第一期“小科普”我們來講講游戲中經常會遇到的一個畫面選項——垂直同步
我們曾在一期語音里和大家講探討過垂直同步的功用，可惜語音有 60 秒的長度限制，并不能和大家解釋清楚，那么今天就來詳細分析一下“垂直同步”：
它到底是干嘛用的？
它有什么缺點嗎？
和它搭檔的“三重緩沖”又是個啥？
以及最重要的一點：我在游戲中到底該不該開啟它？
（本文中的部分內容參考自外媒 Anandtech 的技術文章，我們將在文末提供其鏈接）
另外，本文閱讀起來有難度，如果你是抱著太長不看的心態閱讀，建議直接看最后的結論 。
▌垂直同步是干嘛的？
要想解答這個問題，首先得來說說“垂直同步”所解決的問題——畫面撕裂。當我們在玩游戲的時候，有沒有遇到下圖這種情況呢：
一幀畫面被分割開了，這種情況便是“畫面撕裂”。
不過你可能會說，我用的可是高端顯卡呀，為什么還會出現這種問題呢？
你還別說，越是高端的顯卡，跑到的幀數越高，還就越容易出現這種問題。
這里就要說說說畫面撕裂產生的原因了。為了方便各位理解，我們先來簡單說說顯卡與顯示器之間是如何工作的：
可以看到，顯存中的“幀緩沖區”（Framebuffer）是圖像傳輸的一個關鍵區域，顯卡所生成的一幀畫面會先被寫入幀緩沖區。而一臺 60Hz 的顯示器每秒能夠顯示 60 幅畫面，也就是說每 1/60 秒（當顯示器刷新完一幅畫面時）會給顯卡發送一次“垂直同步信號“，向幀緩沖區索取一次畫面數據，然后顯示出來。
不過光有一個幀緩沖區會產生一個問題，這一個緩沖區會不斷地寫入新的畫面并發送給顯示器，這樣一來“寫入的全過程”就會被展現在屏幕上了，這就會導致畫面閃爍等問題。因此，現代的圖形工作流程中使用的多是雙重緩沖：
雙重緩沖有一前一后兩個緩沖區，顯卡只會將繪制完的圖像寫入后緩沖區，與此同時只有前緩沖區中的圖像會被發送給顯示器。
當后緩沖區中的“新鮮”圖像寫入完成后，注意啦，程序不會將后緩沖區的畫面傳輸到前緩沖區，而是會進行緩沖區的交換（Swap）——將前緩沖區和后緩沖區的名字對調，即前緩沖區成了后緩沖區，后緩沖區成了前緩沖區。這樣以后，剛剛繪制在后緩沖區的圖像就能順利地傳給顯示器了。經過這么一折騰，程序就可以在往后緩沖區寫入圖像的同時，不影響顯卡將前緩沖區中的畫面傳給顯示器，然后進行下一次“緩沖區交換”。
但是雙重緩沖有個問題，兩個緩沖區隨時都可能發生交換，所以就會出現這種情況：前緩沖區中的畫面才剛傳輸了一半給顯示器，兩個緩沖區就發生交換了，后面傳輸的都是原來后緩沖區中的畫面（即下一幀畫面）。于是，顯示器上的一幅畫面成了前后兩幀的結合，這就是畫面撕裂。這種問題在高幀率情況下尤為顯著，因為幀率越高，前后緩沖區的交換就越為頻繁，發生這種事件（畫面沒輸出完就交換了）的概率自然也就更高。
-哇，原來畫面撕裂是這么來的啊！那有沒有什么辦法能解決它呢？
-當然有了，那就是“垂直同步”選項。
（PS：“垂直同步”是一種簡寫，完整的稱呼應是“等待垂直同步信號”）
開啟垂直同步，就相當于在幀緩沖區里架設了紅綠燈。當顯示器尚未完成一幀畫面的刷新時，紅燈亮起，兩個緩沖區不允許交換；當顯示器刷新完一幀畫面時，綠燈亮起，此時緩沖區可以進行交換了。這樣以后就杜絕了“在進行數據傳輸的過程中交換緩沖區“的可能，自然也就解決了畫面撕裂的問題。
不過為啥這個功能要叫“垂直同步”呢？這是因為在 CRT 大屁股顯示器的年代，顯示器的刷新是逐行或隔行刷新的，電子槍一行一行地打下去，打完每一行就稱這一行完成了“水平同步”，打到最后一行的最后一個像素點就完成了一幀畫面的顯示，然后顯示器會給顯卡發送“垂直同步信號”，表明垂直向的像素點也完成了同步，即這一幀刷新完成了。
