Vsync es una opción que verás en la mayoría de los videojuegos de PC^{(PC video games)} y, en ocasiones, incluso en otras aplicaciones. Pero, ¿qué es Vsync ? ¿Qué hace? ¿Deberías encenderlo o apagarlo? 

La respuesta a esto es complicada, pero una vez que comprenda el propósito de Vsync , sabrá cuándo encenderlo o dejarlo.

¿Qué es Vsync?

Lo primero que debe saber es que su monitor puede mostrar una cierta cantidad de imágenes discretas cada segundo. Esto se conoce como frecuencia de actualización^{(refresh rate)} , que es la cantidad de veces que el monitor puede actualizar por completo la imagen en pantalla con algo nuevo.

Si aún no lo sabe, la ilusión de imágenes en movimiento en una pantalla se crea mostrando rápidamente una secuencia de imágenes fijas. Cada imagen muestra al sujeto en un intervalo de tiempo diferente. La mayoría de las películas que ves en el cine se filman a 24 fotogramas por segundo. Así que ves 24 porciones de tiempo que se muestran dentro de cada segundo. 

También hay mucho contenido grabado a 30 y 60 fotogramas por segundo. Las imágenes de las cámaras de acción^{(Action camera)} , por ejemplo, normalmente se graban a 60 fotogramas por segundo.

Cuantos más cuadros únicos se puedan mostrar en un segundo, más suave y nítido aparecerá el movimiento. Su cerebro fusiona los fotogramas y los percibe como una imagen en movimiento.

En un sistema informático, la GPU (unidad de procesamiento de gráficos) prepara fotogramas para enviarlos a la pantalla. Sin embargo, si la pantalla no está lista para un nuevo marco porque todavía está trabajando para dibujar el anterior, puede causar una situación en la que se muestren partes de diferentes marcos al mismo tiempo. Vsync está destinado a evitar esta situación, sincronizando los fotogramas de la GPU con la frecuencia de actualización del monitor.

Frecuencias de actualización típicas

La frecuencia de actualización de pantalla más común es de 60 Hz. Es decir, 60 refrescos por segundo. La mayoría de los monitores de computadora y televisores ofrecen al menos esto. 

También puede comprar monitores de computadora en una variedad de frecuencias de actualización^{(refresh rates)} , que incluyen; 75 Hz, 120 Hz, 144 Hz, 240 Hz y 300 Hz. También puede haber otros números extraños, pero estos son típicos, con tasas de actualización más altas que son más raras fuera de los sistemas de juego especializados. 

Casi todos los televisores son unidades de 60 Hz, y los televisores de 120 Hz ahora ingresan al mercado principal junto con la última generación de consolas de juegos que admiten esa frecuencia de actualización.

Frecuencias de ^(Rate)fotogramas^(Frame) coincidentes con la frecuencia^(Rates) de actualización

La frecuencia de actualización de la pantalla no tiene que coincidir exactamente con la frecuencia de fotogramas del contenido. Por ejemplo, si está reproduciendo un video de 30 fotogramas por segundo en una pantalla de 60 Hz, solo necesita mostrar dos fotogramas idénticos a 60 Hz, con un total de 30 fotogramas únicos. 

El metraje de 24 fps plantea un desafío, ya que 24 no se divide claramente en 60. Hay diferentes formas de resolver esto. Algunas pantallas usan una forma de conversión de video conocida como "pulldown" que compensa la falta de coincidencia a costa de ejecutar el contenido a una velocidad ligeramente diferente a la prevista. 

Muchas pantallas modernas también pueden cambiar a diferentes frecuencias de actualización. Entonces, un televisor puede cambiar a 48 Hz o incluso a 24 Hz para obtener una sincronización perfecta con imágenes de 24 fps. Los televisores^(TVs) de 120 Hz no tienen que hacer esto, ya que 24 se divide por igual en 120.

Cuándo usar Vsync

En los videojuegos, los fotogramas no se producen de forma tan ordenada como en las películas o los vídeos. Sin ningún tipo de limitadores, la CPU , la GPU y el motor del juego intentan producir tantos fotogramas como sea posible. Sin embargo, dado que la carga de trabajo que el motor del juego pone en estos componentes puede variar, la velocidad de fotogramas puede fluctuar.

Como se mencionó anteriormente, cuando la GPU envía cuadros que no están sincronizados con la frecuencia de actualización del monitor, obtendrá ese aspecto revelador de pantalla rasgada^{(screen tearing)} donde las diferentes partes de la imagen no se alinean.

Cuando activa Vsync , su GPU solo envía un cuadro para que se muestre cuando el monitor está listo para dibujar un nuevo cuadro, lo que también limita efectivamente la velocidad a la que se procesan los cuadros. Pero esto en realidad puede causar otro problema que resulta de cómo se "almacenan" los marcos. A continuación, analizaremos dos tipos comunes de almacenamiento en búfer de fotogramas.

Vsync con búfer doble versus triple^{(Versus Triple- Buffered Vsync)}

Un "búfer" es una región de la memoria que se designa como área de espera para ser leída cuando algún otro dispositivo o proceso esté listo para ello. Cuando su GPU procesa un cuadro, se escribe en un búfer. Luego, la pantalla lee el marco de ese búfer para dibujarlo. 

