显示器同步技术终极之战：G-Sync VS. FreeSync
在 Nvidia G-Sync 和 AMD FreeSync 等自适应同步技术问世之前，追求更佳性能的游戏玩家只能通过提高显示器的分辨率或刷新率来获得。更高的刷新率（例如 120Hz 或 144Hz）有助于提升游戏流畅度，但并不能完全解决画面撕裂和卡顿等问题。
虽然更高的刷新率可以减少画面撕裂和卡顿，但将显卡的帧率输出与显示器的刷新率同步仍然具有挑战性。G-Sync 和 FreeSync 通过动态调整显示器的刷新率以匹配显卡的帧率，彻底改变了游戏规则。这种实时调整显著减少了画面撕裂和卡顿，带来更流畅、更灵敏的游戏体验。
在本文中，我们将探讨每种技术的工作原理、它们与不同硬件的兼容性，以及它们如何影响您的游戏体验。无论您是在 G-Sync 还是 FreeSync 显示器之间进行选择，还是只是想优化您当前的配置，我们详细的比较都能为您提供所需的见解，帮助您做出明智的决定。
为什么自适应同步很重要？
对于不熟悉这项技术的人来说，自适应同步技术可以将显示器的刷新率与所连接电脑显卡的帧率同步，即使该帧率发生变化。由于游戏按顺序渲染帧，并且渲染速度会随着场景复杂度而变化，因此固定的显示器刷新率会以固定的速率更新屏幕——例如，对于 60 Hz 的显示器，每秒更新 60 次。如果在下一次预定更新之前新帧已准备好，则会出现以下几种结果。
一种可能性是，GPU 和显示器都等待显示新的帧，这会增加系统延迟，并使游戏响应速度变慢。另一种可能性是，GPU 可能会立即将新的帧发送到显示器，导致显示器立即开始绘制该帧，从而导致 如下图所示的屏幕撕裂。
G-Sync（适用于 Nvidia GPU）和 FreeSync（适用于 AMD GPU）旨在通过提供最佳性能、最小延迟和消除撕裂现象来解决这些问题。这些技术的工作原理是让 GPU 向显示器发送“帧就绪”信号，显示器随后显示新帧并等待下一个信号，从而避免出现撕裂现象。
什么是垂直同步？
在 G-Sync 和 Freesync 出现之前，显示器制造商依靠 V-Sync 来确保其显示器与高性能计算机流畅运行。因此，在深入比较 G-Sync 和 FreeSync 之前，我们先来回顾一下 V-Sync。
V-Sync，即垂直同步，最初是为了解决画面撕裂问题而开发的。当显示器的刷新率跟不上显卡的帧输出时，就会出现画面撕裂，从而导致图像出现明显的中断或错位。V-Sync 可以限制显卡的帧率，使其与显示器的刷新率保持一致，从而防止画面撕裂。
这项技术在游戏中非常有用，因为许多游戏的运行速度为 60 FPS（每秒帧数），高端游戏的运行速度甚至达到 120 FPS 或更高，因此它需要刷新率在 120Hz 到 165Hz 之间的显示器。当与刷新率较低的显示器一起使用时，会出现性能问题。如果游戏以 120 FPS 运行，但显示器的刷新率只有 60Hz，V-Sync 会将帧速率限制为 60 FPS，以与显示器的刷新率保持一致。
然而，虽然垂直同步可以有效减少画面撕裂，但它也会带来诸如画面卡顿和输入延迟等问题。卡顿是指帧与帧之间的时间不一致，导致视觉效果不连贯。输入延迟是指用户输入和屏幕响应之间的延迟，这可能会影响游戏体验。
V-Sync 的局限性促成了 G-Sync 和 FreeSync 等新技术的开发。这些技术进步通过动态调整显示器的刷新率以匹配显卡的不同帧率来解决显示性能问题。
什么是 G-Sync？
G-Sync 是 NVIDIA 于 2013 年推出的一项技术，旨在通过将显示器的刷新率与显卡的帧率同步，消除画面撕裂并最大限度地减少游戏过程中的卡顿。例如，如果现代显卡的帧率达到 120 FPS，那么刷新率范围在 48 Hz 到 240 Hz 之间的 G-Sync 显示器会将其刷新率调整为 120 Hz 以匹配帧率。如果帧率降至 90 Hz，显示器就会同步到 90 Hz。G-Sync 技术通常在 30 Hz 到显示器最大刷新率的范围内运行，确保在各种帧率范围内都能实现流畅的性能。以下是 G-Sync 工作原理的简要说明：
- 同步 G-Sync 允许显示器动态调整其刷新率，以匹配 GPU 的帧率输出。这确保每一帧在准备就绪后立即显示，而不会造成撕裂或卡顿。