- 哇，垂直同步這么好，那我現在就去游戲里打開它，如何？
- 別急，“垂直同步”雖然能徹底杜絕畫面撕裂，但是它的副作用同樣很明顯——操作延遲。
在幀率比顯示器刷新率高很多的情況下，為了將顯示器的刷新時間和顯卡向緩沖區寫入畫面的時間保持同步，必然就需要人為地增加延遲，來延后“過快生成的畫面“向顯示器的輸出。因此在競技游戲中，開啟垂直同步后的手感會大打折扣。
這里用一個實例來作說明：
這是未開啟垂直同步時，傳統雙重緩沖下的圖像，由于 300fps 的高幀率，每兩個“垂直同步信號“之間會生成高達 5 幅畫面，這就導致了嚴重的畫面撕裂。
這是開啟了垂直同步后的圖像，可以看得出畫面撕裂的問題確實得到了解決，但為了將幀緩存交換的時間和顯示器刷新時間保持同步，幀緩存中的畫面將會延后一個刷新周期被顯示出來。在使用 60Hz 顯示器時，一個刷新周期的時間高達 16.67ms，也就是說本來一秒五幀的圖像延遲只有 3.3ms，現在因為要干等一個刷新周期，延遲一下子就增加到了 13.3ms，對于連 5ms 和 1ms 顯示器都能分清的電競選手而言，這多出來的10毫秒延遲是非常要命的。
- 哎呀，不開垂直同步會畫面撕裂，開了又會有延遲，那畫質和性能就不能兼得嗎？
- 能啊，要想畫質與操作兼得，有兩個辦法
第一個辦法，買個 G-SYNC 或 FreeSync 的電競顯示器
這些顯示器可以動態調整自己的刷新率，使其和顯卡輸出畫面的幀率完全同步，這樣不僅可以在解決畫面撕裂的同時不出現操作延遲，還可以在幀率低于 60fps 的情況下同樣提供垂直同步的效果，消除畫面撕裂。不過，這畢竟是個要花大錢的辦法，而且據我所知，幾乎沒有哪個電競屏的屏幕素質是很優秀的，為了達到低延遲，許多電競屏都采用了 TN 面板，對于電競選手而言當然無可厚非，但對我這樣的畫面黨來說，這樣的屏幕看起來就有點難以接受了。
第二個辦法，相信大家已經猜到了：三重緩沖！
既然垂直同步的延遲是因為顯卡輸出完一幅圖像就歇著等待紅綠燈了，無法響應鼠標鍵盤最新的操作，那么我們為啥不讓顯卡一直工作呢？這樣不就能一直響應最新的輸入操作了嗎？三重緩沖就是基于這種思路設計的，它在雙重緩沖的基礎上再加入了一個幀緩沖區，組成了一個前緩沖區，兩個后緩沖區的規格。程序來回向兩個后緩沖區寫入圖像，每次顯示器刷新時，前緩沖區就和最近完成寫入的那個后緩沖區交換。可以看到，即便有一個緩沖區要受到紅綠燈的管控，另外兩個緩沖區還是可以來回寫入圖像，于是就不需要人為增加畫面延遲了。
這張圖便說明了三重緩沖的原理，這種方法結合了前兩種的優點。
不過三重緩沖也并非完美無瑕。首先由于需要一個額外的幀緩沖區，因此它會占用更多的顯存空間。比如我們在 4K 分辨率下運行《質量效應：仙女座》，三重緩沖額外占用了約 200MB 的顯存，對我們而言尚可接受。其次，它的延遲雖然遠遠低于雙重緩沖下的垂直同步，但相比不開垂直同步還是可能略微高一點，因為無垂直同步的畫面在給你帶來撕裂的同時，也會包含最新幀的圖像，如果開啟了三重緩沖，那么畫面中這“后面一幀“的多余元素就會被剔除，延遲自然會略微高于前者一點點。不過和滿屏的畫面撕裂相比，我顯然還是會選擇三重緩沖的……
