ROG3080TI实测NVIDIAReflex延迟分析技术,让游戏更流畅的新黑科技

 2022-01-12 18:54:09    5  

作者:数玩工场

引 电竞游戏的致胜关键——快

电竞类游戏是现在非常热门的游戏类型,观众已经达到了可与传统运动相提并论的程度。

对于电竞玩家来说“快”是很重要的。CPU和GPU运算要快、显示器刷新要快、游戏引擎渲染要快、玩家的反应和操作要快,快是贯穿电竞游戏的胜利关键。

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在最近的十年中,电竞游戏的火热对于网络和硬件技术的推动是很明显的,硬件厂商推出了越来越“快”的硬件。

作为游戏硬件的核心厂商,英伟达在 GeForce RTX 30 系列 GPU 推出时间竞技玩家们带来一份新的“黑科技”——能够降低系统延迟,提升游戏流畅感的 NVIDIA Reflex延迟分析技术。

一、游戏的延迟是怎么产生的?

一般来说游戏的延迟分为两种,一种是网络延迟,一种是系统延迟。

网络延迟大家很熟悉了,就是你的电脑和网络服务器交换数据时产生的时延,影响网络延迟的主要是服务器带宽和网关的响应,在游戏中体现为ping值。网络延迟在最近几年中随着光纤宽带的普及改善很多,大部分游戏运营商的服务器现在连接起来都非常流畅了。

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系统延迟的组成部分比较多,首先是玩家操作输入信号的外设延迟,接下来到PC处理器进行任务处理,将渲染任务交给 GPU 进行渲染,等待渲染完成,输出到显示最终呈现出画面,这整个流程共同组成的即是系统延迟。

FPS (帧数/秒)是用来体现游戏流畅度的一个指标,但它测量表达的的只是数据吞吐量,而不是玩家动作与电脑做出响应之间的指标。

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系统延迟与游戏帧率有一定的关系,通常来讲,游戏帧率越高,玩家感受的延迟就越低,通过高刷新率显示器和高性能 GPU 能够尽量地减少这其中带来的部分延迟。

不过玩家却对系统运行处理和游戏渲染的延迟毫无办法,因此想要消除和减少系统延迟,需要统筹硬件、游戏引擎、外设等多个部件进行协同。

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系统延迟主主要是以下及部分构成

第一部分是输入延迟。也就是我们常看到键盘、鼠标、手柄的外设延迟;

第二部分是输入采样延迟。输入采样是指计算机本身从输入设备接收输入信息,然后将其发送到游戏,以便处理输入和位置等信息。同时这个部分还包含游戏引擎延迟,诸如视觉效果、音频、本地模拟、能见度等特效都会造成引擎延迟;

第三部分是渲染延迟。这个延迟由渲染队列和GPU共同影响。

第四部分是合成延迟。窗口合成程序获取帧之后,会安排与其他窗口合成,从而造成延迟。这时候我们可以通过全屏独占模式来避免窗口合成,以减少延迟;

第五部分是显示延迟。显示延迟实际上包含三个部分:

1)扫描输出率。指将GPU渲染的帧缓冲区扫描到显示器中所使用的时间。它受到显示器刷新率,也就是我们常说的XXXHz刷新率影响,速率越快,用时越短;

2)显示处理。指HDR处理、G-SYNC等等效果追加。为了达到更好的画质,一些电视会积累多个帧,因此非主打游戏的电视,通常这部分的延迟会相当大;

3)像素响应时间,也就是灰阶响应时间。这部分指像素收到输入信息时响应并改变颜色所用的时间,这一点已经被各显示器厂商作为重点宣传对象。

在游戏中,你点射了一个敌人,其实已经杀掉了目标了,但是系统并没有确认,你可能很疑惑,它怎么没死呢。然后又打了几枪;或者是打开包裹 过一会里面的东西才刷新出来。这是网络延迟引起的数据交换延迟。

系统延迟在玩家日常游戏中的体现是怎么样的呢?我们简单举两个例子:

比如你移动了鼠标,但屏幕上的准星没能及时跟上操作开了枪,过了一小会墙上才出现弹孔。

另外一种常见的情况就是对手定位延迟,也称为“探头优势“,这种因为系统延迟导致的现象很多游戏玩家都很熟悉。

敌人从墙角探头了,你看到了后立即开箱打他却没有打中。你从显示器上看到人头时他实际上已经缩回去了。

由于系统延迟,电脑需要一定的时间来处理信息、渲染帧并将其呈现在显示器上,游戏引擎读取到的十字准星位置实际上是在目标后方,显示器上看到的画面滞后于游戏引擎当时的状态。

