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G-Sync HDR, FreeSync 2, Adaptive Sync: cosa cambia?

Quali sono le principali differenze? Quali i pro e quali i contro? Fughiamo tutti i vostri dubbi su queste importanti tecnologie.

G-Sync HDR, FreeSync 2, Adaptive Sync: cosa cambia?

Differenze tra le tecnologie di refresh rate variabile

Sono ormai passati quattro anni da quando, nel 2013, Nvidia annunciò l'arrivo del G-Sync, una tecnologia che avrebbe cambiato il mercato dei monitor come nessun'altra prima di allora. Nel 2015 fu AMD a fare la sua mossa, introducendo il FreeSync. Da allora queste due tecnologie fanno parte del bagaglio di conoscenza sui monitor di tutti noi e sono state spesso al centro di ampi dibattiti su quale delle due fosse la migliore.

Nelle scorse ore Samsung ha svelato tre nuovi monitor, che sono i primi a supportare una nuova tecnologia, il FreeSync 2. Anche Nvidia non è rimasta con le mani in mano e infatti sono già stati presentati dei monitor con la nuova versione del G-Sync, tra cui un modello Asus ROG, con aspect ratio 21:9 e HDR.

samsung 49 pollici

A sentire questi nuovi nomi, con varie sigle e specifiche diverse, qualsiasi utente potrebbe sentirsi spaesato. Inoltre, chi ha già un monitor con FreeSync o G-Sync o una scheda grafica compatibile con queste tecnologie potrebbe temere di dover rinnovare il proprio hardware per sfruttare queste novità.

Per questo vi spiegheremo le differenze tra le "vecchie" e le nuove tecnologie, confronteremo fra di loro queste ultime e faremo un po' di chiarezza sulla terminologia. Una cosa però ve la diciamo subito: le tecnologie non sono compatibili tra loro, per cui sfruttare G-Sync vi servirà una scheda video Nvidia GeForce, mentre per il FreeSync dovrete dotarvi di una AMD Radeon.

Adaptive Sync: cos'è?

Spesso si legge nelle specifiche di un monitor la frase "Supporta la tecnologia Adaptive Sync". Cosa significa? È forse un avversario di G-Sync e FreeSync? In realtà no. Di per sé Adaptive Sync è una qualsiasi tecnologia di refresh rate adattivo, ovvero una soluzione, sia hardware che software, che permette al monitor di far variare il proprio refresh rate in relazione al frame rate prodotto dalla scheda grafica.

Detto così può sembrare aramaico, ma è semplicemente ciò che il G-Sync (via hardware) ed il FreeSync (via software) fanno normalmente. Dire Adaptive Sync quindi è come parlare di un'automobile in generale, mentre G-Sync e FreeSync rappresentano le varie case.

Nel 2015 la VESA, l'associazione internazionale che promuove e decreta gli standard per il mercato dei monitor, ha annunciato che la specifica DisplayPort 1.2 avrebbe supportato come caratteristica integrante anche l'Adaptive Sync. In questo caso il termine è usato per indicare un concetto diverso da quello precedente, perciò spesso si fa confusione tra i due significati.

Per VESA, l'Adaptive Sync è un'insieme di protocolli open source integrati nello standard DisplayPort 1.2 (e da circa un anno anche in HDMI 2.0). Essendo open source, questa tecnologia è gratuita ed è questo il motivo per il quale il FreeSync, che sfrutta questi protocolli, non aggiunge alcun costo ai monitor in cui è presente, a differenza della controparte G-Sync, che prevedendo l'integrazione un modulo creato da Nvidia fa aumentare il prezzo degli schermi dai 200 ai 300 euro. Chiarito questo primo passaggio, possiamo parlare delle nuove tecnologie nello specifico.


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FreeSync 2: cosa cambia?

Come il FreeSync, questa nuova tecnologia è un Adaptive Sync che funziona tramite software: i monitor dotati di FreeSync 2, sfruttando i protocolli integrati nelle porte DisplayPort 1.2, DisplayPort 1.4 e HDMI 2.0, sono in grado di far combaciare il proprio refresh rate, che diventa variabile e non rimane costante nel tempo, con il frame rate prodotto dalla scheda grafica. In questo modo il numero di immagini al secondo non supera il refresh rate - in caso contrario si verifica un fenomeno chiamato screen tearing - e quest'ultimo non è troppo più alto del frame rate, evitando il fastidioso stuttering.

Fin qui nulla di nuovo, allora perché AMD ha sentito l'esigenza di rinnovare questa tecnologia? I motivi sono sostanzialmente due (e sono gli stessi che hanno portato Nvidia a sviluppare un nuovo tipo di G-Sync): l'input lag che il vecchio FreeSync creava durante il rendering delle immagini e l'introduzione dell'HDR (High Dynamic Range) nei monitor per il gaming.

