Xbox One 新主機「天蠍計畫」將支援可變更新率技術與最新 HDMI 2.1 規格

(GNN 記者 Sam 報導) 2017-04-12 20:17:14
  根據歐洲遊戲網站 Eurogamer.net 旗下技術團隊 Digital Foundry 報導,微軟官方確認研發中的 Xbox One 新主機「天蠍計畫(Project Scorpio)」將支援 AMD FreeSync 可變更新率技術與最新一代的 HDMI 2.1 傳輸規格。搭配支援的顯示器時,將能進一步強化影像輸出與呈現的表現。
 
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  「天蠍計畫」是延伸 Xbox One 主機產品線的強化機種,將搭載 40 組時脈 1172MHz 的圖形處理計算單元(CU)與容量 12GB、頻寬 326GBps 的 GDDR5 高速記憶體,提供高達 6TFLOPS 的浮點數處理效能,是既有 Xbox One 的 4.5 倍以上,完整支援原生 4K 解析度 HDR 畫面輸出。
 

FreeSync 技術

 
  以往的畫面輸出顯示系統,都是採用沿襲傳統電視系統而來的固定更新率模式,讓圖形處理端與畫面顯示端以固定的更新率來彼此同步。但是目前的 3D 圖形處理系統,會因為個別畫面的處理負擔而有不固定的畫面產出速度。為了讓處理端與顯示端的時序同步,因此必須透過垂直同步或者捨棄 / 重複畫面等手段來應對,卻也導致輸入延遲、更新間斷的畫面延遲或畫面撕裂等問題。
 
  而 FreeSync 正是 AMD 針對此一問題所提出的解決方案 ,透過讓處理端來控制顯示端畫面更新的機制,擺脫了以往固定更新率的限制。讓處理端將畫面繪製完成後,才驅動顯示端更新顯示的畫面。使用者看到的會是完整且持續變化的畫面,不會出現以往固定更新率模式容易發生的畫面延遲、閃爍與撕裂。在畫面處理速度較低且不穩定時,該技術所帶來的視覺效果改善尤其明顯。
 
※ NVIDIA 亦曾提出獨自的「G-Sync」解決方案
 
  舉例來說,以往的電視遊樂器遊戲由於受限於電視系統的 60Hz 固定更新率,因此每秒畫面輸出張數(Frame Rate,現多譯為 幀率)多半是鎖定在 30fps 或 60fps(亦有部分遊戲採不固定的動態畫面輸出張數)。因為顯示器是固定每秒更新 60 次,當遊戲的幀率能高於 60fps 時還不至於構成問題,但一旦低於 60fps 時,因為畫面生成的速度感不上顯示器的刷新,因此只能重複顯示上一次的畫面,導致瞬間的體感幀率驟降為一半以下,玩家將會明顯感受到遊戲畫面的不流暢。如果關閉垂直同步,讓遊戲畫面的輸出不與更新率同步的話,則是容易發生畫面水平撕裂的問題。
 
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    開啟垂直同步時,只要一有畫面沒辦法在顯示器更新之前繪製完成,就必須多等 1 個週期才能顯示,造成顯著的延遲與閃爍(取自 NVIDIA G-Sync 簡報)

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    關閉垂直同步時,雖然畫面一繪製完就能立刻輸出,但是會造成畫面上下部內容不同步的撕裂,俗稱破圖(取自 NVIDIA G-Sync 簡報)

  但是當導入可變更新率技術之後,顯示器的畫面更新完全是依照處理端(PC、遊樂器等)的畫面輸出來驅動,意即處理端能達到多高的幀率,顯示器就以多高的更新率來顯示。如此一來即使遊戲的幀率上下波動,顯示器的畫面一樣能跟著上下變化,避免原本兩端因為固定更新率時序不同步所導致的體感幀率顯著落差問題,讓更新率與幀率完全同步化,維持畫面一貫的流暢感。
 
  此外,在導入可變更新率技術之後,遊戲的幀率將不再受限於 60Hz 的因數倍,而能自由設定為顯示器可支援的範圍,如 50fps、45fps 等。不過因為並不是所有顯示器都支援 FreeSync,加上維持相容性的考量,因此預料遊戲將不會採用這類特殊的固定幀率,而會以可變幀率來因應。
 
 

HDMI 2.1 規格

 
  HDMI 2.1 是數位影音傳輸規格「HDMI」的最新版本,傳輸頻寬從 HDMI 2.0 的 18Gbps 提升至 48Gbps,支援 8K(7680 x 4320)60fps 或 4K(3840 x 2160)120fps 超高畫質畫面傳輸需求。支援「動態 HDR」最佳化個別 HDR 畫面的傳輸與顯示,導入 eARC 技術支援最新音效格式。HDMI 2.1 同時也支援類似 FreeSync 與 G-Sync 的可變更新率技術「Game Mode VRR」。
 
 
 
  根據 Digital Foundry 報導,天蠍計畫將整合 FreeSync 與 HDMI 2.1 兩項技術的支援,是首台導入可變更新率支援的電視遊樂器主機。而且天蠍計畫將讓可變更新率運作在系統層級,這意味著所有運作在天蠍計畫上的遊戲,包含 Xbox One 既有的遊戲、特別支援天蠍計畫的遊戲,以及軟體模擬運作的 Xbox 360 向下相容遊戲,都能受惠於可變更新率帶來的平順無撕裂畫面呈現。
 
  此外,天蠍計畫還將進一步導入 FreeSync 2 的支援,最佳化 HDR 畫面的呈現。
 
  不過要獲得相關視覺效果的改善,必須搭配支援 FreeSync 與 HDMI 2.1 技術的顯示器。目前市面上只有推出支援 FreeSync 的 PC 顯示器,尚無支援 FreeSync 的電視。而 HDMI 2.1 規格則是今年初才剛正式制定,第 2 季才會正式對 HDMI 2.0 產品供應商公開,目前尚無任何支援的顯示器推出。因此想要享受可變更新率等新技術的玩家,仍需要等待後續顯示器新規格產品的推出。

Digital Foundry 報導原文

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