Синхроимпульс для чего нужен
Как работает синхронизация времени в интернете
Можно ли синхронизировать свой комп по атомным часам
В прошлый раз мы рассказали, какие сложности могут ждать программистов, когда они пишут код для работы со временем. Сегодня перейдём на более сложный уровень: как компьютеры и другие устройства синхронизируют время между собой.
Зачем нужна синхронизация
От того, какое на компьютере установлено время, зависит многое:
В целом единственный случай, когда не нужна синхронизация, — когда компьютер работает независимо от сети, а результаты его вычислений не связаны со временем. В остальных случаях синхронизация полезна.
Как работает синхронизация
В общем виде синхронизация времени работает так:
Это всё повторяется с какой-то периодичностью — раз в час, раз в день или с любым другим интервалом.
Что такое NTP
NTP — это сокращение от Network Time Protocol, что переводится как «протокол сетевого времени».
Протокол спроектирован так, чтобы заниматься только синхронизацией времени. Для этого используются пакеты объёмом всего 48 байт, причём 24 из них заполняет устройство, а 24 — сервер. Это значит, что для точности в 0,01 секунды достаточно один раз получить и передать 48 символов. Если размер пакета сделать слишком большим, то задержки при передаче будут больше и может пострадать точность синхронизации.
Для работы NTP нужен сервер точного времени, который ответит на наш запрос. Сервер всегда знает, какое сейчас время, и моментально реагирует на каждый запрос.
В операционной системе Windows точное время берётся с сервера time.windows.com 
У компании Apple сервер точного времени — time.apple.com
Какие бывают серверы синхронизации
В протоколе NTP есть несколько классов серверов точного времени, в зависимости от точности. Эти классы называются Stratum, а цифра после названия показывает уровень сервера по отношению к самому точному времени.
Stratum 1 — самые точные серверы, которые могут учитывать время с точностью в одну триллионную долю секунды. Они получают время напрямую от атомных часов либо от сервисов GRS или «Глонасс». Для запуска и обслуживания такого сервера нужно сложное оборудование, поэтому серверов первого уровня в мире мало. Большинство из них не отвечает на запросы от обычных пользователей и обслуживает только другие серверы уровнем пониже.
Stratum 2 — серверы точного времени второго уровня. Они получают данные от серверов первого уровня и работают с погрешностью примерно 0,001 секунды. Такие серверы уже могут отвечать на большинство запросов и обслуживать серверы поменьше.
Stratum 3 получают данные от серверов второго уровня, и тут уже точность может падать до 0,05 секунды. Дальше идут уровни 4, 5 и так далее, ограничений снизу нет.
Какая точность нужна для синхронизации
Если вам просто нужно «обычное» точное время с точностью до секунды (например, на телефоне или в часах), то подойдёт любой сервер синхронизации времени. Обычно это будут сервера Stratum 3, потому что их больше всего.
Если нужно что-то обрабатывать с точностью до 0,01 секунды, то нужно найти сервер второго уровня в своей стране и подключиться к нему (так будет точнее). Например, можно использовать серверы в Саратове.
Если же вам нужна точность 0,001 секунды или выше — договаривайтесь с владельцем сервера первого уровня или создавайте свой сервер.
Почему не стоит включать VSync: лучшие настройки графики
Функция синхронизации VSync позволяет повысить стабильность изображения, но при этом вам решать — активировать или деактивировать эту опцию. Мы объясним, как включить или выключить VSync и почему во многих случаях лучше отказаться от нее.
Включить или выключить VSync: что дает эта графическая опция
VSync (вертикальная синхронизация) — это настройка видеокарты или монитора, которая может ограничить частоту кадров. При этом настраивается вертикальная синхронизация. Таким образом, изображение воспроизводится без каких-либо разрывов, так называемых Tearings. Практически во всех играх вы можете включать или выключать эту функцию, обычно VSync включена по умолчанию.
