AMD FreeSync 2 wird erwachsen: HDR und Low Latency

Das Bessere ist des Guten Feind? Mit Freesync 2 setzt AMD nur konsequent das fort, was man seit nunmehr fast zwei Jahren mit FreeSync begonnen und auch Schritt für Schritt technisch ausgebaut hat. Ein neuer Standard mit weiteren Features? Warum nicht...

Rückblick: Verbesserungen statt Stillstand

Es sind mittlerweile fast zwei Jahre vergangen, seit FreeSync seitens AMD mit viel Aufwand eingeführt und gleichzeitig auch die Verbreitung durch möglichst viel kompatible Hardware in Form passender Monitore gepusht wurde. Seitdem ist einiges passiert und AMD hat es mittlerweile mit der Low-Frame-Rate-Kompensation (LFR) auch geschafft, auf diesem Gebiet technisch zu Nvidias G-Sync aufzuschließen.

Dies war auch dringend notwendig, denn es war eines der Hauptargumente für G-Sync (und gegen FreeSync), dass ohne LFR immer genau dann, wenn die Bildrate unter die minimale Bildwiederholrate des FreeSync-Monitors fiel, diese Technologie einfach aufhörte zu funktionieren. Die sichtbaren Folgen waren dann ein ärgerliches Stottern des Bildes und jede Menge Tearing, was nicht wenige Käufer davon abhielt, sich für FreeSync zu entscheiden.


Nach der Implementierung von LFR in den Crimson-Treiber stand AMD aber vor einem neuen Problem, denn obwohl viele der bereits auf dem Markt erhältlichen Monitore dieses Feature automatisch unterstützten, waren es doch nicht alle. Der Grund dafür ist rein technischer Natur, denn die Verwendung von LFC erfordert eine maximale Bildwiederholrate, die mindestens der 2,5-fachen minimalen Bildwiederholfrequenz entspricht und idealerweise noch höher ausfällt. Die in einigen Monitoren verbauten Platinen, die lediglich Refreshraten zwischen 40 und 60 Hz, 48 und 75 Hz bzw. 55 und 75 Hz boten, konnten mit LFR somit nichts anfangen.

Es waren genau diese Kinderkrankheiten, die viele Käufer zunächst davon abhielten, sich für FreeSync als günstige, aber eben auch nicht ganz problemfreie Alternative zu G-Sync zu entscheiden. Mittlerweile hat man auch die Hardwareseite gehörig forciert und viele neue Partner finden können. Folgt man AMDs eigenen Aussagen, so gibt es mittlerweile deutlich mehr FreeSync- als G-Sync-Monitore am Markt, womit man Nvidia bei der Vielfalt der Angebote deutlich übertroffen haben dürfte. Die aktuellen Implementierungen sind, das muss man AMD neidlos zugestehen, sehr gut gelungen und in der Praxis wirklich unproblematisch nutzbar.

Natürlich gab und gibt es immer irgendetwas zu verbessern und so wurde die Funktionalität beispielsweise auf HDMI ausgeweitet, so dass dieser Anschluss mittlerweile von einigen Monitoren bereits vollumfänglich unterstützt wird. Dazu gehört auch die Möglichkeit, Vollbilder im Fenstermodus (Windowed Mode) randlos darstellen zu können.

Proprietäre Schnittstelle gegen offenen Standard - AMD ist sich mit Sicherheit der Anstregnungen bewusst, die es (noch) kosten wird, um Spieler davon zu überzeugen, ihr Geld in FreeSync-kompatible Hardware zu investieren und nicht beim Mitbewerber zu lassen. Dabei dürfte AMD der Umstand in die Hände spielen, dass die durch den offenen Standard entfallenden, hohen Lizenzgebühren in Form von Kostensenkungen an den Nutzer weitergereicht werden können.

Radeon FreeSync 2: ein Schritt in Richtung HDR

Bereits im Jahr 2015 hat uns AMD sehr ausführlich geschildert, wie die Vision für High-Dynamic-Range-Rendering (HDR) Gestalt annehmen könnte. Mittlerweile basieren sowohl die Sony PlayStation 4 Pro, als auch Microsofts Xbox One auf AMD-Grafik und unterstützen HDR10. Betrachtet man den Markt der TV-Geräte, dann wird man auch hier den stärker werdenden Trend zu HDR nachverfolgen können. Mittlerweile gibt es sogar (Konsolen-) Spiele, die speziell dafür entwickelt wurden, um dieses Feature überhaupt nutzen zu können und um ein weiteres Verkaufsargument zu liefern.

