15 января 2021

Частота обновления экрана: что стоит за цифрами?

Константин Иванов

По материалам Android Authority

Смартфоны с экранами с высокой частотой обновления существуют уже несколько лет, начиная с Razer Phone 2017 года. Однако 2020-й стал годом, когда дисплеи с высокой частотой обновления перестали быть просто нишевой функцией для геймеров и энтузиастов. Производители смартфонов от OnePlus и Oppo до Samsung и Xiaomi применили эту функцию в своих флагманских устройствах. На самом деле, легче назвать тех, кто не использовал такие экраны в своих топовых телефонах, например, это LG.

И речь не только о флагманах. В этом году также появились экраны с высокой частотой обновления для телефонов среднего класса, например, от OnePlus, Oppo, Realme и Xiaomi, предлагающих устройства с этой технологией по цене менее 300 долларов. Это может показаться отличным решением, но прекрасный экран с высокой частотой обновления – это нечто большее, чем просто заявление о поддержке определенной частоты. Экран с высокой частотой обновления также требует большой мощности графического процессора во время игр. Сочетание экрана с высокой частотой обновления и недостаточно производительного процессора может стать причиной разочарования.

Высокая частота обновления против высоких бенчмарков в играх

В редакции Android Authority использовали бенчмарк GFXBench, чтобы выяснить, насколько разные телефоны реализуют заявленную частоту обновления, и эти тесты дают неплохое представление о том, чего ожидать в играх с требовательной графикой. Стоит отметить, что максимальная поддерживаемая частота обновления для каждого телефона может сильно различаться. Например, ROG Phone 3 имеет экран со 144 Гц, а OnePlus Nord N100 начального уровня предлагает панель лишь с поддержкой 90 Гц. Тем не менее, данное сравнение позволяет наглядно наблюдать, насколько производительность чипсета является ограничивающим фактором для реализации возможностей экрана.

Тесты Manhattan и T-Rex показывают, что существует большой разрыв между флагманскими телефонами с высокой частотой обновления и недорогими телефонами с аналогичной технологией. При этом довольно неожиданным оказалось то, насколько более старые флагманские устройства уступают современным телефонам среднего класса.

В частности, смартфоны Pixel 5 и OnePlus Nord, построенные на базе чипсета Snapdragon 765G, не смогли выдать более 60 кадров в секунду в тестах GFXBench. Та же ситуация и с OnePlus Nord N10 с процессором Snapdragon 690. А аппарат OnePlus Nord N100, работающий на бюджетном чипсете Snapdragon 460 среднего уровня, не смог выдать даже 40 кадров в секунду в этих тестах. Характерно, что все упомянутые устройства имеют дисплеи с частотой 90 Гц, но ни один из них на практике и близко не достигает необходимой производительности.

Смартфон Poco X3 также выдал в тестах максимум в 60 кадров в секунду, несмотря на то, что у него дисплей с частотой 120 Гц и, следовательно, он, теоретически, должен был бы достигать 120 кадров в секунду. Однако стоит заметить, что в аппарате от Poco установлен процессор Snapdragon 732G, который на бумаге слабее, чем Snapdragon 765G.

Есть подозрение, что некоторые протестированные смартфоны использовали программные ухищрения для прохождения тестов, улучшенное охлаждение или более совершенную оптимизацию программного обеспечения, что и обеспечило высокие результаты. Это объяснило бы, почему Poco X3 удается превзойти смартфон он Google, несмотря на то, что, теоретически, он имеет менее производительный чипсет. Тем не менее, отрыв результатов флагманов этого года и даже 2019 года от результатов средних и бюджетных смартфонов 2020 года очевиден.

Так в чем проблема?

В общем-то, приходится констатировать тот простой факт, что между флагманскими процессорами и чипсетами среднего или начального уровня по-прежнему существует значительный разрыв в графической производительности. Это не значит, что у производителей процессоров Arm и Qualcomm нет никакого прогресса в развитии субфлагманов. Тем не менее, очевидно, что графические подсистемы в этом развитии отстают, их производительность в сравнении с премиальным уровнем остается низкой.

Это одна из причин, почему многие надеялись, что Qualcomm представит процессор Snapdragon 888 Lite на презентации в начале декабря. Такой чипсет сократил бы отставание субфлагманов от топовых устройств по производительности в комплексе. Теперь остается надеяться только на то, что Qualcomm выпустит усовершенствованный продукт серии Snapdragon 700, который приблизится к паритету производительности с флагманскими чипсетами прошлого года.

А что в повседневном использовании?

Не буде забывать и о том, что синтетические тесты – это только половина истории. Они не отражают типичной нагрузки пользователя. Поэтому давайте посмотрим, как воспринимается на самом деле смартфон среднего или начального уровня с панелью с высокой частотой обновления. Что касается повседневного использования, аппараты Google Pixel 5, OnePlus Nord и OnePlus Nord N10 хвалят за то, что они в целом обеспечивают приятный пользовательский опыт. Отмечают, что нет никаких проблем с производительностью или замедлений у Pixel 5, на экране с частотой 90 Гц все работает плавно. Для OnePlus Nord экран с частотой 90 Гц является «неотъемлемой частью его быстрого взаимодействия с пользователем», анимация на экране «плавная и отзывчивая».

Но это почти флагманы, с аппаратами подешевле ситуация хуже. Тестировавшие OnePlus Nord N100 отметили, что чипсет Snapdragon 460 в аппарате временами «изо всех сил пытается» достичь 60 кадров в секунду, не говоря уже о заветных 90 кадрах в секунду. Тогда как насчет реальной игровой производительности? В конце концов, именно здесь более высокая частота кадров действительно имеет значение. А это уже зависит от игр, в которые вы будете играть.

