ما هي تقنية G-Sync من Nvidia؟ كيف تعمل وما ميزاتها والفرق بين أنواعها

تُعرف تقنية G-Sync من Nvidia بأنّها مجموعة ميزات ووظائف لضمان أو تحسين جودة العرض، يتمّ استخدامها في أنواع معيّنة من شاشات الحواسيب المكتبيّة، والمحمولة، والتلفاز لمجابهة تقطيع الصور واضطراب المشاهد أو اهتزازها، بالأخصّ ضمن العروض فائقة السرعة والتردّد سواءً في الألعاب أو محتوى الفيديو، وتعمل تلك الخاصيّة فقط عندما يتمّ إقران شاشة العرض إلى نظام أو منصّة تستخدم وحدة معالجة رسومات متوافقة من Nvidia GeForce، وهذا يشمل بالطبع إصدارات بطاقات الرسومات من شركات التصنيع والبيع المختلفة.

قدّمت Nvidia تقنيّتها المميّزة تلك في العام 2013، قبل نحو عامين من إطلاق منافستها الأكبر تقنية FreeSync من AMD، وتضمّ ثلاثة أنماط، وهي:

1. G-Sync
2. G-Sync Ultimate
3. G-Sync Compatible

كيف تعمل تقنية G-Sync

لا يخفى على أحد بأنّ تأثيرات التقطيع أو الاضطراب في المشاهد المعروضة هي من الأمور غير المستحبّة على الإطلاق (انظر الصورة أدناه)، والتي قد تفسد بنسبة كبيرة متعة اللعب والمشاهدة. ضمن الألعاب؛ تكون تلك الاختلالات حاصلًا عن عدم الانتظام والمطابقة بين معدّل الإطارات الخاصّ باللعبة من جهة (عدد صور مشهد اللعبة التي يخرجها الحاسوب عبر بطاقة الرسومات إلى الشاشة في الثانية الواحدة)، ومعدّل تحديث شاشة العرض (التردّد التي تقوم على إثره الشاشة بإعادة رسم وتشكيل الصور كلّ ثانية، ويقدّر بواحدة Hz، أي الهرتز).

لهذا الغرض، تمتلك الشاشات التي تعتمد تقنية G-Sync معدّلَ تحديث متغيّر (Variable Refresh Rate أو VRR)، والذي يُعرف بأوساط أخرى بمعدّل التحديث المتكيّف أو الديناميكي (Dynamic Refresh Rate أو DRR)، بالتالي فإنّ لها القدرة على مزامنة الحدّ الأعلى والأدنى لمعدّل تحديث العرض في الشاشة مع معدّل الإطارات المقدّم من بطاقة Nvidia العاملة في النظام. يمكن لذلك النطاق أو المدى الاتساع بقدر ما هو معدّل التحديث الأصلي الأقصى للشاشة. بتلك الآلية، سيرى المستخدم الصور (أي الإطارات فعليًّا) تمامًا لحظة إخراجها (أو رندرتها)، وفي نفس الوقت سيستفيد من تقليص مدّة تأخير الاستجابة للمدخلات والأوامر عند التفاعل مع اللعبة، كتقليص الزمن الفاصل بين تحريكك للفأرة بيدك أو نقر زرّ ما من لوحة المفاتيح أو مقبض التحكّم، والاستجابة الفعليّة لذلك الإجراء في اللعبة.

قد يهمّك أيضًا: افضل سماعات السيارات.

كنوجّه تقليديّ، بإمكان المستخدم الاعتماد على تقنيّة V-Sync، والتي تدفع بطاقة الرسومات إلى إرسال الإطارات إلى شاشة العرض بمعدّل يطابق معدّل تحديث الأخيرة، والذي يكون عادة 60Hz؛ أي ستّين صورة في الثانية الواحدة، أو 75Hz وما إلى ذلك، وفي كلّ الأحوال، فأثناء مزامنة العرض تلك عبر V-Sync، وحتّى مع إمكانيات الحيلولة دون تمزّق أو تقطّع المشاهد، فإنّ تلك الآلية قد تؤدّي إلى نوع آخر من الظواهر المزعجة في المشاهد على الشاشة أشبه بالاضطراب (Stuttering)، بالإضافة إلى التأخير في الاستجابة بشكل ملحوظ.

