V-Sync vs. G-Sync vs. FreeSync vs. Adaptive Sync vs. Fast Sync

G-Sync vs. FreeSyncEines der größten Fragezeichen bei der Auswahl von einem Monitor liegt häufig bei den Unterschieden V-Sync vs. G-Sync vs. FreeSync vs. Adaptive Sync vs. Fast Sync.

Alle Verfahren versuchen einen Effekt auszuschalten: Screen-Tearing. So wird die Darstellung von Bildartefakten auf dem Monitor bezeichnet.

Worin sich V-Sync / G-Sync / FreeSync / Adaptive Sync und Fast Sync genau unterscheiden, dem gehen wir hier auf die Spur.

Außerdem: Nachfolgend bereits eine Vorschau auf Nvidia G-Sync HDR und AMD FreeSync 2, die auf HDR-Gaming ausgerichtet sind.

So kommt es zu Screen-Tearing

Als Screen-Tearing wir die Artefaktbildung auf dem Monitor bezeichnet.

Bei Screen-Tearing stellt der Monitor letztlich innerhalb eines gezeichneten (Einzel-)Bildes zwei oder mehrere Frames, die von der Grafikkarte geliefert werden, gleichzeitig dar.

Das Ergebnis sind unschöne Bildartefakte. Die Ausgabe auf dem Monitor wirkt „aufgerissen“.

Wie kommt es zu Screen-Tearing? Was sind die Ursachen?

Monitore arbeiten mit einer festen Bildwiederholfrequenz (z.B. 60 Hz, den Aktualisierungszyklen). Die Grafikkarte gibt bei dynamisch berechneten Bildern (insb. Gaming) hingegen variable Frames-per-Second (FPS) aus.

Normalerweise findet keine Rückkoppelung (Synchronisierung) von FPS und Bildwiederholfrequenz. So kann es zu Screen-Tearing kommen.

Screen-Tearing

Alle Unterschiede V-Sync vs. G-Sync vs. FreeSync vs. Adaptive Sync vs. Fast Sync

V-Sync

V-Sync ist ein älteres, relativ bekanntes Verfahren zur FPS-Hz-Synchronisiering.

Letztlich werden fixe Aktualisierungszyklen für die Grafikkarte vorgegeben (z.B. 60 Hz oder 90 Hz).

Das Problem: Ist die Grafikkarte nicht im Stande bei z.B. 60 Hz auch 60 FPS zu liefern, werden Aktualisierungszyklen vom Monitor übersprungen.

In dem Fall kommt ein neuer, unschöner Effekt auf: Input-Lag. Dies kann als kurzer „Ruckler“ wahrgenommen werden.

Sehr effektiv arbeitet V-Sync hingegen, wenn die Grafikkarte mehr FPS liefern kann, als der Monitor Aktualisierungszyklen hat (Hertz-Zahl).

Sodann gilt auch, dass neuere Verfahren (G-Sync, FreeSync, Adaptive Sync) weiterhin auf V-Sync zurückfallen, sofern die Grafikkarte genug FPS liefert.

G-Sync vs. FreeSync

Nvidia G-Sync

Nvidia G-Sync ist ein proprietäres Adaptive-Sync-Verfahren, welches ausschließlich mit bestimmten Nvidia-Grafikkarten (Nvidia GeForce GTX-Serie) kompatibel ist.

Damit G-Sync vom Monitor unterstützt wird, muss der Hersteller einen G-Sync-Chip von Nvidia im Monitor einbauen (siehe G-Sync Monitor).

Der Monitor-Hersteller muss außerdem eine Zertifizierung bei Nvidia durchlaufen (mit weiteren Anti-Ghosting-Kriterien), damit der Monitor als „G-Sync Monitor“ verkauft werden darf.

G-Sync arbeitet mit einem von der Grafikkarte unabhängigen FPGA, in dem Frames zwischengespeichert werden und bei Bedarf neu sortiert werden, um Screen-Tearing zu verhindern.

Letztlich soll G-Sync Screen-Tearing genau in dem Fall beheben, wenn die Grafikkarte weniger FPS liefert, als der Monitor Aktualisierungszyklen hat.

Andernfalls (mehr FPS als Hz) springt auch G-Sync auf V-Sync bzw. Fast Sync zurück.

Vorteil G-Sync: Im Fall FPS < Monitor-Aktualisierungszyklen kommt es im Gegenteil zu V-Sync nicht zu nennenswertem Input-Lag.

AMD FreeSync

AMD FreeSync ist das zweite relevante Adaptive-Sync-Verfahren. Es funktioniert mit AMD Radeon Grafikkarten im Zusammenspiel mit einem FreeSync Monitor.

Anders als G-Sync ist AMD FreeSync eine reine Software-Hardware-Lösung, für die kein zusätzlicher, proprietärer Chip im Monitor notwendig ist.

Meist sind Monitore mit FreeSync deshalb günstiger als vergleichbar ausgestattete Monitore mit G-Sync. Für den Monitor-Hersteller fallen keine zusätzliche Kosten für Chip und Lizenz an.

Auch AMD FreeSync setzt an, eine dynamische Synchronisierung zwischen FPS der Grafikkarten und den Aktualisierungszyklen vom Monitor umzusetzen (Dynamic Refresh Rate – DRR), um Tearing zu vermeiden.

Kann die Grafikkarte mehr FPS liefern als der Monitor Aktualisierungszyklen hat, fällt auch AMD FreeSync auf V-Sync zurück.

