Когда появляется новое компьютерное железо, особенно видеокарта, главное, что интересует геймеров, — это насколько высокую частоту смены кадров оно может обеспечить. Золотым стандартом производительности сегодня являются 60 кадров в секунду, а вынужденный минимум (когда компьютер едва тянет нагрузку) — 30 FPS. Но многие геймеры, особенно в соревновательных онлайновых играх, стремятся к более высоким кадровым частотам — не меньше 90, а лучше 120 FPS или даже выше.
Но почему это так важно? Ведь, когда компьютеры преодолели планку 60 FPS много лет назад, все сразу оценили, какими плавными стали анимации и движение камеры. Визуальную разницу между 60 и 120 FPS наблюдателю уже сложнее почувствовать, не говоря уже о более высоких кадровых частотах. Но сам игрок ощущает, что движения становятся точнее, он быстрее реагирует на происходящее на экране и легче попадает по целям. Ведь от кадровой частоты в игре напрямую зависит, сколько времени требуется компьютеру, чтобы подготовить следующий кадр. Иными словами, сокращается задержка реакции между нажатием на клавишу или движением мыши и сменой изображения на экране.
Общая задержка реакции в компьютере складывается из множества компонентов. Даже мышь и клавиатура занимают какое-то время, чтобы обработать нажатие, а затем, упрощенно говоря, центральный процессор, видеокарта и, наконец, монитор. Проблему на стороне монитора уже решили скоростные экраны с частотой обновления выше стандартных 60 Гц. Новейшие мониторы 1920x1080 достигают частоты 360 Гц, матрицы стандарта 2560x1440 остановились на 240, а 3840x2160 (4К) — 144 Гц.
Чтобы такие частоты обновления имели смысл, необходимо, чтобы сам ПК мог обеспечить большую частоту кадров. В нетребовательных играх, таких как CS:GO или Dota 2, можно накрутить сотни FPS практически на любом железе, но с современными тайтлами такое не пройдет, особенно если речь идет о требовательных проектах с трассировкой лучей в реальном времени. Придется снова ориентироваться на кадровую частоту в пределах 100 FPS (при условии достаточно мощной видеокарты), а то и меньше.
NVIDIA Reflex — что это такое и зачем это нужно
Хорошая новость в том, что наслаждаться передовой графикой и одновременно низкими задержками все-таки можно. Конечно, кадровая частота тесно связана с задержками, но это не единственное, а порой и не главное, что на них влияет. Вернувшись к иллюстрации выше, мы увидим, что центральный процессор компьютера — это первый этап после устройств ввода, на котором возникает задержка. Если CPU достаточно мощный, чтобы видеокарта не успевала обработать все его команды, «бутылочным горлышком» будет выступать именно GPU. Ведь центральный процессор в таком случае заготавливает несколько кадров впрок. Как следствие, из-за такой «очереди» реакция игры отстает от действий пользователя на несколько кадров — задержка резко увеличивается.
И если с играми на DirectX 9 и 11 эту проблему можно частично решить активацией в панели управления драйвера режима «Ультра» низких задержек, который уменьшает очередь кадров между CPU и GPU, то для игр с DirectX 12 и трассировкой лучей необходимо новое решение на уровне движка игры.
Таковым является использование технологии NVIDIA Reflex, поддержка которой уже появилась в некоторых соревновательных играх. Благодаря Reflex время отправки команд на GPU динамически регулируется таким образом, чтобы видеокарта была готова заняться следующим кадром сразу перед тем, как закончит предыдущий. И она показывает себя эффективнее, чем Ultra Low Latency Mode в драйвере. При этом задержка даже с включённой трассировкой лучей становится меньше, чем при более низких настройках графики. А если игра не поддерживает RTX, то даже без него Reflex даст ощутимый результат при тех же настройках графики или более высоком разрешении экрана.
Технология может работать настолько эффективно, что в одной и той же игре задержка реакции при активированной трассировке лучей вместе с Reflex ненамного отличается от задержки, которую система испытывает с пониженными настройками графики без трассировки, но и без Reflex. А в тех играх, которые не поддерживают рейтрейсинг, Reflex позволит без вреда для скорости реакции перейти к более высокому разрешению экрана или попросту снизить задержку при тех же настройках графики, тем самым обеспечив игроку преимущество в матче.