看到這里，你肯定迫不及待地想要開啟三重緩沖了吧，的確，垂直同步+三重緩沖是種非常棒的技術，可以有效地改善畫面撕裂，同時不造成畫面延遲。但是問題來了，DirectX 并不原生支持三重緩沖！而是使用了一種叫“預渲染隊列“的方式。這種方式與三重緩沖不同的地方在于，它不會丟棄顯卡渲染完卻未被使用的幀（即過時的幀），而會強制將這些舊幀顯示出來，因此會造成更大的操作延遲，甚至比光開垂直同步的延遲還要大。DirectX 的游戲若想使用三重緩沖，需要游戲廠商提供相應的支持。
很可惜的是，不少采用 DX API 游戲雖然在畫面選項里提供了”三重緩沖“選項，實際上卻是使用了“包含 3 個緩存空間的預渲染隊列”，這些游戲使用的到底是不是真正的三重緩沖，只有你親身體驗后才能弄明白。所以，能不能開啟三重緩沖，還要看游戲廠商的心情啊！
▌總結：
垂直同步和三重緩沖到底該不該開呢？如果游戲支持，條件允許的話（對于 60Hz 顯示器的用戶，顯卡能跑到 60 幀以上），還是盡量開起來試試。但如果你的顯卡達不到這么高的速度，或者你經過試驗發現某一款游戲在三重緩沖下的操作延遲依然很高，那還是把它關了吧。
本文的閱讀難度不低
如果大家有任何疑惑
都可以給我們留言
我們在之后會考慮
將本文做成視頻的形式
以便更形象地向大家說明
“垂直同步”和“三重緩沖”的工作原理
如果各位有任何其他的名詞希望我們解釋
也可以告訴我們哦！
最后附上參考資料，歡迎大家參閱
原文來自外媒Anandtech：
Triple Buffering: Why We Love It
http://www.anandtech.com/show/2794/
國內超能網的譯文：
http://bbs.expreview.com/thread-21762-1-1.html
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我們下期再見啦！
電腦報在線】隨著GTX 970電磁嘯叫問題的集中爆發，一下子就將電磁嘯叫問題推上了風口浪尖。其實不僅僅是顯卡，電腦硬件中的主板、電源等都可能出現電磁嘯叫的問題。
隨著GTX 970電磁嘯叫問題的集中爆發，一下子就將電磁嘯叫問題推上了風口浪尖。其實不僅僅是顯卡，電腦硬件中的主板、電源等都可能出現電磁嘯叫的問題。那刺耳的噪音，讓用戶倍感苦惱。面對不同硬件產生的電磁嘯叫，有哪些方法能讓PC重新安靜下來呢？
1.輕載嘯叫：關閉節能功能效果好
主要應用對象：主板，電源
常見癥狀：整機在低負載情況下產生的嘯叫
副作用：關閉節能后，將會增加整機耗電，降低能效比
部分用戶遇到過這種情況，就是當電腦處于開機閑置或負荷較小時，總會聽到“唧唧”的嘯叫聲。而一旦運行游戲或對性能要求較高的程序，嘯叫聲立即消失，這是為什么呢？很明顯排除產品設計問題之外，主要就是負載太輕造成的。目前主流的處理器在輕載時會自動降頻，并關閉部分電路，以降低功耗。隨著功耗的降低，會讓電容中儲存的電能消耗減慢。因此，當后續脈沖來臨時，PWM電路只會發出一個極窄的脈沖，甚至是完全截止脈沖，以減少電容充電，避免電壓過高。只有當電容電壓低于要求時，PWM電路才會再增加脈沖寬度，以提升電壓，這就相當于幾個脈沖中，只有一個有效脈沖，這就相當于PWM電路有效頻率的降低。一旦其有效頻率進入人耳所能聽到的范圍，我們就有可能聽到電感發出的電磁嘯叫聲了。
這樣的低負載電磁嘯叫，關閉處理器節能技術往往有奇效。其原理很簡單，處理器不會進入降頻狀態，因此PWM電路脈寬增加，等效頻率上升，這就避開了人耳能聽到的頻率，電磁嘯叫也就消除了。具體操作是，進入主板BIOS，關閉CPUEnhanced Halt(C1E)，C3/C6State Support CPU和CPUEIST等選項，這樣處理器的低負載自動降頻降電壓節能技術就會被禁止。當然，其副作用也就是在低負荷下，CPU的耗電和發熱量也隨之增加。
