Project Scorpio unterstützt FreeSync und Next-Gen-HDMI

Die Unterstützung für neue Display-Technologie eliminiert Screen-Tearing und reduziert Ruckler.

Letzte Woche veröffentlichten wir die Hardware-Spezifikationen von Microsofts nächster Xbox - Project Scorpio. Es gab allerdings ein kleines Details, das wir verschwiegen haben. Ein Aspekt dieser neuen Konsole, von dem wir nicht wollten, dass er in der Flut an neuen Details untergeht. Im Hier und Jetzt sind die Anwendungsmöglichkeiten begrenzt, aber im Laufe der Zeit könnte es dabei helfen, die Art und Weise, die Displays mit Spiele-Hardware verknüpft werden, deutlich zu verändern. Um es kurz zu machen: Scorpio unterstützt AMDs FreeSync - und bietet Support für die variable Bildwiederholrate, die Bestandteil der Spezifikationen von Next-Gen-HDMI 2.1 ist.

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Aber was genau ist das Tolle daran? In einer perfekten Welt würde jedes einzelne Konsolenspiel mit 60 FPS laufen, perfekt mit der Bildwiederholrate des angeschlossenen Displays synchronisiert. Das würde in super-flüssigen Spielerlebnissen mit niedriger Latenz resultieren - etwas, was man im Hier und Jetzt bereits in manchen Titeln sieht, darunter die Forza-Motorsport-Reihe und Halo 5. Aber: Wenn ein Spiel 60 FPS anstrebt und dieses Ziel konstant nicht erreicht, gibt es zwei mögliche Arten, wie das Spielerlebnis kompromittiert wird.

Läuft das Spiel mit aktiviertem V-Sync, gibt es Framerate-Drops, die zu spürbaren Rucklern führen - in diesem Fall hat das Spiel nur ein begrenztes Zeitfenster, um mit dem Bildschirm zu synchronisieren. Wenn das Rendering eines Frames nun länger als ein Sechzigstel einer Sekunde benötigt, führt das zu Verzögerungen und die GPU wartet auf den nächsten Refresh. Alternativ könnte sich ein Entwickler einfach dafür entscheiden, die Synchronisation mit dem Bildschirm aufzugeben - wenn das passiert, kommt es zu sehr aufdringlichem, hässlichem Screen-Tearing.

Adaptive Refresh-Technologien wie AMDs FreeSync eliminieren Tearing vollständig und reduzieren Ruckler deutlich, indem sie es der GPU erlauben, die Bildwiederholrate des Displays zu steuern anstatt fest am 60-Hz-Zyklus festzuhalten. Effektiv zeigt der Bildschirm somit das nächste Bild unmittelbar nachdem die GPU mit dem Rendering fertig ist. Pionier dieser Technologie war Nvidia mit G-Sync, aber Scorpio will die Varianten mit offenem Standard unterstützen - FreeSync und das kommende HDMI 2.1. Tatsächlich hat Microsoft den FreeSync-2-Standard implementiert, wodurch man Kompatibilität mit HDR und eine Unterstützung verschiedenster möglicher Framerates gewährleistet. Kombiniert man Scorpio mit einem entsprechenden Bildschirm, eliminiert das sogar Tearing in Spielen, die mit adaptivem V-Sync und Framerates unter 30 FPS laufen - das ist etwas, was die meisten FreeSync-1-Spiele nicht schaffen (VRR variiert abhängig vom Bildschirm, 40 bis 60 Hz sind gang und gäbe).

Tatsächlich zu zeigen, was VRR-Technologie (Variable Refresh Rate) leisten kann, ist sehr schwierig. Es ist unwahrscheinlich, dass ihr dies auf einem Adaptive-Sync-Bildschirm lest - und selbst wenn ihr das tut, unterstützt die Video-Player-Software es nicht. Allerdings haben wir versucht, einen Vergleich zu simulieren. In der folgenden Video-Demonstration zeigen wir den Unterschied zwischen VRR, aktiviertem V-Sync und deaktiviertem V-Sync, indem wir die Pendulum-Demo von Nvidias G-Sync auf 40 FPS begrenzen und es in den Standard-Modi mit 60 Hz aufnehmen. Dadurch lassen sich V-Sync-Ruckler und Tearing-Artefakte einfach hervorheben, die man bei deaktiviertem V-Sync erhältl - es wurde genau dafür entwickelt, um das zu vermeiden. Um VRR zu simulieren, haben wir unser Aufnahmegerät so konfiguriert, dass es Material in nativen 40 Hz aufnimmt. Dann ließen wir alle drei Aufnahmen mit 25-prozentiger Geschwindigkeit laufen. Damit kamen wir hinsichtlich der Bildwiederholrate auf einen gemeinsamen Nenner, der mit Standard-Bildschirmen funktioniert und klar die Artefakte der vorhandenen Modi zeigt, ebenso aber auch die Konsistenz von VRR.