الآن، وانطلاقًا من كون تقنية G-Sync تستند إلى عتاد مادّي (شريحة معالجة ملموسة)، فهي تتعامل مع فاصل التقطيع أو الرسم العمودي الزمني للوحة شاشة العرض (Vertical Blanking Interval أو VBI)، والذي يمثّل بدوره الفترة الزمنيّة بين النقطة التي تنهي فيها الشاشة رسم أو تشكيل الإطار الحالي (عمليًّا؛ الخط أو الحقل الأخير من الإطار)، وبداية تشكيل الإطاري التالي.

خلال ذلك الفاصل الزمني (Interval)، لا تكون شاشة العرض قادرة على استقبال أي بيانات تخبرها بآلية تشكيل الإطار التالي. عند تفعيل تقنية G-Sync في شاشة العرض، ستنتظر وحدة معالجة الرسومات في الحاسوب شاشة العرض إلى أن تصبح جاهزة لاستقبال بيانات الإطار القادم قبل إرساله مباشرة دون أي قيود أو اعتبارات. تلك الإجراءات البسيطة في جوهرها تسهم في الحفاظ على التزامن والاتساق الممتاز، ما يمنع بدوره أي تأثيرات غير طبيعيّة وأي إطارات غير سليمة من الظهور خلال المشهد.

قد يهمّك أيضًا: افضل الهواتف الذكية للعبة ببجي.

لضمان سير تلك العملية بالكفاءة المطلوبة، تنطوي شريحة G-Sync ضمن شاشة العرض سعة 768MB من ذاكرة DDR3، والتي تعمل على تخزين بيانات الإطار السابق، لتقارنه بالإطار التالي، والغرض من هذه العملية يتمثّل أساسًا في تقليل زمن تأخير الاستجابة (Input Lag).

لتضّح الفكرة بشكل أوسع، بإمكانك الاطلاع على الفيديو التوضيحي أدناه، والمقدّم من شركة Nvidia ذاتها.

الشركات المصنّعة لشاشات G-Sync

رغم أنّ تقنية G-Sync من Nvidia جاءت كحلّ مادّي وليس برمجيًّا لمشكلة قد لا تتحمّل شركات تصنيع الشاشات مسؤوليّتها الكاملة، إلّا أنّ معظمها توجّه لتبنّي هذه التقنيّة الفريدة، والتي ستغري شريحة واسعة من المستخدمين من محترفي الألعاب، وهذا يشمل شركات مثل Asus، وPhilips، وBenQ، وAOC، وSamsung، وLG.

بالنسبة للشاشات بحدّ ذاتها، فهي تتنوّع بالمقاسات والأبعاد بين 20 إلى 80 بوصة (Inch)، وتدعم في الغالب معدّلات تحديث 120Hz أو 144Hz، وقد تصل لأرقام مضاعفة في الشاشات فائقة الأداء والسعر، كما شهدنا مع إطلاق شركتَي Nvidia وAsus لشاشة ألعاب تدعم معدّل تحديث 360Hz في معرض CES 2020. أمّا بالنسبة لدقّة العرض، فنجد دقّة 1080p بأبعاد بكسل 1920×1080، و4K لأبعاد بكسل 3840×2160، وتتراوح الأسعار بدءًا من 100 دولار أمريكي لأرخص الأنواع وأقلّها أداءً ومواصفات، وصولًا إلى ما يزيد عن 1000 دولار، كما في شاشة ROG Swift PG279Q من Asus بمقاس 27 بوصة وبسعر 700 دولار.

قد يهمّك أيضًا: افضل مايك يوتيوب.

الفرق بين G-Sync و FreeSync

مثّلت تقنية FreeSync ردّ AMD على تقنية G-Sync من Nvidia، رغم أنّ كلتاهما تستندان إلى بروتوكول المزامنة التكيّفيّة (Adaptive-Sync) من مؤسّسة VESA غير الربحيّة، وقد كان من غير المفاجئ أنّ أيًّا منهما لن تعمل مع بطاقات الرسومات التي يصنعها الطرف الآخر؛ لذا ستحتاج حتمًا إلى بطاقة Radeon (سواء الإصدارات الرسميّة أو المرجعيّة من AMD) أو وحدة معالجة رسومات مدمج في معالجات AMD، من أجل الإفادة من شاشات FreeSync، وكذا هو الحال مع شاشات G-Sync؛ فلن تستفيد من قدرات تلك إلّا مع وحدات Nvidia لمعالجة الرسومات.

