FAQ Freesync -> Wieso, Weshalb, Warum und überhaupt

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#1
Moin lieber Leser,

hier geht es zur Diskussion.

da es immer mehr User gibt, die die Vorzüge der FreeSync-Technologie nutzen (wollen), kommen immer öfter Fragen dazu im Forum. Auch ich selbst habe mich bereits mehrfach damit auseinander gesetzt und ich stelle meine gesammelten Erfahrungen hier zur Verfügung.

Vorab zum Unterschied FPS vs Hz:
Ich verwende im folgenden Text mal die Abkürzung FPS (Frames per second = Bilder pro Sekunde) und Hz (Einheit "Hertz" -> hier Bildwiderholfrequenz). An sich meinen diese Werte, vor allem in Verbindung mit FreeSync, das Gleiche. Ich verwende im Folgenden FPS sofern es um die von einer Grafikkarte berechnete Bildrate geht. Hz verwende ich, wenn ich mich auf die vom Monitor verwendete Bildwiderholfrequenz beziehe, also wie oft der Monitor tatsächlich seine Pixel "refresht".

Was macht FreeSync (AdaptiveSync)?
FreeSync synchronisiert den Bildaufbau (Refresh) im Monitor mit dem Zeitpunkt, zu dem die Grafikkarte ein neues Bild berechnet und im Ausgabepuffer abgelegt hat. Das hat den positiven Effekt, dass ein Bild, während es aus dem Puffer der Grafikkarte ausgelesen und an den Monitor übertragen wird, nicht durch das nächste berechnete Bild teilweise überschrieben wird. Normalerweise hat das den Effekt, das ein Bild "zerreißt" (tearing), da der obere Teil "älter", da vorheriges Bild, und der untere Teil "neuer" ist. Besonders in schnellen spielen oder beim schnellen Scrollen über eine Karte o.Ä. fällt das auf.
Daher ist der Nutzen von FreeSync umso größer, desto geringer die Bildwiderholfrequenz ist. Bei 144fps fällt Tearing eh kaum auf bzw. der Effekt ist deutlich geringer, da die Zeit zwischen 2 Bildern geringer ist und sich der Bildinhalt in die Zeit nicht so sehr verändert, wie z.b. bei 30fps.

Warum dann nicht VSync?
Grundsätzlich eine gute Idee, sofern die Grafikkarte ausreichend schnell ist, das Spiel in konstant >=60fps (oder 120fps, 144fps,... je nach Monitor) zu berechnen. Schafft die Grafikkarte das nicht, muss sie ein Bild ggf. 2 mal an den Monitor schicken und man hat ein weniger flüssiges Spielgefühl. Manchmal werden Bilder also doppelt so lange angezeigt, manchmal nicht. Dies kann auch schon bei gemächlicheren Spielen störend wirken, da das Spiel manchmal "ruckelt".
Ein zusätzlicher Nachteil von VSync ist die technisch bedingte Tatsache, dass VSync die Eingabeverzögerung noch zusätzlich erhöht. Das ist wiederrum nur in Spielen relevant, wo es auf die Reaktionszeiten des Spielers an kommt und auch da nur bei äußert guten Spielern.

Was benötige ich für FreeSync?
- Eine "aktuelle" Grafikkarte von AMD (oder einem Boardpartner wie ASUS, Sapphire,...) Die immer noch gern empfehlene 280(X) unterstützt FreeSync nicht
- Einen Monitor, welcher FreeSync in den gewünschten Bildwiderholfrequenzbereichen unterstützt
- Ein DisplayPort-Kabel für die Verbindung Grafikkarte<->Monitor. FreeSync geht derzeit NUR MIT DISPLAYPORT, nicht anders. Auch Adapter (egal ob aktiv oder passiv) sind nicht erlaubt. Leider werden einige FreeSync-Monitore mit HDMI-Kabel und ohne DisplayPort-Kabel ausgeliefert. Warum, erschließt sich mir nicht.

Bildwiderholfrequenzbereichen?
Jedes Monitormodell ist anders. Manche Monitore laufen mit 60 Hz, manche mit 144Hz. Es gibt auch noch einige "Stufen" dazwischen. Ein 60Hz Monitor unterstützt FreeSync aber nicht bis 60Hz (wie man u.U. denken würde), sondern typischerweise ab 35-40fps bis 60fps. Dies ist besonders ärgerlich, da FreeSync bei geringeren Frequenzen mehr bringt, aber diese Limitierung ist technisch in den Displays begründet und lässt sich nur in Grenzen ausdehnen. Selbst HighEnd Grafikkarten wie eine R9 390 X, eine R9 Fury/Fury X berechnen neueste Spiele nicht mit Max Details @ >60fps, daher ist auch mit solchen Karten (vor allem bei Auflösungen über Full-HD) FreeSync sinnvoll. Leider wird die minimale FreeSync-Rate oftmals nicht in Produktseiten beworben, ist manchmal auch nicht in den Produktdatenblättern zu finden. Wenn einem das wichtig ist, sollte man in Foren dazu recherchieren oder bei Geizhals schauen, dort steht es oft dabei. Oder hier im Computerbase-Monitor-Forum fragen :)

