垂直同步是干嘛用的？
每周一期的揭真相栏目又和大家见面了，2012年我们将继续发掘发DIY中的疑点，剖析真相，当然各位网友的支持是我们最大的动力。
很多游戏初始化设置中都是默认开启垂直同步的，所谓垂直同步就是让游戏的帧数与显示器的刷新率保持一致，以防止游戏跳帧或显示器不同步造成的画面撕裂和卡顿的现象发生发，但这仅仅是少数。即便如此大多数游戏还是会默认开启，为什么？难道开启垂直同步之后另有好处？能给我们带来什么？
今日揭真相 揭开垂直同步的作用
所有基于显卡性能方面的测试都是将垂直同步关闭，以使显卡全速工作帧数最大，因为网友们需要知道显卡的绝对性能。
生化危机5
以《生化危机5》的画质选项为例，垂直同步的英文一般为Vertical Sync/Vsync或类似这样的缩写，开启后帧数就和刷新率保持一致，我们常用的显示器刷新率一般都是默认的60Hz，当然有强制开启75Hz的，也有3D显示器在非3D模式下开启120Hz的，在游戏中开启垂直同步后的帧数是和显示器的刷新率保持绝对一致的。显示器和游戏本身并没有将一秒中的60个关键帧筛选出来组成一个流畅的画面的能力，是驱动控制了GPU每秒钟只处理60幅画面输入到显示器上，因此游戏就维持在了60帧，无论你的显卡性能有多强，玩的游戏对3D需求有多低。
本能达到一两百帧甚至更高运行的显卡，却被驱动限制在60帧，GPU并没有全速工作，那么功耗和温度方面是否会比不开启垂直同步时低？另外游戏场景中的负载量是高低不平的，闲置的运算单元是否能够随时准备应对突发而来的高负载场景而改善游戏的最小帧，使游戏感受更加舒适呢？
功耗仪助力测试平台
为了验证关于功耗和温度方面的推断，只需要功率表来对开关垂直同步进行测定即可，而对于是否能够改善最小帧的猜想可以参考Benchmark折线图或者是实际游戏感受来验证。
功率测试仪
测试思路：挑选HD6990/GTX580/GTX560Ti/HD6950四款高端/中高端的显卡分别在《失落的星球2》/《孤岛危机》/《叛逆连队2》/《使命召唤8》/《街头霸王4》5款负载由高到低的游戏中，开关垂直同步进行对功率的比较，测试平台和电能测试仪相连，用相机记录下功耗，对于最小帧的验证，采用一款平均帧数在60帧左右的高负载游戏《失落的星球2》的游戏折线图来体现。
因为除了显卡之外的周边设备均相同，因此待机功耗间的差异均由显卡不同造成的，我们看下四款显卡搭配测试平台的待机功耗分别是多少：
高负载游戏测试
《失落的星球2》和《孤岛危机》都是对显卡负载非常高的游戏，尤其是《孤岛危机》更是被称为“显卡危机”，基本上没有几款显卡可以在高画质下跑上60帧。我们看一下四款显卡在该两款游戏中的功耗表现。
我们看到A卡几乎不敏感，而N卡的GTX580则上下差了40多瓦，其实并不然，HD6950和GTX560Ti本身在1920×1080，4AA/16AF的画质下运行《失落的星球2》就达不到60帧，因此无论开启不开启垂直同步显卡都是满载状态，HD6990开启与否功耗差别不大是因为A卡对《失落的星球2》支持不好，再加上A卡的ALU对指令指派器非常依赖，导致很多逻辑流处理器都无法全速工作，而GTX580的平均帧是高于60的，因此开启垂直同步比不开启要“省”资源，根据测试在同一个场景下大约可以省出40瓦。
由于笔者手中的孤岛危机的Benchmark无法开启垂直同步，而且AMD催化剂驱动中的垂直同步开关选项也是形同虚设，导致无法测试《孤岛危机》在开启垂直同步时的功耗。从GTX580的表现上来看，开启垂直同步之后功耗大幅降低，显卡温度也随之降低，功耗相差60瓦左右。
在两款游戏，8次测试中虽说缺憾2个开启垂直同步的测试，但从结果中可以确定越高端的显卡，开启垂直同步节能越明显。还有一点说明的是：注意HD6990和GTX580开关垂直同步的能耗比。
中高负载游戏测试
《战地：叛逆连队2》和《使命召唤8》相对来说是中高负载游戏，GTX560Ti定位的这样的显卡都可以流畅运行在100帧以上，这对于测试结果应该比较明显一些。