لكن، توجد أيضًا بعض الاختلافات الجوهريّة؛ ويكمن أوّلها في إمكانية تقنيّة FreeSync العمل عبر منافذ HDMI وDisplayPort (الذي يعمل بدوره عبر USB-C)، في حين يقتصر عمل تقنية G-Sync على منفذ DisplayPort فقط (يشمل هذا منفذ USB-C)، باستثناء شاشات التلفاز التي تدعم نمط G-Sync Compatible (سنذكرها قادم السطور)، وبالعموم، تدّعي Nvidia أنّها تعمل جدّيًّا على إيجاد حلّ لهذا الوضع.

فيما يتعلّق بالأداء؛ تظهر بعض الفوارق الدقيقة والنوعيّة هنا وهناك بين الاثنتين، لكن كلتاهما تقومان بالمهمّة الموكلة إليهما بكلّ كفاءة.

قد يهمّك أيضًا: كول أوف ديوتي موبايل على الكمبيوتر.

في حين تستند كلّ من تقنية G-Sync وFreeSync إلى معيار التزامن المتكيّف مفتوح المصد عينه، نجد أنّ كلًّا من G-Sync وG-Sync Ultimate تتطلّبان استخدام شريحة خاصّة من صنع Nvidia لتوضع في شاشة العرض (مصنعيًّا)، لذا كان لزامًا على شركات تصنيع الشاشات شراء هذا العتاد من الفريق الأخضر، لتستبدل به المؤالف الأساسي الذي يوضع عادة في الشاشات العاديّة، إذا ما رغبت في الحصول على ميزات G-Sync الفريدة والهامّة لسوق اللاعبين بالدرجة الأولى. بالقابل، نجد أنّ تقنيّة AMD FreeSync عبارة عن معيار مفتوح ومجاني تمامًا، لذا تكون شاشات FreeSync أرخص من نظيرتها التي تعتمد تقنية G-Sync في العادة.

على أي حال، يجدر بالذكر أنّ الشاشات التي تدعم نمط G-Sync Compatible بالتحديد لا تتطلّب من الجهة المصنّعة شراء العتاد أو تراخيص الاستخدام من Nvidia أبدًا، ويمكن أن نرى في السوق العديد من شاشات FreeSync التي تدعم إمكانيات G-Sync Compatible في ذات الوقت أيضًا.

الفرق بين G-Sync و G-Sync Ultimate و G-Sync Compatible

كما أسلفنا، تتوافر تقنية G-Sync في ثلاثة أنماط مختلفة؛ أوّلها G-Sync الأساسيّة، ثم لدينا G-Sync Ultimate التي تستهدف المهتمين بالمحتوى مع ميزات HDR أي البعد الديناميكي العالي (High Dynamic Range)، وأخيرًا نجد G-Sync Compatible التي تتوافر مع الشاشات الأرخص سعرًا، انطلاقًا من كونها لا تفرض على صنّاع الشاشات دفع تراخيص أو مساهمات لشركة Nvidia لقاء ذلك النمط من تقنيّتها، وهذا ما يفسّر ـ ولو جزئيًّا ـ كون العديد من شاشات G-Sync Copatible تأتي مع قدرات FreeSync كذلك.

إليك هنا قائمة بكلّ طرازات شاشات العرض التي تدعم تقنيّات G-Sync وG-Sync Ultimate وG-Sync Compatible من موقع شركة Nvidia الرسميّ.

إصدار G-Sync Ultimate

بشكل عام، بإمكان شاشات العرض التي تتوافر على تقنية G-Sync الأساسيّة التعامل مع محتوى HDR بشكل جيّد ومقنع، لكنّ التجربة تكون أكثر اكتمالًا وجودة بمراحل مع شاشات G-Sync Ultimate، والتي كانت تحمل اسم G-Sync HDR سابقًا.