Если VSync активна, ваша видеокарта синхронизируется с монитором. Соответственно, FPS уменьшаются до частоты обновления вашего монитора. При частоте 60 Гц ваша видеокарта также переключает FPS на максимум 60 Гц. Это позволяет избежать графических ошибок и сделать изображение более четким.
Тем не менее, этот параметр обычно требует некоторой вычислительной мощности компьютера. Например, если ваша игра работает со скоростью 80 кадров в секунду или более без VSync, хотя ваш монитор способен лишь на 60 кадров в секунду, могут возникнуть графические ошибки (те самые разрывы Tearings). Если вы активируете VSync, ваш компьютер уменьшит число FPS до 60 и будет своевременно отображать все элементы изображения на экране.
В каких играх стоит активировать VSync
VSync — это значимое дополнение, которое может сделать картинку игры значительно более плавной. В этом кроется основная причина, по которой такая функция включена по умолчанию. Существует несколько поводов для активации VSync:
Почему стоит выключить VSync
Несмотря на то, что VSync поможет стабилизировать изображение и устранить ошибки, есть довольно много причин, которые говорят против активации этой функции.
Как избавиться от разрывов изображения в играх: о вертикальной синхронизации V-sync
Содержание
Содержание
Проблемы с качеством изображения в видеоиграх могут возникнуть у любого геймера. Независимо от того насколько мощный у вас ПК. Хотя на старых «машинах» такое встречается все же чаще. В статье разберем, что такое V-sync и чем отличается от G-Sync или FreeSync.
Tearing
Разрывы кадров (известные также как тиринг, от англ. Tearing), словно некто порезал картинку в игре на части и неровно склеил, могут серьезно попортить нервы геймеру. Не дав вам возможности, не то что с головой погрузиться в игру, но и просто нормально ее пройти. Выглядит это так:
Чтобы понять, как бороться с разрывами изображения, нужно знать причину их появления. Тут все предельно просто — тиринг вызван отсутствием синхронизации работы видеокарты и монитора. То есть видеокарта генерирует кадры с непостоянной частотой (это называется FPS, фреймрейт). Скорость создания новых кадров зависит от сложности 3D-сцены в видеоигре. Монитор же способен выводить кадры только с фиксированной частотой. Вот из этого несоответствия и рождаются разрывы изображения.
Если бы видеокарта по умолчанию успевала бы отрисовывать кадры перед отправкой их на монитор (как показано на схеме), то разрывы картинки канули бы в Лету. Но это недостижимая мечта.
Для плавной картинки, которую способно воспринимать человеческое зрение нужно минимум 25 к/с, иначе задержки становятся видны невооруженным глазом. Например, у вас монитор с частотой обновления 60 Гц (60 к/с). И слабенькая видеокарта, которая не справляется с генерацией кадров. Она не поспевает за монитором — тот обновляет картинку быстрее, чем видеокарта обрабатывает новые сцены. Поэтому, вместо нового целого кадра, который видеочип не успел создать полностью, монитору приходится показывать половину нового и половину старого кадра. Это и есть разрыв изображения.
Понятно, что эта конкретная проблема вызвана программной стороной медали. Поэтому и исправлять ее мы будем тоже программно.
Частота обновления монитора
Но прежде небольшое лирическое отступление про мониторы. Разные модели могут отличаться частотой обновления изображения. Стандартные 60 Гц — для обычных геймеров, максимальные 240 Гц — для киберспортсменов. Чем выше частота (известная также как вертикальная разверстка монитора), тем чаще обновляется изображение. И тем выше шанс, что задержек изображения и разрывов станет меньше. Однако в корне это проблему не решает. Есть куда более изящное решение, не требующее от вас покупки нового «киберспортивного» монитора.
Схема, наглядно показывает разницу во времени для мониторов с разной частотой обновления.
Еще лучше разницу частоты обновления в мониторах демонстрирует данное видео.
