Nvidia G-Sync: qué es y para qué sirve

Rubén Castro, 24 octubre 2020

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G-Sync es una tecnología de sincronización de imagen de frecuencia variable desarrollada por Nvidia que mejora la suavidad de las imágenes a la vez que evita el tearing de la imagen y el stuttering cuando los cuadros por segundo caen por debajo de la frecuencia de actualización de tu monitor.

Qué soluciona la tecnología G-Sync

Tearing

Pocos programas requieren más recursos que los juegos, debido a ello, la tarjeta gráfica y el monitor pueden no estar sincronizados, lo que significa que la salida que saca la tarjeta gráfica no coincide con la frecuencia de actualización de la pantalla.

El movimiento que se ve en la pantalla, ya sea una película, un programa de televisión o un juego de PC, es solo una ilusión. Lo que vemos son imágenes estáticas que pasan ante nuestros ojos 30 (o más) veces por segundo. Nuestro cerebro las junta y “ve” movimiento.

Las películas suelen ser a 24 fotogramas por segundo (fps), los vídeos de YouTube suelen variar entre 24 y 30 fps, mientras que los juegos de PC pueden superar los 200 fps.

Para hacernos usa idea del problema que nos puede surgir en el mundo de los video juegos, vamos a ver por encima cómo trabaja una tarjeta gráfica. Una GPU cuenta con dos buffers (o almacenes) principales en la memoria de vídeo. El búfer secundario es donde la GPU renderiza el fotograma actual mientras que el búfer primario retiene un fotograma completo que se transporta a la pantalla. Cuando la GPU completa un cuadro en el búfer secundario, la imagen del búfer secundario se envía al primario y, a su vez, el búfer secundario empieza a almacenar otra nueva imagen.

Mientras tanto, la pantalla recibe una imagen, la muestra y la borra en un proceso que se llama blanqueo vertical. Si este proceso no está sincronizado con los intercambios de buffer de la GPU, la imagen que se muestra en la pantalla puede tener una parte de dos buffers primarios consecutivos y diferentes (parte del búfer anterior y parte del búfer actual).

Ejemplo de tearing

Debido a la forma en que las pantallas dibujan las imágenes, la separación entre estas dos imágenes se puede apreciar como un desgarro visual (tearing) o línea de rotura horizontal. Si no hay movimiento, el efecto será prácticamente imperceptible, pero si hay mucho movimiento podrás apreciar algo como la siguiente imagen.

Stuttering y retraso en la entrada

La sincronización Vertical, o V-Sync, intenta solucionar este problema limitando la velocidad de salida de las imágenes de la GPU. La idea es limitar la salida de la GPU a la velocidad de actualización de la pantalla y eliminar el desgarro visual, pero esto introduce problemas adicionales que pueden ser igual de molestos: Stuttering y retraso en la entrada.

La mayoría de los juegos puede funcionar con o sin sincronización vertical. Si la activamos y la pantalla es de 60 Hz, solo podremos mostrar 60 imágenes por segundo, por tanto, este ajuste limita la salida de la GPU a 60 fotogramas por segundo. El stuttering o tartamudez aparece cuando la GPU no puede mantener esa velocidad de cuadro (da menos de 60 fps) y la pantalla debe reutilizar un mismo fotograma dos veces hasta que la GPU envíe una nueva imagen. Esto produce saltos en la imagen y da la sensación de tirones por lo que la experiencia de usuario es muy mala.

Además de eso, la V-Sync tiene otro problema, como la GPU tiene que retener cuadros para esperar al monitor, se produce un retraso mayor entre la entrada (teclado y ratón) y las acciones renderizadas en la pantalla.

G-Sync

Como hemos visto, la tecnología V-Sync de sincronización vertical soluciona un problema, pero introduce otros dos.

VSync Adaptativo

La primera alternativa de Nvidia al V-Sync fue el VSync Adaptativo. Al igual que la tecnología anterior, la solución de Nvidia bloqueaba la velocidad de fotogramas a la velocidad de actualización de la pantalla para evitar que ésta sufriera de tearing. Sin embargo, cuando los fps estaban por debajo de los Hz del monitor, el Adaptive VSync desbloqueaba la velocidad de cuadro hasta que el rendimiento de la GPU mejoraba.

G-Sync

Dicha solución era mejor que el V-Sync tradicional, pero tampoco proporcionaba la mejor experiencia de juego para los usuarios. Por eso en 2013 Nvidia introdujo una nueva solución basada en unos módulos de hardware que permite tasas de refresco variables.

La tecnología G-Sync de Nvidia utiliza una tarjeta propietaria G-Sync que se instala dentro de los monitores y que contiene 768MB de memoria DDR3 en donde se pueden almacenar y comparar varios cuadros.

Además de eso, el monitor puede refrescar la pantalla a velocidades de actualización variables. De esta manera eliminamos el tearing, no producimos stuttering y minimizamos el retardo de entrada.

G-Sync Compatible vs. G-Sync vs. G-Sync Ultimate

Debido a que G-Sync es una solución de hardware, los monitores certificados deben incluir la tarjeta propietaria de Nvidia que acabamos de ver. Debido a esto, los monitores G-Sync son casi siempre más caros que sus homólogos AMD Freesync. Aun así, la mayoría de los grandes fabricantes de monitores como Asus, Philips, BenQ, AOC, Samsung y LG ofrecen pantallas G-Sync.

Además de eso, dependiendo de las certificaciones, podremos encontrar diferentes marcas comerciales con diferentes capacidades: G-Sync Compatible, G-Sync y G-Sync Ultimate.

Durante años, si queríamos utilizar G-Sync necesitábamos una tarjeta gráfica Nvidia. Sin embargo, ahora podemos disfrutar de una tasa de refresco variable con una pantalla G-Sync Compatible o mejor y con tarjetas AMD (como ya sabemos, AMD tiene otra solución llamada FreeSync).

Sin embargo, los sistemas G-Sync Compatible carecen de la característica más importante, el variable overdrive. Los sistemas G-Sync normales sí que tienen variable overdrive, lo que les permite obtener mejores resultados a bajas velocidades de refresco.

El variable overdrive obliga a los píxeles a cambiar de brillo más rápido. Esto mejora la nitidez y reduce el desenfoque de movimiento.

Este es un problema que tienen muchos monitores Freesync. Por ejemplo, los monitores Freesync de 144 Hz pueden mostrar casi cualquier velocidad de cuadro, sin embargo, tienen ghosting cuando la velocidad de cuadro cae a 60 fps y el monitor lo muestra a 60Hz. De todas formas, cualquier movimiento rápido se verá mal a 60-70fps. Así que la mejor solución, si tienes dinero, es comprar una CPU/GPU más rápida para que siempre estés por encima de los 80fps.

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