圖：關閉處理器節能選項，有利于減少低負荷嘯叫
另外，不少DIY玩家在配電腦時，還有“大馬拉小車”的習慣，即便是核芯顯卡的配置，也喜歡用四五百瓦的電源，電源的負荷很小，發生嘯叫的概率也會增加。因此，配備大功率電源未必都是好事，在裝機時，電源只要比電腦的最高功耗高20%就可以了，既省錢還免嘯叫，這才是真的好。
2.重載嘯叫：開啟垂直同步有奇效
主要應用對象：顯卡
常見癥狀：在跑分或高負荷游戲時，顯卡易發生嘯叫
副作用：開啟垂直同步后，游戲幀數被鎖定
在日常使用中，最常遇到的就是顯卡嘯叫，不只是GTX 970，歷代的中高端顯卡都有不同程度的高負載嘯叫問題，這固然有顯卡功耗大，PWM電路接近滿載，電感電流增大，磁場影響加強的緣故。但為什么同在高負荷情況下，顯卡發生電磁嘯叫的概率遠大于電源和主板呢？
這與顯卡耗電的巨大波動息息相關。中高端顯卡內部往往有上千組的流處理器和其它單元，這些流處理器并不全部參與工作，而是在控制單元的調度下，根據負荷使用不同數量的流處理器。在高負荷情況下，控制單元要頻繁調度，導致瞬間耗電量的巨大波動。在這種情況下，PWM電路也會根據實時的耗電情況，進行脈寬調制，這樣就會產生一個低頻脈沖波形。打個比方，前五個脈沖來臨時，顯卡耗電大，PWM電路要調寬脈沖，以增強供電；而后五個脈沖來臨時，顯卡耗電減小了，這時候，PWM電路就調窄脈沖，以避免超壓。但對于電感來說，前五個脈沖磁場強，后五個脈沖磁場弱，這就相當于完成一次磁場強弱變化，這樣磁場變化的頻率就有可能進入人耳可到的頻率內。
如果開啟了垂直同步，游戲的幀速被強制鎖定，之前保持全速運行的一部分運算單元會進入“待命”狀態。這時不僅會降低顯卡功耗和發熱，還能減少磁場影響和電流波動，電磁嘯叫的概率也就大大降低了。
在AMD CatalystControl Center中開啟垂直同步功能
3.自己動手：膠水大法補缺陷
主要應用對象：采用開放式電感的顯卡，主板
主要缺點：應用范圍小，降噪效果差異大
既然電感震動是電磁嘯叫的元兇，那么用膠水填充電感的縫隙，以固定線圈，不就可以降低嘯叫的概率了嗎？不少電感內部正是用這種方法來降低震動嘯叫的概率，但其內部的膠水往往未能完全填充，在這種情況下，使用406這樣的柔性瞬間膠對空隙處補膠，就可以進一步增強減震的效果，有利于降低嘯叫的可能。
可以清晰地看到電感內部填充的膠水
對于半開放電感來說，這樣的膠水大法做起來很簡單。不過，現在大多數主板和顯卡采用的都是半封閉或全封閉電感，這樣電感要添加膠水就相當困難了，而且由于電感結構不同，膠水是否可以滲入電感內部等諸多不確定因素，也讓膠水大法的降噪效果不太確定，降噪效果差異大。
4.高大上，摩機考驗真功夫
主要應用對象：電源與顯卡出現互擾造成的電磁嘯叫
主要缺點：要求有較高動手能力
有時電磁嘯叫顯得格外的奇特，比如一塊顯卡在某一臺電腦中嘯叫得特別厲害，可換了一臺電腦，嘯叫卻減輕了甚至完全消失。這是為什么呢？實際上，電源與顯卡還存在復雜的互擾關系，由于顯卡耗電量較大，當顯卡在重負載時，由于電源導線電阻存在，電源中儲能電容容易出現電壓降低等問題，那么在顯卡輔助供電端的電壓，會隨著顯卡耗電的波動而降低，電壓降低后，PWM原有的脈寬不足以保證供電需求，這就要加大脈寬。但脈寬增加后，供電又可能因負載小而恢復正常，這樣，過寬的脈寬又導致顯卡電壓上升，這樣的惡性循環，就可能導致PWM因供電基準變化而導致調制失常，由此產生的寄生振蕩就可能會導致電感嘯叫。