V-Sync — вертикальная синхронизация
И тут на сцену выходит технология V-Sync, известная как вертикальная синхронизация. Каждый внимательный геймер находил такой пункт в настройках практически любой видеоигры. При желании ее можно найти и в интерфейсе для вашей видеокарты под названием «Вертикальный синхроимпульс» (для интерфейса Nvidia). Это пригодится, если в настройках игры нет пункта «Вертикальная синхронизация» (такое часто можно наблюдать в инди-играх).
Вертикальная синхронизация — это технология, которая синхронизует работу видеокарты и монитора. При ее включении генерация кадров графическим процессором привяжется к частоте отображения кадров монитора.
Какие плюсы несет игроку такая привязка? Во-первых, гарантированно исчезнут разрывы изображения.Теперь кадры будут поступать на монитор в такт с частотой обновления изображения. Картинка в видеоигре станет плавной и красивой.
Во-вторых, если видеокарта мощная и выдает FPS больше, чем позволяет отобразить стандартный монитор (60 Гц), то вертикальная синхронизация снизит нагрузку на видеочип. Это позволит уменьшить нагрев видеокарты и шум системы охлаждения. Нетрудно догадаться, что это продлит срок службы графического процессора.
Казалось бы, все прекрасно. Врубай V-Sync и наслаждайся игрой. Но не тут то было. Подводные камни вертикальной синхронизации куда больше айсберга, потопившего легендарный Титаник. Большинство геймеров V-Sync выключают и терпят разрывы кадров. Почему?
Схематичная работа видеокарты и монитора при отключенной вертикальной синхронизации. Картинку рвет на две части.
Потому что включенная V-Sync может вызывать задержки вывода картинки (тормоза, фризы, инпут-лаг) во время игры. Это связано с тем, что рендеринг кадра в сложной сцене занимает больше времени, чем цикл отображения изображения на мониторе. И, если без V-Synk монитор покажет нам разорванную картинку из двух кадров, но без задержек, то в обратном случае мы увидим на экране снова старый кадр. То есть игра, хоть и на короткое время, но подвиснет.
Схематичная работа видеокарты и монитора при включенной вертикальной синхронизации. Один и тот же кадр нам показывают два раза. А это означает подвисание картинки.
Тогда зачем она нужна? Вертикальная синхронизация хороша для «медленных» игр с одиночным прохождением. Таких, где вопрос визуальной красоты стоит важнее, чем скорость геймплея. Например, The Vanishing of Ethan Carter. Также ее рекомендуют включать, если вы играете в старую игру на мощном ПК (чтоб увеличить срок службы видеочипа).
Существует еще Adaptive Sync — адаптивная синхронизация, которая представляет собой улучшенную версию вертикальной. Она «адаптируется» под ситуацию и работает так: если появились разрывы — убирает их, включая V-Sync. А если картинка сильно тормозит — ускоряет ее, отключая V-Sync. Что приводит к появлению тиринга. Это, своего рода, «костыль», который кардинально проблему не решает.
В итоге игроки оказываются перед выбором: плавная картинка с задержками или рваное изображение, но без тормозов. Куда не кинь — всюду клин. Однако разработчики NVIDIA сумели избавить игровую индустрию и от этой дилеммы.
G-Sync — синхронизация от Nvidia
Отличие G-Sync от V-Sync заключается в том, что за рендеринг кадров и вывод их на монитор здесь полностью отвечает видеокарта. Она генерирует кадры и «приказывает» монитору их выводить только тогда, когда кадр полностью отрисован. При таком подходе частота обновления изображения из постоянной величины превращается в динамическую (при V-Sync или без нее — время обновления всегда жестко фиксировано). То есть, как только кадр готов, он сразу же появляется на экране — игроку не приходится ждать окончания цикла обновления изображения.
