8000 Hz. Nyolcszor nagyobb szám, mint az 1000 Hz — de ettől nyolcszor jobb lesz az egér?

A gaming egerek specifikációiban lassan ugyanolyan természetessé vált a 8000 Hz, mint néhány éve az 1000 Hz. Nyolcszor nagyobb szám, tehát nyolcszor jobb egér?

Nyilván nem.

De akkor mégis mi történik, amikor 1000-ről 8000 Hz-re kapcsoljuk a polling rate-et? Mit nyerünk vele, mit kell ezért elvégeznie az egérnek és a számítógépnek, és miért kezd ettől látványosan gyorsabban fogyni egy vezeték nélküli egér akkumulátora?

Kezdjük azzal, amit a szám ténylegesen jelent.

Egy milliszekundumból egy nyolcad

Az 1000 Hz-es polling vagy report rate azt jelenti, hogy az egér másodpercenként legfeljebb ezerszer küldhet friss állapotot a számítógépnek. Két ilyen riport lehetősége között tehát körülbelül 1 milliszekundum telhet el.

2000 Hz-nél ez 0,5 ms.

4000 Hz-nél 0,25 ms.

8000 Hz-nél pedig 0,125 ms.

Fontos viszont rögtön szétválasztani két dolgot. A polling rate nem azonos azzal, hogy az optikai szenzor milyen gyakran vizsgálja a felületet. A modern szenzor a saját belső rendszerében dolgozik, az egér elektronikája ebből számítja ki a mozgást, a report rate pedig egy későbbi ponton szabja meg, milyen sűrűn juthat ebből friss információ a számítógéphez.

Vagyis a szenzor nem lesz nyolcszor pontosabb attól, hogy 1000-ről 8000 Hz-re kapcsoljuk. A számítógép viszont sokkal sűrűbben kaphat hírt arról, hogy mi történt az egérrel.

A varrógép és a körív

Képzeljük el az egér mozgását úgy, mint egy varrógép varratát. A tű nem húz folytonos vonalat az anyagra, hanem egymás után készíti az öltéseket. Ha ugyanazt az ívet kevés pontból akarjuk kirajzolni, közelről egyre szögletesebbnek látjuk. Minél sűrűbben követik egymást az öltések, annál pontosabban közelíti a varrat az eredeti ívet.

Az egér természetesen nem szó szerint pontokat rajzol a képernyőre, de a hasonlat jól megmutatja, mit ad a sűrűbb riportálás. Két állapotjelentés között kevesebb mozgásnak kell összegyűlnie, így a PC időben finomabb részletekben kapja meg ugyanazt a kézmozdulatot.

1000 Hz-en két riport között akár egy teljes milliszekundum mozgása gyűlhet össze. 8000 Hz-en ugyanerre legfeljebb 0,125 milliszekundum jut.

Nem egy program rajzol mesterségesen több lyukat a szövetre. Ténylegesen sűrűbben kapunk új öltést.

De mit csinál ezekkel a játék?

Az egérmozgás nem kész képernyő-koordináták sorozataként érkezik. A PC jellemzően relatív elmozdulásokat, úgynevezett deltákat kezel: ennyit változott az egér helyzete az előző állapothoz képest.

Egy játék vagy input API ezeket a mozgási adatokat feldolgozza. Több köztes delta is érkezhet két feldolgozási pillanat között; ezek külön-külön is rendelkezésre állhatnak, vagy felhalmozott mozgásként kerülhetnek az alkalmazás elé.

Ez azért fontos, mert a játék képkockasebessége és az egér polling rate-je két külön óra szerint jár.

Vegyünk egy 240 FPS-sel futó játékot. Egyetlen képkocka körülbelül 4,17 milliszekundumig él. Ez alatt 1000 Hz-es egérnél nagyjából négy riportidőablak fér el, 8000 Hz-nél viszont akár harminchárom.

A játék ettől természetesen nem rajzol harminchárom külön képet az egér mozgásáról. Továbbra is egyetlen következő képkockát kell elkészítenie, csak közben jóval sűrűbb inputtörténet állhat a rendelkezésére.