У Reflex также есть дополнительная опция под названием Low Latency Boost. Если львиная доля задержки приходится на центральный процессор (как в нетребовательных играх или в системе со слабым CPU), графический чип обычно сбрасывает тактовые частоты, снижая энергопотребление и нагрев. Но при активации режима Low Latency Boost он сохраняет высокие частоты, чтобы как можно быстрее обработать команды, поступающие от CPU.
На данный момент семь популярных тайтлов уже получили поддержку Reflex. Это Apex Legends, Destiny 2, Fortnite, Valorant и три версии Call of Duty — Black Ops Cold War, Modern Warfare и Warzone. В будущем Reflex появится в Cuisine Royale, Enlisted, Kovaak 2.0 и Mordhau.
Еще один приятный момент — технология работает на всех картах NVIDIA начиная с серии GTX 9XX на архитектуре Maxwell, так что обладатели старых карт не останутся в обиде.
Как измерить задержку реакции
Мы проверим, в каких играх, на каком железе и при каких настройках графики Reflex работает лучше всего. Но сперва нужно рассказать, как мы собираемся измерять задержку реакции и как это могут сделать сами игроки. Мы будем использовать в тестах специализированное устройство NVIDIA LDAT, который состоит из фоточувствительного датчика и модифицированной мыши. Если зафиксировать датчик в нужной области экрана (например, возле ствола оружия, где при выстреле возникает вспышка), он покажет с высокой точностью, какое время прошло между нажатием на клавишу мыши и изменением картинки. Заметим, что программу, управляющую LDAT, можно запустить на втором компьютере, и тогда она заведомо не сможет ничего узнать о тестовых условиях — игре, настройках и конфигурации железа.
С недавнего времени функции LDAT встроены в новейшие мониторы для киберспорта от ACER, Alienware, ASUS и MSI с частотой обновления 360 Гц и G-SYNC. Чтобы воспользоваться ими, достаточно подключить мышь через порт на мониторе, выбрать интересующий участок изображения, и в углу после каждого клика будет отображаться время реакции. В GeForce Experience же есть опция, которая даёт возможность наблюдать за задержками на разных этапах. Её поддерживают ASUS ROG Chakram Core, Logitech G PRO Wireless, Razer DeathAdder V2 Pro и SteelSeries Rival 3. Если используется другая мышь, не беда — просто время реакции будет рассчитано как задержка «внутри» ПК и монитора без учета мыши (которая у перечисленных моделей составляет от 0,6 до 3,1 мс при проводном подключении).
Что дает монитор с высокой частотой обновления
Reflex — перспективное решение проблемы задержек в играх с современной графикой. Но наибольший эффект так или иначе даст быстрый монитор, при этом Reflex можно использовать как дополнение. Дисплей с высокой частотой обновления сделает игру не только визуально приятнее, но и может дать преимущество.
Давайте проверим, как это выражается в числах времени реакции. Возьмем две легкие игры, в которых из современного компьютера легко выжать больше 500–700 FPS, — CS:GO и Valorant — и посмотрим на задержки с частототами обновления 60, 144 и 360 Гц.
Как видите, если включить вертикальную синхронизацию (то есть ограничить кадровую частоту частотой обновления), современный быстрый экран способен уменьшить лаг в несколько раз. Но даже без неё выигрыш ощутим.
Влияние NVIDIA Reflex в Fortnite, Call of Duty: Modern Warfare, Apex Legends, Valorant
Для начала пару слов об условиях эксперимента. Мы выбрали четыре игры, поддерживающие Reflex — два с трассировкой лучей (Fortnite и Call of Duty: Modern Warfare) и две не требовательные к ресурсам ПК (Apex Legends и Valorant). В них замерили время реакции на двух видеокартах GeForce RTX 3060 Ti и GeForce RTX 3080. Тестовая платформа включает один из лучших современных процессоров для игр — разогнанный до 5 ГГц Intel Core i9-9900K.
Замеры сделаем на трёх разрешениях — 1920×1080, 2560×1440 и 3840x2160 (4К), а монитор был настроен на максимально поддерживаемые ими частоты обновления — 360, 240 и 144 Гц соответственно. Вертикальная синхронизация во всех играх была отключена, а G-Sync — включен. В настройках монитора мы выставили «киберспортивный» режим, который обеспечивает минимально возможную задержку.