在輔助供電端靠近顯卡接口處，接入2200uF~4700uF的電容
當然，解決這一問題的最佳方法是更換更好的電源，但這要花費不少錢噢，因此，如果你有較好動手能力的話，可以在顯卡的輔助供電端靠近顯卡接口處，接入2200uF~4700uF的電容，這樣，電容的儲能作用，可以較好穩定住顯卡的供電電壓，從而減少電源與顯卡互擾的可能性。當然，這樣做法，需要使用者有一定的動手能力，否則，一旦出現電容耐壓不足，或是電容極性接反的話，甚至可能出現電容爆炸的情況。
寫在最后：電感的工作原理，決定了其在工作時，必然會產生輕微的震動，只要工藝過關，這種震動，甚至是嘯叫，基本上不會引發硬件故障，所以大家不用擔心。如果你的電腦出現了嘯叫的問題，可以參考上面介紹的幾種方法進行解決。如果還不行，那就只有將產品送到售后處進行解決了。
本文出自2015-05-04出版的《電腦報》2015年第17期 E.硬件DIY (網站編輯：pcw2013)
游戲速度卡的要死、畫面糊得像打了不可描述的馬賽克、幀數掉的讓人氣急敗壞......
相信愛打游戲的小伙伴們一定遇到過這些問題，本來今天開開心心打開電腦和隊友們準備開黑，結果被糟心的設備弄得悲從中來，老淚縱橫！還要因為輸掉游戲被隊友吐槽，藍瘦，香菇。
其實游戲速度慢、畫面不清晰可以通過設置顯卡得到一定程度的緩解。
顯卡的配置和設置直接影響著圖像的質量，所以對于追求畫面質量的游戲玩家來說，顯卡的重要性自然是不言而喻啦！特別是對于絕地求生等一些3D類的戰術競技游戲來說，畫面的精細不僅能讓玩家更有代入感，還能擴展游戲視野，幫助玩家更快吃雞！
既然顯卡如此重要，可到底如何設置，才能更加愉快地玩游戲呢？貼心的小A在這里向大家介紹NVIDIA顯卡控制面板幾個比較實用的設置選項，一起來瞅瞅吧~
首先，顯卡的設置需要借助顯卡驅動來完成。顯卡驅動就是用來驅動顯卡的程序，沒安裝顯卡驅動的小伙伴要去NVIDIA官網下載一個顯卡驅動，點擊選項二可以自動識別產品驅動。
安裝完成后，在桌面右鍵可以看到一個“NVIDIA控制面板”，點擊進入。
01
3D設置—通過預覽調整圖像設置
點擊“通過預覽調整圖像設置”，再點擊右側的“使用我的優先選擇”。
選擇側重于“性能”的話，幀數會有所提升，但是游戲里的圖像會輕微鋸齒，如果你更看重畫面與流暢度，那就選擇“質量”吧！
02
3D設置—管理3D設置
點擊“管理3D設置”，點擊“全局設置”。
首先，把“三重緩沖”設置成“關”，解決3個幀緩沖器的顯存占用大的問題，提高游戲速度！
其次，把“垂直同步”設置為“關”，畫面不流暢的時候，關閉垂直同步可以有效提高游戲畫面的幀數。
然后把“電源管理”設置為“最高性能優先”，最大程度發揮機器性能。
如果還想要加強游戲畫質怎么破？可以通過設置“各向異性過濾”來實現。小伙伴們可以按照自己顯卡等級選擇倍數，小A建議大家低端顯卡選4x，中端顯卡選8x，高端顯卡選16x。
03
3D設置—設置PhysX配置
點擊“設置PhysX配置”。如果你的顯卡支持PhysX物理加速，那就選擇自己的顯卡，如果不能，小A建議大家還是使用“自動選擇”。
好了，以上就是今天小A為大家介紹的NVIDIA顯卡控制臺比較實用的設置選項啦！如果你發現在體驗游戲的過程中出現異常卡頓，不妨試試小A說的上述方法。