Nvidia G-Sync và AMD FreeSync – Cuộc chiến chống “xé hình”

HÌNH ẢNH ĐƯỢC GOOGLE HỖ TRỢ[dropcap style=”style1″]N[/dropcap]gành công nghiệp game phát triển như vũ bão ngày càng “nuông chiều” game thủ với nhiều kỹ thuật tân tiến, cùng hàng loạt sản phẩm mang nhãn mác “Gaming” đủ các tiêu chuẩn được thiết lập ngày càng cao, nhằm đem lại những trải nghiệm game “mượt mà” nhất: từ tốc độ khung hình (fps – frame per second), đến tốc độ di chuột (dpi – drop per inch) hay thậm chí là tốc độ nhấn phím của các bàn phím Anti-ghosting (hiện tượng dính phím nếu bấm cùng lúc trên 3 nút).

Thế nhưng, lại có một “kẻ đáng ghét” lại chậm thay đổi theo “thời cuộc” gây ra nhiều khó chịu cho game thủ trong suốt thời gian dài, đó là hiện tượng “xé hình” (tearing) do sự “lệch pha” giữa màn hình truyền thống và tốc độ dựng hình của card đồ họa. Nhiều nỗ lực đến từ các lập trình viên đã được ghi nhận như chức năng đồng bộ hóa xuất hình (V-Sync), hay “giả cầy” bằng tính năng “làm nhòe khi chuyển động” (Motion Blur), nhưng chúng lại không thật sự thành công khi không thể giải quyết triệt để vấn đề.

Vốn hiểu được điều đó, sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển, NVIDIA và AMD đã ra mắt hai công nghệ tiên tiến mới, đó là G-SyncFreeSync, nhằm tạo nên sự đồng bộ “bằng phần cứng” cho các màn hình “chơi game” thế hệ mới. Từ đó, “vấn nạn xé hình” có thể được giải quyết triệt để, làm cho các game hành động thể hiện mượt mà hơn, phù hợp với những game thủ chuyên nghiệp đòi hỏi sự hoàn hảo trong từng khung hình, từng chi tiết cho dù nhỏ nhất.

Vấn đề của giải pháp Vertical Synchronization (V-Sync)
Công nghệ TVHơn 80 năm trôi qua mà công nghệ “quét hình” vẫn không thay đổiMàn hình máy tính hiện nay vẫn thể hiện theo “thể thức” mà những chiếc TV to oạch những năm 1930 hoạt động dù cho chúng đã thay đổi thành công nghệ thể hiện trên tinh thể lỏng (LCD), Plasma hay laser tiên tiến.

Những “luồng” tín hiệu hình ảnh được “điền” lần lượt vào các “tế bào” phát quang theo từng dòng một, “xây dựng” nên từng khung hình trước khi chuyển tiếp sang một khung hình khác với chế độ “điền” tuần tự nhưng vô cùng nhanh chóng, tạo nên các tần số “chớp” và tắt” lên đến hàng chục, hàng trăm lần trong mỗi giây. Người ta gọi đó là tần số “làm tươi” hình ảnh (Refresh Rate).

Các tần số này thường được “khóa kín” dựa theo tần số điện lưới quốc gia để tránh hiện tượng “nhiễu chéo” tạo nên các “hệ” cơ bản bao gồm NTSC (60Hz cho các lưới điện 110v-60Hz) và hệ PAL (50MHz cho các lưới điện 230v-50Hz). Điều này vô hình trung “khóa chết” tốc độ làm tươi màn hình theo bội số của hai loại tần số này.

Mọi chuyện sẽ vô cùng tốt đẹp khi tốc độ hình ảnh hiển thị “tròn trĩnh” với các ước số (hay bội số) của các tần số quét hình này. Chẳng hạn như với tốc độ DVD ở mức 30fps (30 khung hình mỗi giây), tần số quét chỉ đơn giản “tái hiện” hai khung hình cho mỗi đoạn tín hiệu hình ảnh nhận được từ phía nguồn phát, thế nhưng, sự tình sẽ trở nên “rối tinh rối mù” khi nguồn phát trở nên “động” hơn như trên các game “xuất ra” từ card đồ họa.Điều hiển nhiên mà ai cũng biết là tốc độ game luôn “động”, và chẳng thể “khóa chết” tốc độ xuất hình bằng các ước số (hay bội số) của tần số quét như các nguồn phát hình truyền thống (đầu đĩa, tín hiệu TV).

Hậu quả là trên màn hình xuất hiện các khung hình “nửa này nửa kia” khi các khung hình chưa kịp “thể hiện” xong bị thay thế bằng tín hiệu của các khung hình khác, vị trí khác, tạo nên hiện tượng “xé hình” vô cùng khó chịu.

Để khắc phục tình trạng này, các lập trình viên đã “thử nghiệm” kỹ thuật Vertical Synchronization (V-sync) nhằm cố “nắn” số khung hình thể hiện trong mỗi giây về ước số (hay bội số) của tần số quét nhằm “mô phỏng” các nguồn phát truyền thống.