Habe ich tearing/arbeitet FreeSync bei mir korrekt?
Das lässt sich einfach mit der AMD-FreeSync Demo (ca. 154 MB) (SHA256: 75f387440916476e326258a4f60202fa33f6c4ef2f3db5b5b422e4d4a2836d0f) fest stellen. Sie wird auch AMD Windmill-Demo genannt. Manchmal ist der Storage sehr ausgelastet und entsprechend langsam, dann später nochmal versuchen oder abwarten.

Ich habe alles was ich für FreeSync brauche, trotzdem habe ich im Spiel tearing!
Das kann verschiedene Gründe haben.
  • Ist der Monitor tatsächlich nur via DisplayPort mit der Grafikkarte verbunden und wurden keine Adapter verwendet?
  • Wurde FreeSync im Monitor selbst aktiviert?
  • Wurde unter Crimson -> Anzeige -> FreeSync aktiviert?
  • Wurde unter Crimson -> Anzeige -> GPU-Skalierung aktiviert?
  • Liegt die von der Grafikkarte berechnete Bildrate innerhalb des unterstützten FreeSync-Bereichs des Monitors? Wenn nein:
    • Liegt man mit seinen FPS unterhalb des unterstützten FreeSync-Bereichs (und "LFC" ist nicht möglich): Schnellere Grafikkarte verwenden bzw. die Bildqualität im Spiel reduzieren, um MEHR FPS zu erhalten
    • Liegt man mit seinen FPS oberhalb des unterstützten FreeSync-Bereichs: Im Crimson-Treiber das jeweilige Spielprofil bearbeiten und die FPS limitieren (z.B. auf 60FPS). Es bietet sich an, das globale FreeSync-Limit auf die Maximale Bildwiderhol-/FreeSync-Rate des Monitors einzustellen. Das spart Energie, macht die Graka leiser und hat keine Nachteile bei der Bildqualität, eher Vorteile.
    • Die aktuelle Bildwiderholrate lässt sich mit FRAPS ermitteln. Runterladen, installieren, FRAPS starten und laufen lassen, dann das Spiel starten. Wenn man nichts verändert hat, sieht man links oben die aktuelle FPS-Zahl.
  • Oftmals sind die mitgelieferten DP-Kabel bei den Monitoren echte Grütze und nicht geeignet für FreeSync. Es empfiehlt sich, diese Kabel, bei sonst nicht lösbaren Problemen, als erste zu ersetzen (bevor man die Graka/den Monitor tauscht). Ein "gutes" Amazon Basic Kabel tut es meist schon.
Hilft das Alles nicht, würde ich im Forum nachfragen.

Ich möchte noch mehr wissen!
Es gibt Anleitungen und Tools (z.B. diese hier), wie man seinen Monitor über- bzw. untertakten kann, damit ein 60Hz Monitor z.B. FreeSync von 30-75Hz unterstützt. Dies geschieht jedoch immer außerhalb der Gewährleistung und man kann seinen Monitor damit tatsächlich irreparabel beschädigen.
Bei Monitoren ist es da wie bei Prozessoren: Selbst 2 Geräte des gleichen Modells können unterschiedliche Ergebnisse liefern. Aber es gibt auch Modellreihen, welche bekannt für ihre gute "Übertaktbarkeit" sind. Die stammen jedoch meistens von unbekannten Marken die via ebay und co selbst aus China importiert (Warnung! ZOLL) werden.
Weiterhin gibt es andere technische Grenzen. So konnte ich meinen LG 27MU67-B nicht übertakten, weil DisplayPort zu langsam ist. 4k @ 60fps @ 10Bit Farbe pro Kanal stellen bei meinem Monitor das Maximum dar, was DisplayPort an geht. Jedoch ließe sich sicherlich die minimale FreeSync-FPS noch (leicht) nach unten korrigieren.

Ich hoffe, ich konnte helfen!



Changelog:
11.12.2015: Einarbeitung der bis heute eingegangenen Kommentare (Link zur Windmill-Demo, Monitor hat FreeSync aktiviert, LFC,...) und Typo

Was noch kommt:
-Fotos/Videos wie tearing aus sieht
-Screenshots zur Verdeutlichung mancher Tatsachen
 
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