adaptive-sync同步技术如何实现？-睿诚科技协会

核心概念：Adaptive-Sync 是什么？

Adaptive-Sync 是一种动态显示技术，它能让显示器的刷新率与输入源（如显卡）的帧输出率实时同步，从而消除画面撕裂和卡顿，提供流畅、无撕裂的视觉体验。

（图片来源网络，侵删）

为了更好地理解它,我们先要了解它要解决的两个核心问题：画面撕裂 和 卡顿/掉帧。

在讲 Adaptive-Sync 之前，必须先理解两个基本概念：

刷新率
- 定义：显示器每秒更新画面的次数，单位是赫兹。
- 作用：它决定了显示器能显示多少张静态画面，144Hz 的显示器，每秒可以显示 144 张不同的画面。
- 硬件决定：由显示器自身的硬件（面板、驱动板）决定，是固定的数值（除非显示器支持 Adaptive-Sync 技术）。
帧率
（图片来源网络，侵删）
- 定义：显卡每秒渲染出多少张完整的画面，单位是 FPS (Frames Per Second)。
- 作用：它决定了游戏或视频画面的流畅度，帧率越高，画面运动越平滑。
- 软件/硬件决定：由显卡的性能、游戏场景的复杂度等因素决定，是一个动态变化的数值。

问题就出在“刷新率”和“帧率”的不匹配上。

在 Adaptive-Sync 出现之前，显示器和显卡的同步方式主要有两种，都存在明显缺陷：

工作原理：强制显示器的刷新率与显卡的帧率同步，如果帧率高于刷新率，显卡会等待显示器完成一次刷新后再发送下一帧。
优点：彻底消除画面撕裂。
致命缺点：
- 输入延迟增加：显卡在等待，导致你的操作（如鼠标移动、开枪）到画面显示出来的时间变长，对电竞玩家来说是灾难。
- 卡顿/掉帧：如果帧率突然下降到低于刷新率（60Hz 游戏掉到 55FPS），V-Sync 会强制帧率锁定在 30FPS (60的一半)，画面会变得非常不流畅。

工作原理：显卡随时向显示器发送新帧，显示器不管当前画面是否显示完，直接用新帧覆盖。
优点：最低的输入延迟，响应最快。
致命缺点：
- 画面撕裂：这是最常见的问题，假设显示器正在刷新第1帧画面的下半部分，此时显卡已经输出了第2帧，那么你看到的画面就是“上半部分是第1帧，下半部分是第2帧”，中间有一条明显的分割线，这就是撕裂。

Adaptive-Sync 的核心思想是“变被动为主动”，让显示器去适应显卡，而不是让显卡去适应显示器。

工作原理：
1. 显示器和显卡通过一根支持 DP 1.2a 或更高标准的线缆连接。
2. 显示器会向显卡“宣告”自己支持的刷新率范围（48Hz - 165Hz）。
3. 显卡根据当前游戏或应用的负载,计算出实时的帧率（82FPS）。
4. 显卡将这个 82FPS 的信号发送给显示器。
5. 显示器接收到信号后,动态地将自己的刷新率调整为 82Hz，并立即显示这一帧。
6. 下一帧,如果帧率变为 95FPS，显示器就立刻刷新率调到 95Hz。

这个过程是实时、无缝、动态进行的。

（图片来源网络，侵删）

消除画面撕裂：因为刷新率总是等于帧率，显卡送来一帧，显示器就完整地显示一帧，没有重叠，自然没有撕裂。
消除卡顿：因为刷新率可以无限接近于任何帧率，即使帧率在 60FPS 和 61FPS 之间微小波动，显示器也能完美跟进，不会像 V-Sync 那样产生掉帧卡顿。
保持低输入延迟：它不像 V-Sync 那样让显卡“等待”，显卡随时可以输出新帧，所以延迟非常低，接近无同步的状态。

Adaptive-Sync 的优势：兼具了“无撕裂”、“无卡顿”和“低延迟”三大优点，是前两种技术的完美结合。

虽然原理相似,但不同厂商推出了自己的品牌和标准，它们本质上都是基于 VESA (Video Electronics Standards Association) 的 FreeSync 标准。

技术标准	提出方	技术基础	兼容性	主要特点
FreeSync	AMD	基于 VESA's Adaptive-Sync 开放标准	开放	AMD 平台原生支持，无需额外硬件，兼容性好，几乎所有现代 AMD 显卡和显示器都支持。
G-SYNC	NVIDIA	基于 NVIDIA 专有硬件（内置显示器上的芯片）	封闭	需要显示器内置 NVIDIA 的专用芯片，成本较高，但 NVIDIA 声称其拥有更严格的品控和优化，尤其在低帧率 (<30FPS) 下的表现更稳定、无卡顿。
G-SYNC Compatible	NVIDIA	基于 VESA's Adaptive-Sync 开放标准	开放	这是 NVIDIA 后来推出的“软件认证”计划，NVIDIA 测试了一批原生支持 FreeSync 的显示器，如果它们通过 NVIDIA 的严格测试，就会被授予“G-SYNC Compatible”认证，这意味着这些显示器在 NVIDIA 平台上也能获得接近 G-SYNC 的体验，但无需额外的硬件成本。

确认你的显卡平台：
- 如果你使用 AMD 显卡，那么选择任何支持 FreeSync 的显示器都能获得完美的原生体验。
- 如果你使用 NVIDIA 显卡：
  - 最好的选择是购买带有 G-SYNC 标志的显示器（内置芯片）。
  - 性价比更高的选择是购买经过 G-SYNC Compatible 认证的显示器，购买时请务必在产品规格中确认“G-SYNC Compatible”字样，并确保你的显卡驱动已更新到最新版本以支持该功能。
开启方式：
- 在 Windows 的显示设置中，找到“显示器”选项。
- 在“相关设置”下，点击“高级显示设置”。
- 在下方的“选择刷新率”下拉菜单中，如果显示器支持，你会看到一个可变的刷新率范围（如 48Hz - 165Hz），选择它即可开启。
- 在显卡控制面板（AMD Radeon Software 或 NVIDIA GeForce Experience）中，也确保启用了对应的同步技术。
硬件要求：
- 显示器：必须明确标注支持 Adaptive-Sync, FreeSync, G-SYNC 或 G-SYNC Compatible。
- 线缆：必须使用 DisplayPort 1.2a 或更高版本 的线缆，HDMI 线缆在某些情况下也可能支持，但 DP 是官方推荐和最可靠的选择。
- 显卡：需要较新的 AMD 或 NVIDIA 显卡。

Adaptive-Sync 是现代显示器的“标配”技术之一，对于追求极致游戏体验、流畅视频观看和高效工作的用户来说，它带来的画质和流畅度提升是革命性的。

在选购显示器时,如果你在预算内，强烈建议优先选择支持 Adaptive-Sync 技术（FreeSync 或 G-SYNC Compatible）的型号，这会是你在使用中能感受到的最直接、最显著的提升之一。