Auch für FreeSync gilt: Unterschreiten die FPS, die die Grafikkarte liefern kann, die Monitor-Aktualisierungszyklen, ist FreeSync aktiv und arbeitet im Gegensatz zu V-Sync ohne nennenswerten Input-Lag.

Mehr zu AMD FeeSync gibt es in den FreeSync FAQ von AMD.

VESA Adaptive Sync

VESA Adaptive Sync ist letztlich der AMD FreeSync zu Grunde liegende Standard (auch bekannt als DisplayPort Adaptive Sync).

Damit ist VESA Adaptive Sync ein von Grafikkarten-Herstellern unabhängiger Standard (in Abgrenzung zu Nvidia G-Sync / AMD FreeSync).

VESA Adaptive Sync wird derzeit von bestimmten AMD Grafikkarten (Liste) und einigen Intel Grafikchips (beginnend bei 7x iGPUs) unterstützt.

VESA Adaptive Sync ist Teil der DisplayPort-Spezifikation. AMD FreeSync hingegen ist auch für HDMI verfügbar, sofern es der Monitor unterstützt.

Nvidia Fast Sync

Nvidia Fast Sync hat ein anderes Anwendungsszenario als Nvidia G-Sync.

Es zielt vor allem auf eSports ab (z.B. CS:GO oder Overwatch). Solches Games lassen sich mit extrem hohen FPS spielen, wenn die Hardware es erlaubt.

In der Praxis sind 200 FPS, 250 FPS oder sogar > 300 FPS möglich.

Solche Frameraten übersteigen die Aktualisierungszyklen selbst bei Monitoren mit einem extrem flotten Panel (z.B. 144 Hz Monitor oder sogar 240 Hz Monitor).

Nvidia Fast Sync setzt auf Treiber-Ebene an und funktioniert ähnlich dem OpenGL Triple Buffer.

Durch einen dreifachen Buffer (Front Buffer, Back Buffer, Last Rendered Buffer) werden in diesem Anwendungsszenario (FPS > Monitor-Aktualisierungszyklen) die Latency (bzw. Latenz) reduziert und Screen-Tearing eliminiert.

Letztlich ist es das umgekehrte Anwendungsszenario wie bei G-Sync vs. FreeSync.

Nvidia G-Sync / AMD FreeSync für HDR-Gaming

Eines der Trend-Themen bei Monitoren ist HDR (High Dynamic Range, siehe HDR Monitor).

Nvidia und AMD haben bereits reagiert und machen Nvidia G-Sync / AMD FreeSync „fit“ für HDR.

Während die Adaptive-Sync-Verfahren weiterhin auf die Vermeidung von Scree-Tearing sowie möglichst wenig Ruckler und Input-Lag abzielen, wird die Spezifikation für HDR erweitert.

Vorstellung Nvidia G-Sync HDR auf der CES 2017

Status Quo Nvidia G-Sync HDR + AMD FreeSync 2

Nvidia G-Sync HDR

Zu Nvidia G-Sync HDR gibt es noch wenige Informationen (vgl. offizielle Ankündigung).

Nvidia hat bislang auf Messen Technik-Demos mit HDR-Gaming bei aktiviertem G-Sync gezeigt. Wie die Umsetzung bei Grafikkarten und Monitoren genau aussieht, steht jedoch noch nicht fest.

Jedoch werden derzeit immer mehr Monitore mit G-Sync HDR angekündigt.

AMD FreeSync 2

AMD FreeSync 2 unterstützt HDR und erweitert die Bandbreite unterstützter Bildwiederholfrequenzen.

Grafikkarten, die bereits AMD FreeSync unterstützen, sollen nach einem Treiber-Update auch AMD FreeSync 2 unterstützen.

Anders als bei G-Sync HDR fehlen aktuell noch Ankündigungen für HDR-Monitore mit Unterstützung von AMD FreeSync 2.

Häufige Fragen zu Sync-Verfahren (und Antworten)

Welche Sync-Verfahren können mit Nvidia Grafikkarten genutzt werden?

Steckt ein Nvidia Grafikkarte (vom Typ GeForce GTX) im PC, können V-Sync, Nvidia G-Sync und Nvidia Fast Sync genutzt werden.

Welche Sync-Verfahren können mit AMD Grafikkarten genutzt werden?

Mit einer AMD Grafikkarte (vom Type Radeon) können V-Sync, AMD FreeSync und VESA Adaptive Sync genutzt werden.

Welche Sync-Verfahren können mit Intel Grafikchip genutzt werden?

Sofern die jeweilige Intel CPU mit Integrated-Grafik (iGPU) es unterstützt, können V-Sync und VESA Adaptive Sync genutzt werden.

Unterstützt Nvidia irgendwann auch VESA Adaptive Sync?

Derzeit gibt es keine Desktop-Grafikkarte von Nvidia, die VESA Adaptive Sync unterstützt.

Es gab immer wieder Gerüchte, Nvidia könnte bei künftigen Nvidia GeForce GTX-Grafikkarten auch VESA Adaptive Sync unterstützen.

Bislang ist das jedoch nicht der Fall und es gibt auch keine Ankündigung, künftige Grafikkarten würden Adaptive Sync unterstützen.

Letztlich ist es Nvidia vermutlich auch daran gelegen, das eigene Sync-Verfahren Nvidia G-Sync zu unterstützen.

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