Плавность изображения – результат работы G-Synk. Кадры поступают на монитор сразу же после их полной отрисовки
Технология G-Sync избавляет геймера от разрывов изображения, зависаний картинки, рывков и артефактов, связанных с выводом кадров на монитор. Плавная быстрая цельная картинка — предел мечтаний true-геймера, но…
Во-первых, G-Sync имеет ограниченный диапазон использования, выраженный в FPS: от 30 к/с до 240 к/с. Максимальная планка зависит от вашего монитора. Например, 30–60 к/с для стандартного 60 Гц экрана. И если FPS упадет ниже границы и станет 25 к/с, то толку от G-Sync будет не больше, чем от обычной вертикальной синхронизации.
Во-вторых, воспользоваться G-Sync смогут только те пользователи, у которых и видеокарта, и монитор поддерживают данную технологию. И к тому же, оснащены популярным интерфейсом DisplayPort 1.2. И если с видеочипом все просто (G-Sync поддерживают все видеокарты, начиная с GeForce GTX 650 Ti Boost и выше), то монитор, возможно, придется сменить. А модели, поддерживающие данную технологию, стоят дороже, чем устройства без нее. Но и тут у нас есть альтернатива…
FreeSync — синхронизация от AMD
FreeSync — это аналог и ответ компании AMD на технологию Nvidia G-Sync. Она обеспечивает все те же прелести, что и ее предшественник, но за меньшую стоимость. Это объясняется тем, что G-Sync это запатентованная технология от Nvidia, использование которой требует лицензии (то есть дополнительных трат от производителей мониторов). FreeSync от AMD распространяется бесплатно.
Для ее использования вам понадобятся: подходящая видеокарта, монитор и интерфейс DisplayPort. Здесь подойдет видюха, начиная с серии Radeon HD 7000, выпущенной в 2012 году и любые новые экземпляры. Мониторов, поддерживающих данную технологию, тоже немало. И стоят они значительно дешевле, чем их G-Synk конкуренты. Еще один плюс FreeSync — увеличенный диапазон использования от 9 к/с до 240 к/с.
Отметим, что FreeSync можно запустить, даже имея на борту связку — видеокарта Nvidia+FreeSync монитор. Нужна лишь любая видеокарта Nvidia Geforce серии 10 (с архитектурой Pascal) и более новые, поддерживающие DisplayPort Adaptive-Sync. И немного сноровки для включения FreeSync в настройках NVidia.
Существует несколько уровней технологии FreeSync. На скриншоте хороша видна разница между ними.
Оценить разницу в ощущениях от изображения без вертикальной синхронизации, с ней, а также с G-Sync (на FreeSync будет аналогично) можно на видео ниже.
Когда целесообразно использовать G-Sync или FreeSync? Если у вас частота монитора существенно выше FPS. Например, у вас топовый 144 Гц монитор и устаревшая видеокарта выдающая, например, 30 к/с. В таком случае использование этих технологий эффективно и оправдано. Если ситуация обратная — современная видеокарта последних серий и монитор 60 Гц — читаем дальше.
FastSync и Enhanced Sync
Чтобы окончательно вас запутать в ворохе всех этих технологий, добавим, что существуют еще два вида синхронизаций — FastSync (быстрая синхронизация) от Nvidia и Enhanced Sync (улучшенная синхронизация) от AMD. Это две аналогичные технологии, которые условно можно назвать промежуточным звеном между V-Sync и G-Sync (FreeSync).
Преимущества быстрой/улучшенной синхронизаций налицо: они убирают разрывы и задержки изображения и при этом не требуют покупки нового монитора. Только наличие подходящей видеокарты. Для Fast Sync это видеокарты с архитектурой Pascal и Maxwell, включая Geforce GTX 1080, GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1060. Enhanced Sync поддерживается любыми графическими процессорами и их комбинациями на основе архитектуры GCN и (или) дисплеями с поддержкой технологии AMD Eyefinity.
Но и здесь есть свои ограничения. Чтобы вышеупомянутые технологии приносили толк, нужно чтобы FPS был значительно выше, чем частота монитора. Например, при FPS 120 к/с и частоте монитора 60 Гц использовать быструю/улучшенную синхронизацию имеет смысл.