Questi due punti sono sintetizzabili in una sola immagine:

freesync2
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Prendiamo l'esempio in alto, quello di un monitor con la vecchia versione del FreeSync. Nella sequenza si notano diverse fasi, dal rendering della GPU fino al momento in cui l'immagine viene mostrata a schermo. In un monitor con HDR, dopo che il frame è stato renderizzato dalla scheda grafica, avviene un processo chiamato color mapping, che avviene una seconda volta dopo che i dati sono stati inviati allo schermo tramite il cavo che trasporta segnale digitale (HDMI, DisplayPort o DVI-D che sia).

Il motivo per cui il color mapping viene eseguito due volte è che l'immagine, quando viene renderizzata, ha una serie di istruzioni che determinano il colore di ogni pixel virtuale dell'immagine stessa. Questi colori però potrebbero non essere supportati dal monitor, che ha una sua gamma dinamica specifica: a questo punto, con il secondo color mapping, viene determinato il colore definitivo che il pixel -  questa volta quello fisico, presente nel pannello del monitor - deve assumere.

Tralasciando i casi in cui vi sia un'immagine con interpolazione, non ci sono altri passaggi, se non quelli che il monitor deve compiere per variare il proprio refresh rate grazie al FreeSync. Il punto di forza del FreeSync 2 è proprio quello di permettere al monitor di gestire contemporaneamente il color mapping e queste operazioni con il refresh rate, riducendo nettamente il signal processing, uno dei valori che compone l'input lag di un pannello.

Abbiamo parlato di HDR: affinché vi sia una gamma dinamica veramente alta c'è bisogno di un pannello che possa gestire una profondità di colore almeno a 10 bit (HDR 10). Perciò quando leggete che un monitor supporta l'HDR ma ha un pannello 6-bit+FRC o 8-bit, quello non è realmente HDR, ma un particolare tipo di contrasto dinamico, non compatibile con tutti i contenuti multimediali, come film e giochi. AMD con il FreeSync 2 punta proprio ai monitor a 10 bit, compatibili con HDR e con retroilluminazione Quantum Dot LED. Per agevolare gli utenti con questo tipo di prodotti, il FreeSync 2 si attiverà e disattiverà automaticamente quando verrà visualizzato un contenuto in HDR, senza bisogno di aprire il pannello di controllo e farlo manualmente ogni volta.

Un altro campo in cui AMD ha puntato molto è quello della finestra di funzionamento del FreeSync 2. Il FreeSync sotto questo punto di vista è sempre rimasto un passo indietro al G-Sync, con degli intervalli molto ristretti, ad esempio dai 48 ai 60 Hz. Ovviamente ciò ha spesso limitato l'esperienza di gioco, in quanto il frame rate doveva sempre essere maggiore di una certa soglia per attivare il FreeSync. Per ovviare a questo problema AMD promette di introdurre in tutti i monitor con FreeSync 2 la tecnologia LFC (Low Framerate Compensation). Questa è già presente in alcuni monitor FreeSync, ma solo in pochi; invece d'ora in poi tutti i monitor con FreeSync due l'avranno. Perché ciò dovrebbe essere un bene?

Perché l'LFC per funzionare necessita di una finestra di funzionamento del FreeSync uguale o maggiore della soglia minima moltiplicata per 2.5. Questo significa che se la soglia minima di funzionamento del FreeSync è 30 Hz, la soglia massima deve essere almeno 75 Hz affinché ci sia l'LFC. Sapere che questa tecnologia sarà sempre implementata - o almeno così dovrebbe essere secondo AMD - non possiamo che esserne felici, dato che possiamo aspettarci monitor anche di fascia bassa con una finestra di funzionamento del FreeSync 2 molto più ampia di quella presente negli attuali monitor FreeSync e con una soglia minima più bassa, un dettaglio non di poco conto per chi ha una scheda grafica poco potente.

FreeSync e FreeSync 2: sono retrocompatibili?

A questo punto possiamo aspettarci un'ondata di utenti preoccupati di veder diventare obsoleti i propri monitor e schede grafiche, magari acquistati di recente. Da questo punto di vista c'è poco da temere: tutte le schede grafiche compatibili con il FreeSync sono totalmente compatibili con il FreeSync 2. Perciò per i possessori di GPU AMD Polaris/Vega o di alcuni modelli della serie R9 200 e R9 300 non dovranno cambiare scheda video.

freesync2 01

Riguardo i monitor, non sarà possibile aggiornare il proprio schermo FreeSync allo standard FreeSync 2, per ovvi motivi. Non è però necessario aggiornare il proprio monitor se non se ne sente il bisogno: i monitor con FreeSync 2 sono sostanzialmente modelli con HDR e Q-LED, perciò i prezzi non saranno sicuramente bassi e, a meno che non aveste già intenzione di passare ad uno schermo migliore del vostro, se avete già un monitor con FreeSync e una scheda grafica compatibile con tale tecnologia, non sentirete la mancanza di uno dei nuovi monitor con FreeSync 2.

AMD non ha ancora chiarito se le prossime GPU supporteranno sia FreeSync che FreeSync 2 o se usciranno nello stesso periodo monitor con l'una e con l'altra tecnologia, ma dato che alcuni modelli sono già stati annunciati non dovremo aspettare molto.


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