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NVIDIA Reflex延迟分析技术主要是通过在支持G-SYNC 显示器中添加了 NVIDIA Reflex 延迟分析器硬件,然后对鼠标点击进行实时延迟测量,鼠标需要通过NV的兼容认证,接驳到Reflex 延迟分析器显示器 USB 端口时,将外设的延迟数据添加到正道系统延迟统计信息中, NVIDIA Reflex 采用两种主要的新技术:

NVIDIA Reflex SDK是面向游戏开发者的一套新 API,通过直接与游戏集成,Reflex 低延迟模式能够让游戏引擎即时完成渲染任务,提升GPU渲染效率,降低 CPU反压。Reflex SDK会比目前普遍使用的NVIDIA 超低延迟模式实现更低的延迟。

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从Reflex 低延迟技术的作用来看,第一人称视角的射击游戏会成为受益最多的游戏类型。目前提供支持NVIDIA Reflex延迟分析技术的游戏主要有:

《使命召唤:黑色行动》(Call of Duty: Black Ops)、《使命召唤:战区》(Call of Duty: Warzone)、《堡垒之夜》(Fortnite)、《无畏契约》(Valorant)、《命运2》(Destiny 2)、《Apex英雄》(Apex Legends)、《皇家厨房》(CRSED) 、《应召入伍》(Enlisted)、《血腥剑斗》(Mordhau) 和《战争前线》(Warface)

从英伟达给到的测试数据来看,GTX1660s在游戏中开启 Reflex 低延迟模式后,系统延迟时间(ms)有明显的降低,部分游戏甚至可以降低30%以上。当配合性能更性能更高的RTX 3080显卡和360Hz的显示器,游戏时系统延迟甚至可以降低超过50%。

二、Reflex测试硬件和安装

从NVIDIA Reflex的技术特性来看,核心的三个部件是Gefoce显卡、高刷新率显示器、兼容Reflex延迟分析的鼠标。

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显示器刷新率会极大地造成系统延迟,因为显示器接收到显卡输出的信号后,图像开始显示画面到完全显示的过程会存在输入和显示延时,如果显示器无法在短时间内显示完显卡渲染输出的信号,就会出现画面撕裂。

所以需要更高刷新率的显示器,也就是支持G -Sync的360Hz显示器,目前也只有少数的360Hz显示器配备了支持接驳兼容 Reflex 的鼠标的USB接口。

上图中使用的测试显示器是ROG玩家国度 PG259QNR 超梦PRO显示器,原生360Hz Fast IPS、灰阶1ms、 IPS屏,这是目前少有的支持Reflex延迟分析技术的显示器之一。

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机身背面红色的接口就是接驳鼠标的接口。英伟达在公布Reflex延迟分析技术时给到了一个兼容鼠标或者说认证鼠标的列表,各大外设厂商都推出了对应的鼠标,预计未来越来越多的鼠标会兼容Reflex延迟分析技术。

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上图是测试用的鼠标,ROG魔刃标准版,除了兼容Reflex延迟分析技术这个特性外,这款鼠标也是一款很优秀的电竞游戏鼠标,16000DPI、0.001s回报速率、400IPS,鼠标还可以方便的调整配重、更换拇指摇杆和微动开关。

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显卡方面英伟达NVIDIA Reflex SDK 支持自 2014 年发布的 GeForce GTX 900 系列产品起的所有作用 GPU。但是如果是配合360Hz刷新率的显示器,显卡渲染输出画面FPS高能够更多的降低延迟,所以测试显卡选用ROG STRIX RTX3080 Ti OC 12GB。

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ROG STRIX RTX3080TI O12G基于英伟达NVIDIA Ampere 流式多处理器,CUDA 核心数10240,显存大小12GB GDDR6X,显存速度 19 Gbps, 显存位宽 384-bit, 超频模式: 1845 MHz (加速频率),游戏模式: 1815 MHz (加速频率)。

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显卡前部是采用3枚轴流风扇,中央风扇13 片扇叶,辅助风扇11 片扇叶,侧面风扇的阻隔环,提供更大风压也能消减风噪。显卡温度低于50摄氏度时风扇会停转,提供较好的静音效果。

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显卡采用2.9槽设计,从侧面看散热片很厚实,散热片和GPU接触部分采用MAXCONTACT镜面直触技术。