В целом, можно сказать, что 2D и простенькие 3D-игры будут нормально работать на этих смартфонах. Но в общем случае продвинутые 3D-игры будут вызывать падение производительности на устройствах среднего уровня. Топовые тайтлы предсказуемо оказались проблемой для малопроизводительного чипсета смартфона OnePlus Nord N100. Эта производительность породила причудливую ситуацию, когда компанию OnePlus снова и снова спрашивают, а поддерживает ли N100 на самом деле 90 Гц. Ответ производителя: «Фактическая частота обновления зависит от настроек, используемых приложений и ограничений обработки». Так что компания прекрасно понимает, что производительность чипсета может оказаться узким местом для достижения заявленных параметров экрана.

Тем не менее, становится понятно, что результаты бенчмарков – это не божественное откровение и мерило всего. При покупке смартфона среднего класса с экраном с высокой частотой обновления его условные баллы не следует воспринимать как диагноз. Новые технологии могут сделать повседневную работу приятнее и обеспечить плавность графики в легких играх. Совсем другое дело, когда речь идет о недорогих телефонах с подобными экранами. Тот, кто надеялся на плавное воспроизведение любого контента с высокой частотой обновления, будет разочарован.

Чего ждать в 2021 году?

Если говорить о том, как это все выглядит с формальной точки зрения, то на флагманском уровне наблюдается явный прогресс. Стабильная производительность в 120 Гц или 144 Гц обеспечивается чипсетами серий Snapdragon 855 и 865. В следующем году топовые смартфоны продолжат движение к плавной и стабильной поддержке высокой частоты обновления, особенно это касается тех аппаратов, которые получат Snapdragon 888. Еще одна тенденция, наблюдавшаяся в 2020 году, – это появление дисплеев с переменной частотой обновления. Похоже, что в следующем году эту технологию станут использовать шире. Она обеспечивает более энергоэффективное использование, так как экран с высокой частотой обновления может переходить на частоту обновления в 20 Гц или даже в 10 Гц при просмотре фотографий, интернет-страниц и другого статического контента.

В отношении аппаратов среднего уровня производителям тоже есть над чем поработать в 2021 году. И направления работы уже видны. Совершенно новый чипсет Samsung Exynos 1080 намекает на то, что смартфоны Samsung среднего класса получат графическую производительность на уровне платформы Exynos 990, т.е. будут сопоставимы с аппаратами линеек Galaxy S20 и Note 20. Этот новый процессор оснащен графической подсистемой Mali-G78 MP10, тогда как в Exynos 990 используется графика Mali-G77 MP11.

Компания Arm также представила новый графический процессор Mali-G68. Разработчик позиционирует его между графическим процессором среднего уровня Mali-G5x и высокопроизводительной графикой Mali-G7x. Плюсом модуля Mali-G68 нужно считать то, что он получил некоторые основные функции от Mali-G78. Это позволяет предположить, что смартфоны среднего класса с этим «суб-премиум» графическим процессором могут получить существенную прибавку в производительности.

Частота обновления – это лишь одна из характеристик

Также стоит отметить, что частота обновления экрана не является определяющим фактором качества отображения контента на смартфоне. Есть много других факторов, которые определяют конечный результат. Более того, даже тип экрана нельзя назвать ключевым. Споры между сторонниками OLED и ЖК-дисплеев идут уже много лет и все еще далеки от завершения. Первый тип предлагает более глубокий черный цвет и улучшенное энергопотребление. Вторые дешевле и менее подвержены выгоранию экрана со временем. Однако в последние годы баланс сильно сместился в сторону OLED, все больше компаний используют этот тип экранов и борются с выгоранием. Ранее Android Authority проводили опрос своих читателей, поставив ЖК-панель с высокой частотой обновления против OLED-экрана с 60 Гц. И более 70% респондентов проголосовали за OLED-панель с 60 Гц, свидетельствуя о том, что для большинства более яркие экраны важнее экранов с большей частотой обновления.

Поддержка цвета – еще один важный фактор качества экрана. Это особенно верно в отношении таких брендов, как Apple и Oppo, которые движутся в направлении внедрения поддержки 10-битного цвета. Представители Oppo заявляют, что они готовы перейти на 10-битный формат HEIF, что даст возможность отображать снимки с камеры во всей их 10-битной красоте на дисплее смартфона. Так что ожидайте улучшения цветопередачи и отображения на смартфонах следующего года.

В то же время часть пользователей указывают, что они не могут отличить стандартные 60 Гц от высоких частот обновления. Типы дисплеев и поддержка цвета, в том числе HDR, будут определяющими для этих потребителей.

Это не значит, что экраны с высокой частотой обновления не имеют большого значения сейчас или утратят его в будущем. Напротив, логичнее предположить, что все больше смартфонов в разных ценовых сегментах получат такие экраны. Тем не менее, когда дело доходит до обеспечения отличного качества изображения, частота обновления оказывается лишь одной из частей головоломки. И очевидно, что технология требует соответствующего увеличения производительности чипсета для эффективной работы в различных сценариях. 

Так что прежде чем вас обманут утверждения о супер-пупер-смартфонах с экранами с высокой частотой обновления, стоит посмотреть в глаза правде. В конце концов, какой смысл покупать смартфон с частотой 144 Гц, если производительности его чипсета едва хватает для обеспечения плавной работы при стандартной частоте обновления, а вы вообще не видите разницы с 60 Гц?