Ez a magas polling egyik valódi előnye: nem több képernyőpontot kapunk, hanem finomabb időbeli felbontást.

Akkor az alacsonyabb pollingnál a gép kitalálja a hiányzó pontokat?

Nem feltétlenül.

Szenzor, firmware, operációs rendszer vagy játék végezhet smoothingot, predictiont, interpolationt vagy más mozgásfeldolgozást, de ezek külön mechanizmusok. Nem helyes általános szabályként azt mondani, hogy 1000 Hz-en a játék kénytelen kitalálni a köztes mozgást, 8000 Hz-en pedig erre már nincs szükség.

A különbség egyszerűbb ennél. Magasabb report rate mellett eleve több valódi, időben közelebb lévő inputállapot juthat el a számítógéphez. Emiatt kisebb mozgásdarabok halmozódhatnak össze egy-egy riportban, és frissebb állapot állhat rendelkezésre, amikor a játék feldolgozza az inputot.

A smoothing vagy prediction kérdését külön kell kezelni. Egy jó modern gaming egérnél sokszor éppen az a cél, hogy a rendszer minél kevésbé módosítsa mesterségesen a felhasználó valódi mozgását.

Nyolcszor több riport nem jelent nyolcszor gyorsabb reakciót

A polling rate csak a teljes inputlánc egyik eleme. Ott van maga a szenzor és az egér mikrokontrollere, a vezetékes vagy rádiós kapcsolat, az operációs rendszer, a játék inputkezelése, a processzor, a képkockák elkészülési ideje, végül pedig a monitor frissítése.

Az egér tehát hiába képes 0,125 milliszekundumonként új állapotot küldeni, ettől az egész rendszer nem lesz nyolcszor gyorsabb.

Az 1000 és 8000 Hz közötti maximális riportintervallum különbsége 0,875 ms. Ez technikailag mérhető előny, de a „mérhető” és az „érezhető” nem ugyanazt jelenti.

A magas polling ott válik igazán érdekessé, ahol amúgy is nagyon gyors minden: magas képkockaszám, 240, 360 vagy még gyorsabb monitor, alacsony rendszerkésleltetés és olyan játék, amely megfelelően kezeli a nagy frekvenciájú inputot.

Egy lassabb rendszerben vagy hétköznapi asztali használat közben az 1000 Hz már eleve legfeljebb körülbelül egy milliszekundumot hagy a következő riportig. Innen próbálunk további tizedmilliszekundumokat lefaragni.

A vezeték nélküli kapcsolatnál van még egy érdekes előny

A 2,4 GHz-es rádiós kapcsolat nem légüres térben működik. Wi-Fi, más vezeték nélküli perifériák, USB-eszközök és különféle elektromágneses zajforrások ugyanabban a környezetben dolgozhatnak. Egy jól megtervezett gaming egér és vevő sokat tesz azért, hogy mindebből semmit ne vegyünk észre, de hibás vagy elveszett rádiós tranzakció elméletileg továbbra is előfordulhat.

Itt csábító lenne azt mondani, hogy a 8K egér gyorsabban újraküldi az elveszett adatcsomagot. Ezt azonban nem tudjuk általánosan kijelenteni, mert a különböző gyártók saját vezeték nélküli protokolljai eltérhetnek, az újraküldés vagy hibajavítás pontos működését pedig nem minden esetben dokumentálják.

A rövidebb riportintervallum ettől még számít.

1000 Hz-nél a következő új riport lehetősége körülbelül 1 milliszekundum múlva jön. 8000 Hz-nél akár 0,125 milliszekundum múlva érkezhet újabb friss állapot. Ha tehát egyetlen tranzakció nem jut célba, magasabb report rate mellett hamarabb állhat rendelkezésre a következő használható mozgásinformáció.

A 8000 Hz nem javítja meg az interferenciát. Egyszerűen kevesebb időt hagy egyetlen kimaradt állapotnak arra, hogy észrevehetővé váljon.

