VRR, FreeSync, V-Sync và G-Sync là gì? cách thức hoạt động của chúng

VRR là gì?

VRR giờ đây là một tính năng phổ biến trong các TV và màn hình máy tính hiện đại, bạn nên tìm hiểu kỹ về nó để đảm bảo rằng bạn có đầy đủ thông tin khi mua một chiếc TV hoặc màn hình mới – đặc biệt nếu bạn đang sử dụng nó để chơi game với Xbox Dòng X / Xbox Dòng S hoặc PS5 .

VRR là từ viết tắt của Variable Refresh Rate hay ‘tốc độ làm mới thay đổi’, đây là một tính năng chính để giúp hình ảnh mượt mà, đặc biệt ảnh hưởng khi chơi game – nó đảm bảo hình ảnh rõ ràng cho các trò chơi chuyển động nhanh.

Nhưng nó hoạt động như thế nào, và nó có tạo ra sự khác biệt không ? Bạn sẽ tìm thấy tất cả các câu trả lời trong hướng dẫn bên dưới.

VRR hoạt động như thế nào?

Công việc chính của VRR là loại bỏ hiện tượng xé hình khi chơi game. Xé hình ảnh xảy ra trên khi khung hình trước hiển thị cùng với một phần khung hình sau. Nhưng điều gì đang thực sự diễn ra ở đây?

Xé hình xảy ra khi quá trình làm mới hình ảnh của Tivi hoặc màn hình không đồng bộ với tốc độ mà các máy chơi game hoặc cạc đồ họa PC của bạn chuyền tải khung hình. Kết quả là bạn có một hình ảnh bị xé trên màn hình, ví dụ: nửa trên của màn hình hiển thị một khung và phần dưới là khung tiếp theo.

Điều này xảy ra vì TV không làm mới toàn bộ hình ảnh trên màn hình ngay lập tức. Trình điều khiển của màn hình thay đổi từng dòng hoặc từng hàng pixel, thường là từ trên xuống dưới, cập nhật trạng thái của từng pixel. Bình thường nó xảy ra quá nhanh để mắt và não của chúng ta không thể nhận thấy.

Hiện tượng xé hình trở nên khó chịu khi bạn sử dụng tivi 60Hz và tốc độ khung hình của trò chơi giảm từ 45fps đến 60fps. Nó đặc biệt rõ ràng trong các trò chơi chuyển động nhanh như game bắn súng góc nhìn thứ nhất. Sự khác biệt về hình ảnh trên màn hình có thể rất khác nhau từ khung hình này sang khung hình tiếp theo.

VRR loại bỏ điều này bằng cách đồng bộ hóa tốc độ làm tươi của màn hình với tốc độ của máy chơi game hoặc cạc đồ họa. Bạn không còn bị xé hình, không ảnh hưởng đến hiệu suất bởi vì bảng điều khiển hoặc PC là thiết bị điều chỉnh tốc độ, không phải màn hình.

VRR trong HDMI 2.1

Khái niệm kết hợp làm mới màn hình với các khung được hiển thị không có gì mới, nhưng công nghệ đã được nâng cấp gần đây và trở nên phổ biến hơn nhiều.

VRR hiện là một phần của tiêu chuẩn HDMI 2.1 – nó cũng hỗ trợ eARC – và là một tính năng của bảng điều khiển Xbox Series X, Series S và PS5 thế hệ tiếp theo.

Đồng bộ hóa khung hình không còn chỉ dành cho những người mê chơi game trên PC nữa – và VRR hỗ trợ độ phân giải lên đến 4K và tốc độ khung hình lên đến 120 khung hình/giây, đây là mức tối hiện tại của các máy chơi game và TV phổ biến nhất có thể xuất ra.

VRR trong HDMI 2.1 là một tiêu chuẩn hóa quan trọng, vì trước đây các màn hình phải dựa vào G-Sync và FreeSync. Chúng là những công nghệ độc quyền của Nvidia và AMD, và có trước HDMI 2.1 rất lâu. Ví dụ: mặc dù bạn có G-Sync trên các màn hình máy tính đắt tiền, nhưng bây giờ bạn có thể có VRR trên tất cả các thiết bị hỗ trợ HDMI 2.1.

Hỗ trợ VRR: TV, card đồ họa và máy chơi game nào có nó?

Chúng ta đã biết hệ máy chơi game mới nhất của Sony và Microsoft hỗ trợ VRR. Nhưng ngoài ra thì sao ?

