و سطح انتظارات شما. اگر یک کارت گرافیک قدرتمند انویدیا دارید و به دنبال بهترین و بی‌دردسرترین تجربه ممکن هستید و بودجه برایتان اولویت اول نیست، یک مانیتور G-Sync یا G-Sync Ultimate انتخاب ایده‌آلی است. اما اگر کاربر کارت گرافیک AMD هستید یا بودجه محدودتری دارید، یک مانیتور باکیفیت FreeSync (ترجیحاً با گواهی Premium یا Premium Pro) می‌تواند تجربه‌ای بسیار نزدیک به G-Sync را با هزینه‌ای بسیار کمتر برای شما فراهم کند.

G-Sync Compatible: پلی میان دو اردوگاه

انویدیا با درک محبوبیت و گستردگی مانیتورهای FreeSync، برنامه "G-Sync Compatible" را راه‌اندازی کرد. تحت این برنامه، انویدیا مانیتورهای FreeSync را آزمایش می‌کند و اگر آن مانیتور بتواند استانداردهای کیفی انویدیا برای یک تجربه روان و بدون مشکل را برآورده کند، به صورت رسمی گواهی G-Sync Compatible دریافت می‌کند. این یعنی کاربران کارت‌های گرافیک انویدیا می‌توانند از مزایای فناوری Adaptive Sync روی این مانیتورهای ارزان‌تر نیز بهره‌مند شوند.

تأثیر مستقیم بر لگ ورودی (Input Lag)

یکی از مهم‌ترین مزایای فناوری Adaptive Sync، کاهش لگ ورودی است. لگ ورودی به تأخیر زمانی بین انجام یک عمل (مانند کلیک ماوس) و نمایش نتیجه آن بر روی صفحه گفته می‌شود. در بازی‌های رقابتی و سرعتی مانند Counter-Strike یا Valorant، حتی چند میلی‌ثانیه تأخیر می‌تواند تفاوت بین برد و باخت باشد. با حذف نیاز به V-Sync که باعث ایجاد تأخیر در صف رندرینگ می‌شد، G-Sync و FreeSync اجازه می‌دهند فریم‌ها به محض آماده شدن توسط GPU، روی مانیتور نمایش داده شوند. این هماهنگی مستقیم، لگ ورودی را به حداقل ممکن می‌رساند و واکنش‌پذیری بازی را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد.

نتیجه‌گیری: بهینه‌سازی تجربه، هدف نهایی

در نهایت، هر دو فناوری G-Sync و FreeSync با هدف یکسانی خلق شده‌اند: ارائه یک تجربه بصری روان، لذت‌بخش و بدون نقص. G-Sync با رویکرد سخت‌افزاری و کنترل‌شده خود، عملکردی تضمین‌شده و بی‌نظیر را به ارمغان می‌آورد، اما با قیمتی بالاتر. در مقابل، FreeSync با رویکردی باز و نرم‌افزاری، انعطاف‌پذیری و مقرون‌به‌صرفه بودن را در اولویت قرار می‌دهد.

امروزه با پیشرفت مانیتورهای FreeSync و معرفی برنامه G-Sync Compatible، مرز بین این دو فناوری کمرنگ‌تر از همیشه شده است. انتخاب نهایی شما به اکوسیستم سخت‌افزاری و بودجه‌تان بستگی دارد، اما مطمئن باشید که ورود به دنیای فناوری Adaptive Sync، سطح جدیدی از لذت بصری را برای شما به ارمغان خواهد آورد.