Thường thấy nhất là các nhà phát triển hay “khóa chết” tốc độ dựng hình ở mức 60fps cho “vừa xinh” với tốc độ quét hình thông thường ở mức 60Hz trên các màn hình phổ thông hiện nay.nvidia-g-sync-va-amd-freesync-cuoc-chien-chong-xe-hinhHình ảnh tiêu biểu về hiện tượng rách hình trong game

Kết quả là đa phần các game thủ đành phải “sống chung với lũ” và “tắt mặc định” V-Sync trong trình điều khiển của card đồ họa
nvidia-g-sync-va-amd-freesync-cuoc-chien-chong-xe-hinh-3Sơ đồ mô tả tình trạng giật hình khi khung hình thấp hơn so với tần số quét màn hình của tính năng V-SyncThế nhưng điều tồi tệ hơn là khi các khung hình bị “tụt nhẹ” ra khỏi “quỹ đạo” 60fps, chức năng này lại “cố” kéo khung hình về mức ước số nhỏ hơn của 60Hz, chính vì thế, V-Sync thường trở thành “tội đồ” của những cú sụt khung hình “thê thảm”, khiến cho game thậm chí còn giật hơn khi không bật tính năng này.

Kết quả là đa phần các game thủ đành phải “sống chung với lũ” và “tắt mặc định” V-Sync trong trình điều khiển của card đồ họa.

Nvidia G-Sync và AMD FreeSync – Sự thay thế hoàn hảo cho V-Sync

nvidia-g-sync-va-amd-freesync-vu-khi-chong-rach-giat-hinh-hieu-qua-ftChính vì những khiếm khuyết và cách hoạt động lỗi thời của V-Sync nên vào giữa năm 2014, hãng NVIDIA Asus quyết định đem công nghệ G-Sync tích hợp trên màn hình chơi game Asus ROG Swift PG278Q, một giải pháp chống rách, giật hình cực kì hiệu quả với phương thức hoạt động hoàn toàn mới. Khoảng một thời gian không lâu sau đó, AMD cũng âm thầm ra mắt giải pháp tương tự, đó chính là FreeSync, được tích hợp trong chiếc màn hình chơi game BenQ XL2730Z.

Cả hai công nghệ này đều dựa trên ý tưởng “thả rông” tần số quét của màn hình theo cách phi truyền thống, G-Sync của NVIDIA được trang bị thông qua một con chip tích hợp (module) trong màn hình, trong khi FreeSync của AMD sử dụng tính năng Adaptive-Sync của cổng DisplayPort 1.2a. Về cách thức hoạt động, G-SyncFreeSync sẽ tự động thay đổi tần số quét của màn hình dựa trên khung hình mà card đồ họa vẽ ra, ngược lại so với ý tưởng “méo mó” của V-Sync khi cố “bóp” tốc độ xuất hình của card đồ họa.

Cụ thể hơn, khi card đồ họa vẽ xong 1 khung hình (frames), tín hiệu từ vi xử lý đồ họa sẽ gửi về chính chip tích hợp công nghệ G-Sync hoặc qua tính năng Adaptive-Sync của FreeSync trong màn hình, nó sẽ nhận biết tín hiệu và điều khiển, thay đổi tần số quét phù hợp với số khung hình của card đồ họa “gửi” đến một cách chính xác và nhanh nhất.Mô tả hoạt động của Nvidia G-Sync

Về cách thức hoạt động, G-SyncFreeSync sẽ tự động thay đổi tần số quét của màn hình dựa trên khung hình mà card đồ họa vẽ ra, ngược lại so với ý tưởng “méo mó” của V-Sync khi cố “bóp” tốc độ xuất hình của card đồ họa.
Kết quả là, khi tần số quét sẽ luôn được tự động thay đổi phù hợp mức xuất hình của hệ thống, mỗi một khung hình đều được thể hiện một cách “tròn trịa” và mượt mà hơn hẳn. Đây chính là nguyên lý chủ đạo của công nghệ chống xé hình bằng… phần cứng.

Đó cũng chính là lợi ích và ưu điểm đáng giá của G-SyncFreeSync đối với mọi game thủ từ chuyên nghiệp cho tới những game thủ bình dân, các người chơi đam mê đồ họa. Bạn vẫn có thể tắt tính năng V-Sync để nhận được khung hình cao khi chơi game mà không phải lo ngại về “kẻ thù” rách hình như xưa hoặc bạn không cần phải quan tâm, lo lắng về vấn đề giật hình khi V-Sync được bật lên.Mô tả hoạt động của AMD FreeSyncNgoài ra, một điểm đáng lưu ý là khi game thủ sử dụng G-Sync thì sẽ không thể bật được tính năng 3D Vision của NVIDIA, bởi 3D Vision là một tính năng hoạt động ở tần số quét tĩnh (vào khoảng 120hz). Riêng với các game thủ sử dụng card đồ họa AMD, họ sẽ không thể bật được tính năng tương tự là HD3D khi sử dụng FreeSync.