Xbox One S và Xbox One X cũng hỗ trợ nó. Họ sử dụng AMD FreeSync, vì chúng có bộ xử lý đồ họa AMD, nhưng hiện nay đã được cập nhật để hỗ trợ VRR qua HDMI.

Nhưng có thể bạn thắc mắc Xbox One X và One S không có cổng HDMI 2.1.

Cái này có thể hơi rắc rối một chút. HDMI 2.1 không phải là một tiêu chuẩn duy nhất, mà là một tập hợp các công nghệ. Bạn có thể hình dung nó hơi giống 5G. Một số thiết bị HDMI 2.0 hỗ trợ VRR qua HDMI, nhưng băng thông của HDMI 2.0 thấp hơn có nghĩa là nó hoạt động ở tần số 60Hz thay vì 120Hz trong Xbox One X.

Sự chia rẽ trong tiêu chuẩn HDMI này cũng là lý do tại sao một số TV HDMI 2.1 vừa ra mắt không hỗ trợ VRR. Nhưng sẽ ít phức tạp hơn vào cuối năm 2021, khi VRR qua HDMI có thể sẽ trở thành một tính năng tiêu chuẩn của TV tầm trung trở lên.

Nhưng ở hiện tại đây là các dòng TV và máy chơi game hoặc GPU cao cấp phổ biến nhất hỗ trợ VRR.

Máy chơi game:

Xbox Series X: HDMI / FreeSync
Xbox Series S: HDMI / FreeSync
Xbox One X: HDMI / FreeSync
Xbox One S: HDMI / FreeSync
PS5: HDMI
PS4 Pro: Không
PS4: Không
Nintendo Switch : Không

Cạc đồ họa

Dòng Nvidia RTX 3000: HDMI / G-Sync
Dòng Nvidia RTX 2000: HDMI / G-Sync
Dòng Nvidia GTX 1000: G-Sync (chỉ với cổng DisplayPort)
Dòng AMD Radeon RX 6000: HDMI / FreeSync
Dòng AMD Radeon RX 5000: HDMI / FreeSync
Dòng AMD Radeon RX 500: FreeSync

TV

Dòng LG OLED CX / GX: HDMI / FreeSync Premium / G-Sync
Phạm vi LG OLED BX: HDMI / FreeSync Premium / G-Sync
Sony OLED A8: N / A
Panasonic HZ2000: N / A
Panasonic HZ1000: N / A
Samsung Q90T / Q95T: HDMI / FreeSync Premium
Samsung Q80T: HDMI / FreeSync

Điều này nói lên điều gì? TV Samsung và LG cao cấp là những chiếc TV tốt nhất về khả năng tương thích các tính năng của máy chơi game thế hệ tiếp theo.

Tuy nhiên, có một số yếu tố phức tạp khác.

Vấn đề thứ nhất: giới hạn tốc độ làm mới

Mỗi TV hoặc màn hình hỗ trợ VRR với phạm vi hoạt động nhất định, nhiều mức tốc độ làm mới mà nó có thể hoạt động khi sử dụng VRR. Thông thường là từ 40-120Hz, như trong LG CX OLED.

Tức là nó sẽ không hoạt động đối với các trò chơi ưu tiên chất lượng hình ảnh hơn tốc độ khung hình và thường chạy ở tốc độ 30 khung hình/giây. Tuy nhiên, có một giải pháp.

Một số màn hình VRR có một tính năng gọi là LFC (bù tốc độ khung hình thấp). Điều này làm cho màn hình có thể làm mới với tốc độ gấp đôi tốc độ khung hình được hiển thị. Vì vậy, chúng vẫn được đồng bộ hóa, nhưng TV hoạt động nhanh hơn gấp đôi.

Điều này quan trọng vì Xbox Series X và PS5 có tốc độ ‘120 khung hình/giây’, nhưng một số trò chơi có thể chạy ở tốc độ 30 khung hình / giây. Tại sao? Bằng cách giảm tốc độ khung hình xuống thấp hơn các nhà phát triển game có thể dồn sức mạnh của máy chơi game cho các hiệu ứng ánh sáng, dò tia, kết cấu hoặc đổ bóng nâng cao. Chúng có thể sẽ cải thiện khả năng hiển thị hình ảnh đẹp hơn trong các trò chơi có nhịp độ chậm hơn.

Vấn đề thứ hai: Dàn âm thanh

Chúng tôi có tin xấu. Bạn cũng có thể cần phải nâng cấp dàn âm thanh tại nhà nếu bạn sử dụng thiết lập âm thanh vòm thế hệ cũ, vì nó cũng cần hỗ trợ VRR. Trừ khi bạn có một dàn âm thanh mới nhất.