Все измерения выполнены при помощи датчика NVIDIA LDAT. Наша главная задача — выяснить, получится ли при помощи Reflex настолько эффективно бороться с лагом, чтобы включить трассированные эффекты или перейти к более высокому разрешению. При этом даже при потере кадров задержка управления на должна существенно меняться.
Начнем с Fortnite. Без трассировки лучей это очень нетребовательная игра, в которой GeForce RTX 3060 Ti и RTX 3080 легко набирают сотни FPS. Но стоит включить RTX даже с масштабированием DLSS в «производительном» режиме, и кадровая частота падает вдвое. А вот со скоростью реакции этого не происходит благодаря Reflex. Посмотрите, при разрешении 2560×1440 задержка на RTX 3060 Ti не изменилась вообще, хотя кадровая частота понизилась со 133 до 57 FPS! Или, если взглянуть под другим углом, можно одновременно включить Reflex и перейти от разрешения 1920×1080 к 2560×1440 — скорость реакции при этом почти не пострадает, если играть на RTX 3080, а на RTX 3060 Ti она только улучшится.
Fortnite отлично подходит для наглядной демонстрации эффективности технологии Reflex. При включённой трассировке лучей игра способна нагрузить даже самые новые видеокарты NVIDIA. И именно когда производительность упирается в GPU, Reflex показывает себя лучше всего.
Напротив, Call of Duty: Modern Warfare и две родственные игры на том же графическом движке (Black Ops Cold War и Warzone) такие ускорители, как GeForce RTX 3060 Ti и RTX 3080, переваривают без особого труда. Даже RTX 3060 Ti здесь обеспечивает не меньше 95 FPS при разрешении 2560×1440 с трассировкой лучей и DLSS, а RTX 3080 выдает 75 FPS в 4К.
Но даже в таких условиях от Reflex по-прежнему есть осязаемая польза, хотя для этого лучше нагрузить видеокарту посильнее. Например, если включить RTX и DLSS на RTX 3060 Ti в режиме 2560×1440, за счет Reflex удастся сохранить прежнее время реакции, невзирая на серьезное падение кадровой частоты, а на платформе с RTX 3080 значительно уменьшить задержку в 4К.
В Apex Legends и Valorant нет трассировки лучей. Чтобы нагрузить видеокарту (а именно в такие моменты Reflex проявляет себя наиболее эффективно) мы поставили максимально возможное разрешение — 4K. Самый ощутимый результат получился у RTX 3060 Ti — задержка управления уменьшилась примерно в 1,5 раза, хотя частота смены кадров осталась прежней. У более мощной RTX 3080 выигрыш оказался не таким большим, но тоже значительным.
Заключение
С этой технологией можно смело использовать трассировку лучей в таких играх, как Fortnite и Call of Duty: Modern Warfare, и не обращать внимания на то, что частота кадров упала до 60–74 FPS. Reflex поможет сократить разницу в задержке ввода до минимума, а то и вовсе оставить её на том же уровне. Особенно хорошо Reflex проявляет в себя в режиме, когда видеокарта максимально нагружена, как видно на примерах с GeForce RTX 3060 Ti. Но и с RTX 3080 геймеры тоже получат ощутимый эффект, особенно при разрешениях 2560×1440 и 3840×2160. В некоторых случаях можно сказать, что Reflex сократит время реакции так же, как если пересесть с монитора с частотой в 60 Гц на 144 Гц.
Хотя, разумеется, Reflex не замена современного игрового монитора. Идеальный результат даст комбинация технологии с частотой обновления 144, 240, а еще лучше 360 Гц. 360-герцовые модели появились совсем недавно и обеспечивают максимально быструю реакцию. На таком экране движущееся изображение выглядит четче даже по сравнению с 240 Гц, а сменить старый монитор с частотой 60 Гц на 360 Гц — это лучшее, что может сделать геймер для того, чтобы получить преимущество в соревновательных играх. Кроме того, в новые мониторы с поддержкой G-Sync встроен модуль измерения лага, при помощи которого любой пользователь может оценить скорость реакции без необходимости в профессиональном оборудовании и настроить свою систему на минимальную задержку.
Технология NVIDIA Reflex действительно может сократить время реакции, а значит, дать игроку преимущество в соревновании, причем даже в легких играх, когда частота смены кадров переваливает за сотню.