Az akkumulátor viszont pontosan érti, hogy bekapcsoltuk

Vezeték nélküli egérnél a magas polling egyik legkönnyebben észrevehető következménye nem a kurzoron jelenik meg, hanem az akkumulátorikonon.

Az egér elektronikájának sűrűbben kell dolgoznia, a rádiós kommunikáció gyakoribb lehet, és kevesebb idő maradhat energiatakarékos állapotokra. Nem egyetlen alkatrész „eszi meg” az akkumulátort: az egész rendszer aktívabbá válik.

Ez már nem tizedmilliszekundumokban mérhető különbség. Aktuális vezeték nélküli 8K egereknél ugyanazon modellen belül többszörös eltérés is lehet az 1000 és 8000 Hz-re megadott üzemidő között. Van olyan modell, amelynél nagyjából 95 óráról 17 órára, másiknál 171 óráról 29 órára esik a gyártó által megadott üzemidő.

A két egeret nem érdemes egymással versenyeztetni, mert más akkumulátor, rádió, firmware és energiamenedzsment dolgozik bennük. Ugyanazon modellen belül viszont a tendencia nehezen félreérthető.

A magasabb polling rate-nek energiaára van. A 8K-ért nemcsak pénzzel fizetünk, hanem töltővel is.

És a PC mit szól hozzá?

A történet másik felét könnyű elfelejteni, mert az egér dobozára ritkán írják rá, mennyi processzoridőt kér a legmagasabb polling rate.

Pedig a beérkező inputot a számítógépnek fel is kell dolgoznia. 1000 helyett akár 8000 riport érkezhet másodpercenként, és ez növelheti az inputkezelés CPU-terhelését.

Erős modern gépnél ez általában nem jelent különösebb problémát. Régebbi processzornál, CPU-limitált játékban vagy rosszul optimalizált inputkezelés mellett viszont már megjelenhet FPS- vagy frametime-hatás.

Itt jön a technológia egyik érdekes ellentmondása. Kisebb inputkésleltetésért kapcsoljuk be a 8K-t, de ha az extra inputfeldolgozás közben máshol rontja a rendszer működését, az elméleti nyereség egy részét ugyanazzal a mozdulattal vissza is adhatjuk.

Akkor kapcsoljuk ki?

Nem ez következik belőle.

Ha gyors gépünk és magas frissítésű monitorunk van, kompetitív játékot játszunk, az adott játék jól kezeli a magas polling rate-et, és az egér stabilan működik 4000 vagy 8000 Hz-en, akkor van értelme használni azt a képességet, amiért fizettünk.

Csak nem feltétlenül mindig.

Munka közben, böngészésnél vagy lassabb játékokban az 1000 Hz már eleve körülbelül egy milliszekundumos maximális riportintervallumot jelent. Vezeték nélküli egérnél ezért jóval hosszabb akkuidőért cserébe gyakran nagyon kevés gyakorlati előnyt adunk fel.

A 2000 és 4000 Hz pedig pont azért érdekes, mert nem csak két választás létezik: „régi” 1000 Hz és „mindent bele” 8000 Hz. A köztes fokozatok sok gépen és sok játékban ésszerű kompromisszumot jelenthetnek.

Akkor mire jó a 8000 Hz?

Arra, amire valójában tervezték: a teljes inputlánc egyik apró késleltetési elemét csökkenteni, és időben sűrűbb mozgási információt adni a számítógépnek.

Nem teszi nyolcszor gyorsabbá az egeret, nem teszi nyolcszor pontosabbá a szenzort, és nem garantálja, hogy észrevesszük a különbséget. Cserébe vezeték nélküli egérnél rövidebb akkuidőt, a számítógép oldalán pedig több feldolgozást kér.

A 8000 Hz tehát nem ingyenes gyorsítás, hanem technikai csereüzlet.

Hogy megéri-e? Na, végre ez a jó kérdés.

KÉRDŐJEL // „Kérdőjellel kezdődik a tudás.”

Képforrás: mesterséges intelligenciával generált illusztráció (GamersLife // AI VISUAL)