معنى القول أنّه وبخلاف نمط G-Sync الأساسيّ العادي، تقوم Nvidia بتمكين وتأهيل شاشات G-Sync Ultimate لضمان تقليص فائق في مدّة تأخير الاستجابة (Ultra-Low Latency) عند التفاعل مع الألعاب، وتحكّم تعدّدي بلوحات الإضاءة الخلفيّة (Multi-Zone Backlights) بالأخص في شاشات LCD، مع شمول سلسلة الألوان DCI-P3، إضافة إلي درجة سطوع تصل 1000 وحدة إضاءة (Nits) في فيديوهات وألعاب HDR، لتشغيل تلك وفق أقصى معدّل تحديث ممكن للعرض تتيحه الشاشة، والفضل في كلّ ما ذُكر من الإمكانيات المميّزة يعود لمعالج Nvidia G-Sync المتقدّم.

أخيرًا، ضع في حسبانك أنّ شاشات العرض من هذا النوع تنحصر في الفئات الرائدة والمقاسات الكبير، لذا فإنّ أسعارها هي الأعلى على الإطلاق في السوق.

قد يهمّك أيضًا: ميزات أبل واتش.

كيفيّة الحصول على تقنية G-Sync أو G-Sync Ultimate وتفعيلها

مبدئيًّا، ولتتمكّن من استخدام شاشة G-Sync مع حاسوب مكتبيّ، فإنت لحاجة إلى ما يلي:

• نظام تشغيل Windows 10 أو 8 أو 8.1.
• بطاقة رسوميّات من نوع Nvidia GeForce GTX 650 Ti Boost على الأقل، أو أحدث منها.
• وجود منفذ DisplayPort 1.2 من موصلات كرت الشاشة مباشرة.
• إصدار R340.52 أو أحدث منه لتعريف بطاقة الرسومات.

أمّا لتكون قادرًا على الإفادة من شاشة مع تقنية G-Sync على حاسوب محمول، فسيتطلّب منك الأمر التالي:

• نظام تشغيل Windows 10.
• وحدة معالجة رسومات من نوع Nvidia GeForce GTX 1050 على الأقل أو أحدث منها.
• منفذ DisplayPort 1.2 مباشرة من كرت الرسومات.
• إصدار R340.52 أو أحدث من تعريف بطاقة الرسومات.

أمّا شاشات العرض بنمط G-Sync Ultimate، فستحتاج من أجل استخدامها مع حاسوب مكتبيّ أو حاسوب محمول إلى ما يلي:

• نظام تشغيل Windows 10.
• بطاقة رسومات من طراز Nvidia GeForce GTX 1050 على الأقل أو أقوى وأحدث منها.
• منفذ DisplayPort 1.4 مباشرة من كرت الشاشة.
• إصدار R396 GA2 من تعريف بطاقة الرسومات أو أحدث منه.

إصدار G-Sync Compatible

في العام 2019، شرعت Nvidia باختبار وتأهيل أنواع محدّدة من شاشات العرض، والتي كان من ضمنها أنواع تعتمد تقنيّات أخرى من المزامنة المتكيّفة (Adaptive-Sync) مثل AMD FreeSync تمهيدًا لتمكينها من تشغيل قدرات تقنية G-Sync خاصّتها. تلك الوحدات دُعيت بشاشات G-Sync Compatible.

بالأخذ بنتائج العديد من الاختبارات الخاصة وحالات التجريب والاستخدام الفعلي والمتنوّع، يمكن القول إنّ شاشات G-Sync Compatible قادرة على تقديم ميزات وإمكانات G-Sync العاديّة، بل وحتّى G-Sync Compatible بنجاح، وإن كانت لا تنطوي فعليًّا على شريحة المعالجة المتقدّمة التي تتوافر فيها شاشات النمطَين السابقَين، والأمر يتطلّب فقط النسخة المناسبة من تعريف بطاقة الرسومات، مع بعض التحفّظات الطفيفة.

قد يهمّك أيضًا: مواصفات بي 30 برو.

لكن الأمور ليست كما قد تبدو لك بذلك القدر من الإبهار أو الكمال، فمن الأشياء التي أكّدت عليها Nvidia رسميًّا بأنّها لن تتوافر مع شاشات G-Sync Copatible مقارنة بغيرها كانت ميزة التقليص الفائق لضبابيّة الحركة (Ultra Low Motion Blur أو ULMB)، وكسر السرعة وقدرات خفض أو تكييف مدة تأخير الاستجابة (Variable Overdrive).