Tiếp tục cuộc chiến của “Đội xanh” và “Đội đỏ”
nvidia-g-sync-va-amd-freesync-vu-khi-chong-rach-giat-hinh-hieu-qua-ftKhông chỉ là đối thủ của nhau ở lĩnh vực sản xuất vi xử lý đồ họa mà NVIDIA AMD còn cạnh tranh quyết liệt ở các công nghệ xử lý hình ảnh này, vốn đã được tiên đoán trước kể từ họ đã bắt đầu cho ra mắt những công nghệ của riêng mình.

Dù cách thức hoạt động giống nhau, đều kết nối với card đồ họa thông qua cổng Display Port nhưng G-SyncFreeSync vẫn có nhiều sự khác biệt đáng lưu ý.

Về G-Sync, các màn hình hỗ trợ công nghệ này được tích hợp bằng một chip (module) do hãng NVIDIA độc quyền sản xuất và chính vì vậy, những chiếc màn hình hỗ trợ G-Sync luôn có mức giá bán rất cao, thường hơn hẳn so với các màn hình hỗ trợ FreeSync tới 100 – 200 Euro và thậm chí còn cao hơn ở thị trường Châu Âu.

Trong khi đó, công nghệ FreeSync của AMD dựa trên tính năng Adaptive-Sync của cổng kết DisplayPort 1.2a cùng sự chức năng điều khiển màn hình và sức mạnh của chính chip đồ họa AMD.

Theo đó, hãng AMD cho rằng tính năng Adaptive-Sync mà FreeSync dựa trên không hề có chi phí bản quyền hay bất kì phần cứng độc quyền tích hợp nào nên giá thành của các màn hình hỗ trợ FreeSync sẽ luôn thấp hơn so với G-Sync của NVIDIA.

Điểm khác biệt tiếp theo đó chính là việc hỗ trợ các chip đồ họa của hai công nghệ này và có vẻ nó có khá có lợi cho hãng NVIDIA. Đối với G-Sync, NVIDIA cho biết các màn hình hỗ trợ G-Sync đều phù hợp với mọi card đồ họa của hãng này kể từ dòng chip đồ họa GeForce GTX 600 trở lên.nvidia-g-sync-va-amd-freesync-vu-khi-chong-rach-giat-hinh-hieu-qua-ft

Không chỉ là đối thủ của nhau ở lĩnh vực sản xuất vi xử lý đồ họa mà NVIDIA và AMD còn cạnh tranh quyết liệt ở các công nghệ xử lý hình ảnh này
Trong khi đối FreeSync của AMD thì không hỗ trợ đa dạng như vậy, do công nghệ này dựa trên chức năng điều khiển màn hình từ vi xử lý đồ họa, mà nó chỉ xuất hiện trong những dòng card ngày nay của hãng nên vì vậy, FreeSync chỉ hỗ trợ các dòng chip đồ họa như: Radeon R9 295X2, 290X, R9 290, R9 285, R7 260X và R7 260 cùng những dòng chip ra mắt trong tương lai.

Tuy nhiên, công nghệ FreeSync của AMD có điểm lợi thế hơn hẳn G-Sync của NVIDIA là việc xử lý hiệu quả tần số quét của màn hình: FreeSync có khả năng xử lý tần số quét của màn hình trong phạm vi từ 9 Hz cho đến 240 Hz trong khi G-Sync chỉ giới hạn ở mức xử lý tần quét trong phạm vi từ 30 Hz cho đến 144 Hz.

Điều này có nghĩa là các nhà sản xuất màn hình sẽ có nhiều lựa chọn mức tần số cơ bản để sản xuất những màn hình hỗ trợ công nghệ công nghệ FreeSync của AMD hơn hẳn G-Sync của NVIDIA.

Hiện nay, các màn hình hỗ trợ G-Sync khá ít ỏi, chỉ khoảng 8 màn hình từ các hãng thứ ba và một số dòng laptop chơi game của MSI. Riêng với AMD hiện nay đã có tới hơn 16 sản phẩm màn hình chơi game đến từ rất nhiều các hãng sản xuất thứ ba và con số này được cho rằng sẽ lên tới hơn 20 vào cuối năm 2015 này.

TỔNG QUAN
Qua bài viết này, chúng ta sẽ thấy được những lợi ích mà NVIDIA G-SyncAMD FreeSync mang lại trong việc loại bỏ các hiện tượng rách hình, giật hình. Dù đây là những công nghệ mới và khá đắt đỏ với phần lớn game thủ Việt Nam nhưng nếu bạn là game thủ chuyên nghiệp luôn muốn tìm sự mượt mà trong hình ảnh hoặc là một game thủ tìm kiếm sự hoàn hảo, mong muốn một độ đẹp mắt không “tì vết” của hệ thống đồ họa trong game thì chắc chắn rằng, G-SyncFreeSync sẽ là một trong những công nghệ đáng đồng tiền với bạn.

Bạn đọc nghĩ gì về hai công nghệ mới này của NVIDIA và AMD? Hãy để lại lời nhận xét và bình luận bên dưới nhé!