Кому это нужно? Обладателям мощных видеокарт и стандартных мониторов 60 Гц. Если монитор 144 Гц, а видеокарта устаревшая и выдает FPS в 75 к/с, то FastSync и Enhanced Sync вам не нужны. Здесь необходимо использовать G-Sync или FreeSync.
Важный момент! Технологии синхронизации могут работать в связке, выдавая максимальную плавность картинки и отсутствие задержки.FastSync+G-Sync, Enhanced Sync+FreeSync — это лучшие на сегодняшний день сочетания, гарантирующие великолепные впечатления от игрового процесса.
Стоит знать еще и то, что быстрая синхронизация (Fast Sync) пока не поддерживается для игр DX12.
Артефакты изображения
С разрывами, подергиваниями и подвисаниями, связанными с проблемами вывода кадров с видеокарты на монитор разобрались. Все остальные неприятности, вызванные другими причинами — это артефакты изображения.
Они представляют собой различные искажения картинки. Это не разрывы кадра. Чаще всего полосы на экране, точки, квадратные и прямоугольные скопления, фантомы и другие искажения. Отметим, что неполадки должны наблюдаться именно во время запуска игр или других «тяжелых» графических приложений, нагружающих видеокарту. Если точки на мониторе висят постоянно, то это битые пиксели. Не перепутайте!
Вот здесь на скриншоте явно не артефакт изображения:
Артефакты изображения могут иметь программное или аппаратное происхождение (как показывает практика, чаще всего второй вариант).
Что можно сделать, чтобы избавиться от артефактов программно:
Проблема может крыться и в самой игре. Скачали пиратский репак — получили проблему с изображением. Крайне редкое явление, но может случиться. Тут поможет установка другой версии игры.
Большинство аппаратных проблем, вызывающих артефакты изображения, своими руками решить невозможно. Просто перечислим их для развития кругозора:
Единственный момент, который можно исправить самостоятельно — это если искажения возникают из-за перегрева видеокарты (проверяем температуру специальной программой, например Everest). Можно почистить ее от пыли, заменить термопасту или поменять систему охлаждения на более мощную.
Но и здесь стоит понимать, что если графический процессор устаревший и не справляется с современными играми, то хоть лед к нему приложите (так делать точно не стоит) — кардинально ситуацию это не исправит.
В случае возникновения подозрения, что шалит именно «железо», несем его в специализированный сервисный центр.
Заключение
Если вы заядлый геймер или киберспортсмен и сталкмиваетесь с вышеперечисленными проблемами, то покупка монитора с частотой 144 Гц (и выше) с поддержкой G-Sync или FreeSync технологии + соответствующая видеокарта — вопрос решенный.
Если же вы просто играете время от времени и динамичные шутеры — это не про вас, то вполне можно обойтись стандартным монитором 60 Гц и маломощной видеокартой. В таком случае не забудьте включить виртуальную синхронизацию!
Вертикальный синхроимпульс NVIDIA. Что ставить?
Современные игровые мониторы способны отображать до 300 кадров в секунду. Вертикальный синхроимпульс собственно и определяет, как частота рендеринга кадров соотносится со значением частоты обновления дисплея. Вертикалку используют в нескольких сценариях.
Эта статья расскажет, как использовать вертикальный синхроимпульс NVIDIA. Вам точно предстоит разобраться стоит ли, включать вертикальную синхронизацию. Её можно активировать как в игре, так и в драйверах видеокарты. Поможет панель управления NVIDIA.
Что такое вертикальный синхроимпульс
Вертикальный синхроимпульс — это и есть вертикальная синхронизация, о которой можно говорить много. Её рекомендуется использовать для снижения игровых задержек и повышения производительности. В другом сценарии можно ограничить количество кадров в секунду.
Зачем нужна вертикальная синхронизация в играх? Как упоминалось ранее её можно использовать в нескольких сценариях. Включение вертикального синхроимпульса снижает энергопотребление, а значит и рабочие температуры. Если ранее видеокарта работала на 100 процентов, то с вертикалкой может работать и на 50%. Всё зависит от Ваших комплектующих.