بالعموم، يمكنك الاطلاع على القائمة الكاملة من هنا لكلّ أنواع شاشات G-Sync Compatible في السوق عبر موقع Nvidia الرسمي، ولكن على كلّ حال، ستصادف الكثير من أنواع الشاشات في السوق التي تدعم كلًّا من تقنيّتَي FreeSync من AMD وG-Sync من Nvidia معًا.

شاشات التلفاز مع G-Sync Compatible

اعتبارًا من نهاية العام 2019، توافرت عدّة طرازات من شاشات تلفاز LG OLED مجهزّة مع تقنية G-Sync Compatible، لكنّها جميعها ستستفيد من تلك الميزة من Nvidia من خلال كابل HDMI متصّل بحاسوب مكتبيّ يحوي بطاقة رسومات من سلسلة Nvidia RTX أو GTX 16xx، إضافة لوجوب اتباع التعليمات الرسميّة (من هنا) لتحميل وتثبيت برنامج التشغيل المناسب.

في هذا الصدد، تستمرّ Nvidia بالإعلان عن جهودها وسعيها لتأهيل مزيد من شاشات التلفاز مع تقنية G-Sync Compatible عبر منافذ HDMI في المستقبل القريب، وحتّى ذلك الحين، إليك قائمة بكلّ طراز من شاشات G-Sync Compatible تمّ الإعلان عنه من LG حتى تاريخ كتابة هذه السطور:

• LG 2020 BX
• LG 2020 CX
• LG 2020 GX
• LG 2020 ZX
• LG 2019 B9 (مقاس 55 أو 65-inch)
• LG 2019 C9 (مقاس 55 أو 65 أو 77-inch)
• LG 2019 E9 (مقاس 55 أو 65-inch)
• LG 2019 Z9

قد يهمّك أيضًا: مراجعة ايفون 11.

بعض الجوانب السلبيّة حول تقنية G-Sync

لا ينفي كلّ ما تم ذكره عن إمكانيات ومحاسن تقنية G-Sync وجود بعض الجوانب السلبية والهواجس الجدّية حول الفائدة الفعليّة منها والجدوى من تبنّيها من قبل بعض المستهلكين.

لعل أوّل ما سيخطر ببالك هو السعر، أو بالأحرى، الضريبة المترتّبة عليك لقاء تفاديك مشاكل العرض والألعاب تلك، وهذا يشمل بالطبع مستخدمي الحواسيب المكتبيّة والمحمولة، ففي حين أنّك ستضرّ لإنفاق ما لا يقلّ عن 500 دولار للحصول على شاشة متوافقة وبطاقة رسومات من Nvidia لضمان الاستفادة من التقنية بالحدّ الأدنى، فإنّ الحواسيب المحمولة التي تدعم تلك التقنية تتوافر بأسعار تبدأ من 1000 دولار صعودًا.

ضف على ذلك أنّ كثيرًا من المستخدمين لاحظوا شيئًا من التعارض أو عدم التوافق مع تقنيّة Optimus من Nvidia أيضًا، وهي ميزة متواجد في العديد من أنواع الحواسيب المحمولة، تعمل على التحكّم في أداء معالجة الرسومات ليتم إيكال المهام إمّا إلى وحدة المعالجة الرسوميّة المدمجة في وحدة المعالجة المركزيّة أو بطاقة الرسومات المنفصلة من Nvidia ضمن الحاسوب المحمول، لتقديم الأداء المثالي للمستخدم في حالتين، إما للحصول على أقوى أداء متاح، أو أطول عمر بطارية ممكن. ذلك أنّ تلك التقنيّة ـ Optimus ـ تعتمد في عملها على وجود معالج رسومات مدمج، أي أن إطارات العرض تُمرّر إلى الشاشة بالنمط الاعتيادي، بخلاف طريقة عمل G-Sync، ولسوء الحظ، لا تتواجد كلتا التقنيّتَين معًا ضمن حاسوب محمول واحد. أقلّه حتّى اليوم.