El llamado "doble almacenamiento en búfer" es la norma hoy en día. Hay dos búferes, que se turnan para actuar como búfer "delantero" y "posterior". La pantalla dibuja el cuadro desde el búfer frontal, mientras que la GPU escribe en el búfer posterior. Luego, los dos búferes intercambian roles y el proceso se repite.

Sin Vsync , los dos búferes se pueden intercambiar en cualquier momento. Por lo tanto, es posible que la pantalla dibuje parte de cada búfer en el marco, lo que da como resultado un desgarro. Cuando enciende Vsync^(Vsync) , ese desgarro desaparece. Sin embargo, si la GPU no logra terminar de escribir en el búfer posterior en 1/60 de segundo, ese cuadro se omite. Esto da como resultado 30 fotogramas efectivos por segundo. 

A menos que su computadora pueda procesar constantemente 60 cuadros por segundo, es probable que experimente 30 fps bloqueados o velocidades de cuadro que oscilan entre 30 y 60.

El triple búfer^{(Triple-buffering)} agrega un segundo búfer posterior, lo que significa que siempre hay un cuadro listo para cambiarse al búfer frontal, lo que permite tener números impares como 45 o 59 cuadros por segundo en una pantalla de 60 Hz. Si tiene la opción, el almacenamiento en búfer triple siempre es una buena opción.

Tipos Vsync mejorados

Los fabricantes de tarjetas gráficas continúan lidiando con el desgarro de la pantalla y otros artefactos causados ​​por el desgarro de la pantalla. Cada fabricante importante ha creado versiones avanzadas de Vsync que intentan ofrecer todos los beneficios sin los inconvenientes.

Nvidia tiene AdaptiveSync y FastSync , cada uno con su propio enfoque inteligente para Vsync . El primero solo activa Vsync si la velocidad de fotogramas de un juego es igual o superior a la frecuencia de actualización. Si cae por debajo de eso, Vsync se deshabilita, eliminando la latencia del búfer. La última solución es mejor ya que permite el almacenamiento en búfer triple y proporciona la velocidad de fotogramas más alta sin roturas.

AMD tiene Enhanced Sync , que es como AdaptiveSync .

Vsync frente a frecuencia de actualización variable

Existe una poderosa alternativa a Vsync conocida como frecuencia de actualización variable. La tecnología de Nvidia se conoce como G-Sync y AMD ha desarrollado FreeSync , pero la ha hecho gratuita y abierta para que cualquiera la use.

Ambas tecnologías permiten que el monitor y la GPU se comuniquen entre sí de tal manera que los cuadros se sincronizan con una precisión casi impecable. En otras palabras, todos los inconvenientes de Vsync se abordan aquí. 

La principal advertencia es que el monitor en sí tiene que ser compatible con la tecnología. Es raro encontrar monitores que admitan ambos estándares, pero Nvidia recientemente cedió y agregó compatibilidad con FreeSync para ciertos monitores. También puede intentar activar FreeSync en monitores no incluidos en la lista blanca de Nvidia , pero los resultados pueden no ser excelentes en algunos casos.

Entonces, resumamos lo que necesita saber sobre el uso de Vsync :

• Si su juego no puede mantener una velocidad de fotogramas igual o superior a la frecuencia de actualización de su monitor, habilite el almacenamiento en búfer triple o reduzca la frecuencia de actualización.
• Si su GPU ofrece una versión más avanzada de Vsync , vale la pena probarla.
• G-Sync y FreeSync son alternativas deseables a Vsync si tiene acceso a ellos.
• Si desea el mínimo de retraso de entrada para juegos competitivos, apague Vsync y viva con el desgarro de la pantalla, si la actualización variable no está disponible.

Esos son los conceptos básicos de lo que es Vsync . Ahora sal y diviértete con una experiencia de juego sin lágrimas.

What Is Vsync and Should You Use It?

Vsync is an option that you’ll see in most PC video games and sometimes even in other applications. But what is Vsync? What does it do? Should you switch it on or off? 

The answer to this is complicated, but once you understand the purpose of Vsync you’ll know when to switch it on or leave it off.

What Is Vsync?

The first thing you need to know is that your monitor can show a certain number of discrete images every second. This is known as the refresh rate, which is how many times the monitor can completely refresh the image on-screen with something new.

If you don’t already know, the illusion of moving pictures on a screen is created by rapidly displaying a sequence of still images. Each image shows the subject in a different slice of time. Most movies you watch in the cinema are filmed at 24 frames per second. So you see 24 slices of time shown within each second. 

There’s also plenty of content recorded at 30 and 60 frames per second. Action camera footage, for example, is typically recorded at 60 frames per second.

The more unique frames that can be shown in one second, the smoother and sharper motion appears. Your brain merges the frames together and perceives it as a moving picture.