- 可变刷新率 (VRR) 该技术提供可变刷新率，这意味着显示器的刷新率可以从低至 30Hz 变化到最高值，而不是锁定在固定速率（如60Hz、120Hz 等）。
- 减少输入延迟 通过将刷新率与 GPU 的帧速率同步，G-Sync还可以帮助减少输入延迟，使游戏体验更加灵敏。
G-Sync 显示器专为支持这项技术而设计，通常包含专用的 G-Sync 模块。为了获得最佳效果，最好使用支持 G-Sync 的 NVIDIA 显卡搭配 G-Sync 显示器。
什么是 Freesync？
FreeSync 是 AMD 于 2015 年开发的一项技术，旨在通过同步显示器的刷新率和显卡的帧率来减少游戏中的画面撕裂和卡顿。与 NVIDIA 的 G-Sync 类似，FreeSync 通过解决帧率和刷新率不匹配的问题，帮助提供更流畅的游戏体验。以下是 FreeSync 工作原理的详细说明：
- 可变刷新率 (VRR) FreeSync允许显示器动态调整其刷新率，以匹配显卡的帧率输出。这消除了画面撕裂（当多个帧的部分内容同时显示时）并减少了卡顿（当帧率波动时）。
- 自适应同步标准 FreeSync 基于 VESA（视频电子标准协会）开发的自适应同步标准。这意味着它可以通过DisplayPort 1.2a及更高版本工作，在某些情况下，也可以通过 HDMI 连接（例如 HDMI 2.0 及更高版本）工作，具体取决于显示器和 GPU。
- 减少输入延迟 通过将刷新率与 GPU 的帧速率同步，FreeSync 有助于最大限度地减少输入延迟，从而使游戏响应更快。
- 成本效益 FreeSync 的优势之一是它不需要像 NVIDIA 的 G-Sync 那样的专有硬件。相反，它使用 DisplayPort 和 HDMI 标准内置的自适应同步功能（如上所述），这可以带来更广泛的显示器选择，并可能降低价格。
兼容 FreeSync 的显示器旨在支持这项技术，并与 AMD 显卡完美兼容。不过，部分 FreeSync 显示器在某些模式下也支持 NVIDIA 的 G-Sync 技术，因此它们可以兼容 AMD 和 NVIDIA 的 GPU。
| 特性 | G-Sync | FreeSync |
|---|---|---|
| 技术方案 | 英伟达专有技术 | AMD开放标准 |
| 显卡兼容性 | 仅限英伟达显卡 | AMD显卡为主，部分支持英伟达 |
| 价格区间 | 300-1500美元 | 200-500美元 |
| 游戏体验 | 流畅度更优 | 接近G-Sync水平 |
| 刷新率要求 | 最低120Hz | 最低60Hz |
| 接口支持 | DisplayPort/HDMI | DisplayPort/HDMI/DVI/VGA |
| 刷新范围 | 30-144Hz | 9-240Hz（视型号而定） |
| 防撕裂效果 | 支持 | 支持 |
| 显示效果 | 画质更佳 | 表现良好 |
| 低帧补偿 | 最低1Hz | 有限支持 |
| 特色功能 | 可变过载/ULMB技术 | / |
比较 FreeSync 和 G-Sync，这两项技术均可消除画面撕裂和卡顿，从而提升游戏体验。然而，FreeSync 价格更实惠，兼容性更广，因此成为大多数用户的热门选择。
虽然 G-Sync 在视觉质量和一致性方面略有优势，尤其是对于那些投资高端硬件的用户而言，但 FreeSync 却能以更低的成本提供几乎相同的性能。最终，您在 FreeSync 和 G-Sync 之间的选择应该考虑预算、GPU 兼容性和个人偏好等因素。这两种技术都有望显著提升您的游戏体验。
除了考虑显示器和显卡的同步技术外，支持这些技术的外设也应保持一致。随着越来越多的人拥有多台设备，例如一台工作笔记本电脑和一台游戏台式机，反复拔插显示器的不便可能会让人精疲力尽。因此，选择一台同时支持 G-Sync 和 FreeSync 的 KVM 切换器可以解决这些问题。该解决方案无需频繁更换线缆，可在设备之间实现无缝切换，并提升整体用户便利性。
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