Không sao đây cách giải quyết cho bạn:

Bạn có thể kết nối PC hoặc máy chơi game trực tiếp với TV và sử dụng đầu ra âm thanh quang của TV hoặc cổng HDMI hỗ trợ ARC hoặc eARC để truyền âm thanh đến dàn âm thanh đang sử dụng của bạn.

ARC và eARC có tác dụng chuển một trong các đầu vào HDMI của TV thành đầu ra âm thanh.

eARC (cho âm thanh chất lượng cao) sẽ tốt hơn. Kết nối băng thông cao hơn của nó cho phép truyền các định dạng tốc độ bit rất cao như Dolby TrueHD và DTS-HD.

FreeSync, V-Sync và G-Sync là gì ?

Để hiểu đầy đủ VRR trong HDMI 2.1, đặc biệt bạn nên đọc qua những tiền thân của công nghệ này. Hãy bắt đầu với V-Sync, giải pháp tiên phong cho vấn đề xé hình.

V-Sync đồng bộ màn hình bằng cách làm cho bộ xử lý đồ (GPU) họa hoạt động cùng tốc độ với tốc độ làm tươi của màn hình, thường sẽ là 60Hz. Bộ xử lý đồ họa tăng độ trễ khi truyền khung hình lên mành hình để phù hợp với tốc độ của màn hình.

Xé hình được giải quyết, nhưng vấn đề khác lại xuất hiện nếu tốc độ của GPU không thể khớp với tốc độ làm mới màn hình. Vấn đề xuất hiện khi tốc độ của GPU chậm hơn tốc độ làm mới của màn hình (dưới 60fps), dẫn đến hiện tượng rung hình do tốc độ khung hình giảm không liên tục.

Điều này đã được giải quyết bằng tính năng Adaptive V-Sync, được Nvidia giới thiệu vào năm 2012. Nó chỉ đơn giản là tắt V-sync khi số khung hình trên giây của GPU giảm xuống dưới tốc độ làm tươi của màn hình.

Không có phương pháp nào là lý tưởng, dẫn đến sự ra đời của Nvidia G-Sync vào năm 2013 và AMD FreeSync vào năm 2015. Chúng rất giống với việc triển khai VRR trong HDMI 2.1, làm cho màn hình thay đổi hoạt động của nó thay vì máy tính PC .

Vấn đề với tấm nền OLED của VRR

Đến đây bạn đã hình dung được lịch sử của công nghệ này, chúng tôi tóm tắt lại để giúp bạn có cái nhìn tổng quan hơn về những gì đang xảy ra bên trong màn hình. Trong thực tế, VRR, G-Sync và FreeSync không thực sự giải quyết được hoàn toàn vấn đề.

Phần lớn hoạt động của màn hình phụ thuộc vào tốc độ làm mới tối đa của nó. Hãy lấy TV 120Hz làm ví dụ.

Nó có thể làm mới hình ảnh trên màn hình 120 lần một giây hoặc mỗi lần sau khoảng 8,3 mili giây. Cần 8,3 mili giây để TV có thể hoàn thành hiển thị một khung hình và những khoảng thời gian này không thể thay đổi bất kể tính năng VRR thay đổi ra sao.

Không có vấn đề đối với TV LCD, vì cách chúng hoạt động. Trạng thái điểm ảnh hiển thị của màn hình LCD và ánh sáng chiếu sáng nền cho chúng độc lập. Màn hình LCD, hay Samsung QLED, có các dãy đèn LED nền nằm phía sau các tấm hiển thị hoặc ở hai bên màn hình.

Màn hình chỉ cần đợi một khung hình hiển thị xong và thiết lập các block mỗi 8,3 mili giây để cập nhập một khung hình tiếp theo.

TV OLED có các điểm ảnh phát sáng và điều này ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng khi sử dụng VRR. Dưới đây là một số giải thích từ John Archer của oft-TechRadar, tại Forbes :

“Vấn đề lớn nhất và ảnh hưởng đến cả LG OLED 2019 và 2020 là khi VRR được kích hoạt, hình ảnh thay đổi độ sáng/gamma khiến các vùng tối trong trò chơi ngả xám hơn so với khi VRR tắt”

Kỹ thuật thay đổi đường cong gamma có thể được sử dụng để điều chỉnh độ sáng màn hình và VRR có thể ảnh hưởng đến kỹ thuật này trên một số màn hình. Một số người dùng tivi LG OLED cũng đã phàn nàn về hiện tượng nhấp nháy liên quan đến VRR.

Nguồn: biên tập thietbiketnoi.com