In a computer system, the GPU (graphics processing unit) prepares frames to be sent to the display. However, if the display isn’t ready for a new frame because it’s still working on drawing the previous one, it can cause a situation where parts of different frames are displayed at the same time. Vsync is meant to prevent this situation, by syncing the frames from the GPU to the refresh rate of the monitor.

Typical Refresh Rates

The most common display refresh rate out there is 60Hz. That is, 60 refreshes per second. Most computer monitors and televisions offer at least this much. 

You can also buy computer monitors in a variety of refresh rates, which include; 75Hz, 120 Hz, 144 Hz, 240 Hz and 300 Hz. There may be other oddball numbers as well, but these are typical, with higher refresh rates being rarer outside specialized gaming systems. 

Televisions are almost all 60 Hz units, with 120 Hz sets now entering the mainstream market along with the latest generation of gaming consoles that support that refresh rate.

Matching Frame Rates to Refresh Rate

The refresh rate of the screen doesn’t have to match the frame rate of the content exactly. For example, if you’re playing 30 frames per second video on a 60Hz display, then you just need to display two identical frames at 60Hz, totaling 30 unique frames. 

24fps footage poses a challenge, since 24 does not divide neatly into 60. There are different ways to solve this. Some screens use a form of video conversion known as a “pulldown” that compensates for the mismatch at the cost of running the content at a slightly different speed than intended. 

Many modern displays can also switch to different refresh rates. So a TV might switch to 48 Hz or even 24 Hz to get perfect synchronization with 24fps footage. 120Hz TVs don’t have to do this, since 24 divides evenly into 120.

When to Use Vsync

With video games, frames aren’t produced in such an ordered fashion as with film or video. Left without any limiters, the CPU, GPU, and game engine try to produce as many frames as possible. However, since the workload that the game engine puts on these components can vary, the frame rate may fluctuate.

As mentioned above, when the GPU is sending frames that are not in sync with the monitor’s refresh rate, you’ll get that tell-tale screen tearing look where different parts of the image don’t line up.

When you activate Vsync, your GPU only sends out a frame to be displayed when the monitor is ready to draw a new frame, also effectively limiting the rate at which frames are rendered. But this can actually cause yet another issue that results from how frames are “buffered”. Next, we’ll discuss two common types of frame buffering.

Double- Versus Triple- Buffered Vsync

A “buffer” is a region of memory that’s designated as a waiting area to be read when some other device or process is ready for it. When your GPU renders a frame, it’s written to a buffer. Then the screen reads the frame from that buffer to draw it. 

So-called “double buffering” is the norm today. There are two buffers, taking turns to act as the “front” and back” buffer. The display draws the frame from the front buffer, while the GPU writes to the back buffer. Then the two buffers switch roles and the process repeats.

Without Vsync, the two buffers can be swapped at any time. So it’s possible that the screen will draw part of each buffer in the frame, which results in tearing. When you switch Vsync on, that tearing does go away. However, if the GPU doesn’t manage to finish writing to the back buffer in 1/60th of a second, that frame is skipped. This results in an effective 30 frames per second. 

Unless your computer can consistently render 60 frames per second, you’re liable to experience either a locked 30fps or wildly swinging framerates snapping between 30 and 60.

Triple-buffering adds a second back buffer, which means that there’s always a frame ready to be swapped to the front buffer, making it possible to have odd numbers such as 45 or 59 frames per second on a 60 Hz screen. If you’re given the option, triple-buffering is always a good option.

Enhanced Vsync Types

Graphics card makers continue to grapple with screen tearing and other artifacts caused by screen tearing. Each major manufacturer has come up with advanced versions of Vsync that try to offer all the benefits without the drawbacks.

Nvidia has AdaptiveSync and FastSync, each with their own intelligent approach to Vsync. The former only switches on Vsync if a game’s frame rate is equal or higher than the refresh rate. Should it drop below that, Vsync is disabled, eliminating buffer latency. The latter solution is better as it enables triple buffering and provides the highest frame rate without tearing.

AMD has Enhanced Sync, which is like AdaptiveSync.

Vsync Versus Variable Refresh Rate

There’s a powerful alternative to Vsync known as variable refresh rate. Nvidia’s technology is known as G-Sync and AMD has developed FreeSync, but have made it free and open for anyone to use.

Both technologies let the monitor and GPU talk to each other in such a way that frames are synced with near flawless precision. In other words, all drawbacks of Vsync are addressed here. 

The main caveat is that the monitor itself has to support the technology. It’s rare to find monitors that support both standards, but Nvidia has recently relented and added FreeSync support for certain monitors. You can also attempt activating FreeSync on monitors not whitelisted by Nvidia, but the results may not be great in some cases.

So let’s summarize what you need to know about using Vsync:

• If your game cannot sustain a frame rate equal to or above your monitor’s refresh rate, enable triple buffering or lower the refresh rate.
• If your GPU offers a more advanced version of Vsync, it’s worth trying out.
• G-Sync and FreeSync are desirable alternatives to Vsync if you have access to them.
• If you want the minimum of input lag for competitive gaming, switch off Vsync and live with the screen tearing, if variable refresh is unavailable.

Those are the basics of what Vsync is. Now get out there and have some fun with a tear-free gaming experience.

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