Rich erklärt, warum FreeSync und HDMI 2.1 VRR so eine große Sache sind und zeigt den Unterschied, den diese Technologie ausmachen kann.

Was bedeutet das kurzfristig für Project-Scorpio-Käufer? Wie kann man von dieser neuen Technologie profitieren? Nun, bis der HDMI-2.1-Standard ratifiziert wird, gibt es keine Fernseher, die VRR unterstützen. Um die Vorzüge zu sehen, braucht ihr einen PC-Monitor - vorzugsweise einen mit 4K-Auflösung, aber 1080p-Displays funktionieren auch -, der zudem FreeSync via HDMI unterstützen muss. Das schränkt die Zahl der potentiellen Bildschirme ein, da diese oft via DisplayPort laufen, ein Video-Output, der von der Scorpio nicht unterstützt wird. In Zukunft dürfte ein 4K-HDR-Monitor mit FreeSync-2-Support die beste Art und Weise sein, um dieses Feature optimal ausnutzen zu können. Im Hier und Jetzt können wir sagen, dass Scorpio von Haus aus Adaptive-Sync-Support bietet - Entwickler müssen sich darüber keine Gedanken machen (obwohl sie höhere Framerate-Caps für VRR-Nutzer festlegen könnten, wenn es machbar ist). Darüber hinaus funktioniert es mit allen Xbox-Inhalten, die auf der neuen Konsole laufen - Xbox-One-Spiele sowie Xbox-360-Spiele.

Wichtiger sind die langfristigen Auswirkungen. Es gibt einen Grund, warum Spiele entweder 60 FPS oder 30 FPS anstreben. Beide passen gleichermaßen zum 60-Hz-Output eines traditionellen Bildschirms, was für ein sanftes, konsistentes Update sorgt. Wenn Entwickler die Kontrolle über die Bildwiederholrate haben, könnte man zum Beispiel auch 40 FPS oder 45 FPS anvisieren. Wir haben beides mit einem PC und einem G-Sync-Bildschirm getestet, auf dem wir Spiele mit einem Framerate-Cap von Riva Tuner Statistics Server laufen ließen - und beide Framerates sehen so viel besser aus als die standardmäßigen 30 FPS der Konsolen. Bei Spielen, die 60 FPS anstreben, sind Performance-Drops auf rund 50 FPS wirklich schwer auszumachen, da kein Tearing vorhanden ist und die V-Sync-Ruckler reduziert werden.

Natürlich wird es vermutlich noch Jahre dauern, bis wir einen Punkt erreichen, an dem sich Entwickler gezielt mit VRR beschäftigen. Aber der Punkt ist, dass es - vor allem bei Fernsehern - ein Mainstream-Gaming-Gerät braucht, damit Hersteller die Technologie aufgreifen. Wir haben bereits darüber gesprochen, wie Project Scorpio Konsolen-Hardware auf ein neues Level pusht, und wir wollten über FreeSync und den VRR-Suport separat berichten, um zu verdeutlichen, wie sehr bei der nächsten Xbox auf Kleinigkeiten geachtet wird. Für Microsoft besteht nicht wirklich Bedarf, dies zu unterstützen, aber die Tatsache, dass sie es tun - und das werden die meisten Hardcore-Gamer zu schätzen wissen -, zeigt, wie sehr sich der Fokus im Xbox-HQ geändert hat. Und natürlich stehen die Chancen gut, dass die Konkurrenz folgt, wenn ein Konsolenhersteller diese Technologie unterstützt.

Näher zum Release der Scorpio werden wir den FreeSync-Support testen und euch vielleicht auch ein oder zwei passende Bildschirme dazu empfehlen.

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Über den Autor:

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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