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背面有金属背板和背板通风栅格,整张显卡做工和用料保持了ROG显卡的高水准。

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RTX 3080Ti的TDP功耗是390W,而ROG STRIX RTX3080TI O12G因为是超频版,在高负载情况下功耗轻易就突破400W以上,侧边的供电接口采用三个8 Pin接口设计。

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测试主机使用的是酷睿12代i5-12600K处理器+ROG Z690 Hero主板平台,考虑到处理器TDP功耗超过120W,显卡TDP功耗390W以上,选用了功率比较大电源,为酷冷至尊GX1250W白金全模组电源,通常情况下RTX3080TI显卡建议使用850W及以上电源。

测试平台其他硬件分别是:内存条为金士顿Fury DDR5 5200Mhz 32GB,硬盘WD_BLACK SN 850,散热器为ROG 龙神360水冷二代,机箱为酷冷至尊飞翼MF700机箱。

三、NVIDIA Reflex 延迟分析器软件设置和测试

NVIDIA Reflex延迟分析功能在接驳硬件后需要进行相应的软件设置和调试,首先是游戏设置。

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1、在游戏的画面设置中找到NVIDIA Reflex Low Latency设置选项,设置为启用或者启用增强。

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2、在游戏里按Alt+Z呼出英伟达Geforce控制菜单,在性能图层后面的延时点击齿轮形状的设置标志,选择”性能”,这个时候就可以打开驱动里面的监控面板。

3、对显示器进行设置,以ROG PG259QNR 超梦PRO显示器为例,在OSD菜单中找到G-Sync Processor选项展开,勾选Reflex 延迟分析打开第1项和第3项。

这时候屏幕会出现一个小色块,这个色块检测区域是监测武器动作,调整的对准你的枪口部分,色块不需要一直显示,可以将它隐藏,然后就可以检测延时了。

4、完成设置后右上角的驱动程序的监控面板 就可以正确的收集到显示系统中各部分的延迟指标。从延迟信息来看,渲染延迟和鼠标延迟都比较低,最为影响系统延迟的是电脑和显示器的延迟,显示器和显卡性能是对系统延迟影响最明显的硬件。

在显示器OSD菜单中打开Reflex 延迟分析屏幕左上角也会显示当前显示器的刷新率和延迟,分别将显示器设置为60Hz144Hz240Hz360Hz,可以看到显示器刷新率越高,则系统延迟越低。

在游戏玩家群体中很多人认为240Hz显示器刷新率很高,显示画面足够流畅,360Hz的显示器没有必要,从这个测试中可以看出360Hz的显示器对于降低系统延迟有积极作用,相对于144Hz240Hz刷新率显示器来说也有明显的提升。

改善整个系统延时的问题 虽然从时间上几十毫秒的差距,但是在职业游戏玩家中,延迟带来的个人反应到操作的一系连续动作,人也会有反应的延迟,在硬件上几十毫秒的差距可能影响的就是提前半秒甚至更短时间的执行了开枪动作,这可能会直接影响游戏的结果。

四、Reflex 延迟分析技术测试感受和总结

1、Reflex 延迟分析是一整套统筹游戏引擎、游戏鼠标、显示器进行CPU和GPU之间的流水管线优化的降低延迟技术。

它是比单独提高帧速率的技术如以前“NVIDIA超低延迟模式”或者竞争对手的“Radeon Boost”技术更为全面和科学。

2、目前Reflex SDK主流的多人在线射击游戏基本都支持了,越来越多的FPS游戏也要增加Reflex 延迟分析支持。

如果你玩的游戏不支持Reflex SDK,也可以从“ NVIDIA 控制面板” 打开控制面板并导航到“Manage 3D Settings”(管理 3D 设置),然后依次选择“Low Latency Mode”(低延迟模式)、“Ultra(超高)”选项,启用 “NVIDIA 超低延迟模式” 降低渲染延迟,但不能完全控制管线。

3、如果玩家目前要组Reflex 延迟分析的游戏主机,可能需要购买360Hz的显示器,目前也只有360Hz的显示器附带Reflex鼠标接口,再加上一只兼容Reflex的鼠标,投入成本还是比较高的。但是应该在未来240Hz的显示器也可能支持Reflex延迟分析, 因为不管是360Hz240Hz144Hz甚至更低的刷新率,开启Reflex延迟分析之后系统延迟都可以得到明显的降低。

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