比较郁闷的是AMD的驱动不靠谱，《战地：叛逆连队2》游戏本身的垂直同步选项也和《孤岛危机》一样不起作用，仍然缺憾两款A卡在开启垂直同步后的功耗测试。
《战地：叛逆连队2》游戏本身优化相对不错，因此可以看到HD6990和GTX580在全速工作时功耗想非常的高，特别是HD6990整机功耗都达到了400瓦以上，GTX580开关垂直同步的功耗也相差100瓦，GTX560Ti相差30瓦。
《使命召唤》系列是家喻户晓的优化帝，只要不是老掉牙的显卡都可以流畅运行它，因此四款显卡的负载并不是太高，开启了垂直同步之后也都有一定程度的降低，注意HD6990和GTX580开关垂直同步的能耗比。
中低负载游戏测试
中低负载的游戏比较经典的就是《街头霸王4》，它测试过程短小精悍，负载均匀，并且有固定的Benchmark程序，在结束时还能计算出平均帧数。
《街头霸王4》中，HD6990的两次功耗值竟然相差130瓦左右，而GTX580也有115瓦的差距，看来游戏要求越低，显卡性能越高，这个差距就越明显，HD6950和GTX560Ti也有较大的幅度，特别是GTX560Ti，如果全速的运行功耗能达到240W，而开启垂直同步之后直接下降60W，仅比待机时增加90W。
垂直同步用处很大
刚才让网友注意HD6990和GTX580的功耗下降比是想说明这样一个问题：AMD显卡高度依赖指令指派器，也可以叫做线程指派器，HD6900系列中每颗芯片中仅含有2颗，这样庞大的流处理器群靠2个单元来调度，效率比较差，而且又基于AMD是4D架构，并不是每一个逻辑流处理器都在被利用，因此这也就是A卡的最小帧和最大帧差别很大，A卡玩某些游戏帧数不高的根本原因，特别是在《失落的星球2》中，HD6990的功耗几乎和GTX580持平，并不是说明HD6990功耗低，而是有相当一部分运算单元没有工作罢了。
通过测试我们发现垂直同步的确可以大幅降低功耗，同时显卡的噪音，温度都能得到明显的改善，并且这个幅度是随着显卡性能越高，游戏负载越低的趋势而变大。
继续验证我们的猜想：开启垂直同步之后按原理说会让一部分运算单元保持“待命”的状态，因为帧数只需要达到60帧即可，并不需要所有的单元都披挂上阵。那么这些“待命”的运算单元是否可以应对即时的、突发的高负载运算任务呢？
我们看这是GTX580在1920*1080 4倍抗锯齿和16倍异性过滤的画质下进行的《失落的星球2》的帧数折线图，恰好平均帧在60帧左右。
这张图能更直观的表现出它的作用：玩游戏的网友都知道60帧是绝对流畅的一个临界点，游戏流畅与否就看帧数是否持续保持在60帧或60帧以上。不开启垂直同步的情况下虽然平均帧和最高帧都很高，但是最小帧掉的也很厉害，也就是说显卡大起大落的时候更多一点，而开启了垂直同步之后虽然平均帧永远≤60帧，但是最小帧偏离60帧的时间非常少，几乎都是贴着60帧运行的，按照实际的游戏感受来说也是最舒服的。
AMD在驱动执行力以及架构效率方面不太理想，在驱动中诸如垂直同步这样的重要功能无法正常执行，而且在游戏中的表现非常依赖驱动的优化，NVIDIA的驱动执行力非常强，游戏帧数比较平衡，不容易出现大起大落的现象，尤其是一些游戏中没有提供垂直同步的选项，那么NVIDIA驱动便可以强制执行垂直同步效果，以获得节能降温提速的好处。
综合所述，笔者建议显卡性能相对过剩，游戏负载较小时，可以考虑开启垂直同步（部分游戏开启垂直同步会出现异常，此类游戏除外），这样以来既能提高游戏帧数，又能降温节能，一举三得。笔者和同事们就此事交流的时候也一致认同：很多游戏默认选项都是开启垂直同步的，但在此之前一直没有剖析过对功耗和最小帧的影响，今天用测试和非书面语言来描述了这一选项的作用，希望能给网友带来帮助。
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