Вы получаете: меньшее энергопотребление системы в целом; снижение температуры видеокарты в нагрузке; уменьшение задержек и рост производительности; исчезновение разрывов изображения в приложениях; увеличение срока беспрерывной работы компьютера.
Например, мне в игре World Of Tanks не нужно 250 кадров в секунду, которые показывают AMD Ryzen 3600 и Gigabyte GTX 1080. Почему не нужно? Всё просто. Использую монитор с частотой обновления 60 Гц. В итоге с вертикальной синхронизацией получаю меньшую нагрузку ГП.
Как настроить вертикальный синхроимпульс
Перейдите в Панель управления NVIDIA > Параметры 3D > Управление параметрами 3D. Теперь выберите Программные настройки, чтобы изменить параметры глобально или Программные настройки — позволяет указать приложения для отдельной его настройки.
В списке найдите параметр Вертикальный синхроимпульс и смените его значение на Включено или Быстро. По умолчанию установлено Использовать настройку-3D приложения. В таком случае будут использоваться непосредственно игровые настройки.
При желании в панели управления NVIDIA можно ознакомиться не только с параметром, но и всеми его значениями. Более простыми словами вертикальная синхронизация — это набор настроек, определяющих, как частота кадров соотносится с герцовкой экрана.
| Выключено | |
| Включено | Ограничивает частоту рендеринга кадров ГП максимальной частотой обновления дисплея во избежание разрывов изображения. Может увеличить задержки и снизить производительность. А также может привести к подтормаживанию, при низкой частоте рендеринга кадров. |
| Адаптивный | Вертикальная синхронизация будет автоматически включаться только при частоте кадров, превышающей частоту обновления монитора, и отключаться, когда она ниже. Хороший компромисс между возможностями подключённого монитора и качеством изображения. |
| Адаптивный (половина частоты обновления) | Ограничивает частоту рендеринга кадров графическим процессором в половину максимальной частоты обновления дисплея. Изредка помогает снизить подтормаживания в играх с низкой частотой кадров. |
| Быстро | Снимает ограничение частоты рендеринга ГП, как при отключённой синхронизации, но не вызывает разрывов изображения, так как кадры, повышающие частоту обновления дисплея, не отображаются. Но обеспечивает низкие задержки и при этом ликвидирует все разрывы. |
Ограничение максимальной частоты кадров
Вам нужно просто снизить нагрузку на видеокарту или процессор? Тогда лучше установить ограничение FPS для нужного приложения. Недавно в драйверах NVIDIA была добавлена возможность ограничить максимальную частоту кадров (ранее настройка Max Frame Rate).
Важно! Вертикальный синхроимпульс хоть и ограничивает частоту кадров, но его лучше использовать для снижения задержек или чтобы убрать разрывы. Возможно, на Вашем ПК включение синхронизации только приведёт к проседанию производительности.
Просто в разделе Параметры 3D > Управление параметрами 3D > Программные настройки выберите программу или игру. Теперь установите значение Макс. частота кадров на отметке 75 FPS. В принципе и глобально для всех игр можно указать максимальную частоту кадров.
Вам нужно определиться, какая у Вас цель? Можно поставить значение вертикального синхроимпульса на быстро. Тестирование покажет, как измениться производительность в игре. Возможно, даже получится убрать разрывы изображения и снизить задержки.
Для обычного ограничения можно указать максимальную частоту кадров для 3D-рендеринга на ГП в игре. Это полезно для продления срока службы батареи или снижения системных задержек при определённых условиях. Ну и собственно снижения энергопотребления.
Бывает у пользователей нет пункта быстро или адаптивный в настройках вертикального синхроимпульса NVIDIA. Тогда обновляйте драйвера к последней актуальной версии. К сожалению, на морально устаревших графических картах он также может быть недоступным.