Radeon FreeSync 2 will dieses bisher Konsolen-exklusive Feature nun für den PC massentauglich machen. Die Funktionalität hat AMD in einer Folie als Übersicht zusammengefasst:

Das augefälligste Feature ist der Wegfall des monitorseitigen Tone-Mappings, das bisher notwendig wurde, um eine HDR-Bild auch farbecht ausgeben zu können. RadeonFreeSync 2 besitzt die Fähigkeit, die Spiele-Engine mit allen relevanten, zuvor ausgelesenen Daten der Anzeige direkt zu versorgen (siehe Folie oben, unterer Teil).

Dies erlaubt es, die maximale und individuell an das jeweilige Anzeigegerät angepasste Bildqualität zu generieren, die dann eine echte native Ausgabe ohne weitere Nachbearbeitung ermöglicht. Damit soll sich in Folge auch der Input-Lag deutlich reduzieren lassen, wie AMDs Folie zeigt. Nicht unterstützte Software kann den Monitor und dessen Voreinstellungen nutzen wie bisher, eine explizite Umstellung ist nicht nötig.

Die Frage, warum man nicht einfach die bestehenden Möglichkeiten von HDR10 oder Dolby Vision nutzt, wurde bereits indirekt im vorigen Abschnitt beantwortet, denn diese benötigen einen weiteren Schritt fürs Tone-Mapping, was AMD mit diesem neuen Lösungsansatz komplett vermeiden will.

David Glen, Senior Architect bei AMD, sagte uns, dass HDR10 und Dolby Vision zwar eigentlich perspektivisch für zehn Jahre im Voraus entworfen wurden; dennoch verhalte es sich aber bereits heute so, dass die besten erhältlichen HDR-Displays die Grenzen dieser Übertragungsmöglichkeiten beim Stream schon fast erreicht hätten. Das Display-seitig notwendige Tone-Mapping und der die daraus folgende Eingabeverzögerung (Input-Lag) sind dann nur weitere Argumente gegen diese Lösungen.

Das zu umgehen, klingt erst einmal nach jeder Menge Arbeit. Immerhin muss jeder FreeSync-2-kompatible Monitor zunächst charakterisiert werden, um das Ganze überhaupt starten zu können. Dann müssen auf der Softwareseite auch die Spiele und Videoplayer über eine von AMD zur Verfügung gestellte API verfügen. Es gilt also eine Menge Dinge zwischen Spielentwicklern, AMD und Display-Herstellern zu koordinieren, damit eine echte Umsetzung überhaupt Realität werden kann.

Es bleibt damit auch abzuwarten, wie AMDs Partner Radeon FreeSync 2 aufnehmen werden, denn neben dem weiteren Aufwand wird diese Technologie auch (erst einmal vorübergehend) das werden, was man an G-Sync stets kritisiert hat: eine proprietäre Schnittstelle. Was letztendlich jedoch den Unterschied machen könnte, ist der überschaubare Kostenfaktor, da Nvidias hohe Lizenzgebühren stets ein Kritikpunkt kontra G-Sync waren und es immer noch sind.

AMD hat uns auch erläutert, welche Voraussetzungen für FreeSync 2 nötig sein werden. So müssen Marken-Displays mehr als das Doppelte der wahrnehmbaren Helligkeit und des Farbvolumen des sRGB-Farbraums liefern können. AMD will diese Technogie bereits 2017 starten, also wird es interessant sein, den Hersteller an dieser Zeitvorgabe zu messen und zu sehen, was innerhalb dieses sehr eng gesetzten Zeitraums bereits tatsächlich an Produkten am Markt verfügbar sein wird.

AMDs David Glen sicherte uns zu, das wir bereits in diesem Jahr Monitore mit der erwähnten Minimalanforderung an die Helligkeit sehen werden. Darüber hinaus betonte er, dass man für die FreeSync-2-Zertifizierung generell auch eine geringe Latenz fordern wird und dass mehr als "einige Millisekunden" völlig inakzeptabel wären. Genaue Zahlen dazu blieb er uns zwar schuldig, aber wir hatten ja bereits erwähnt, dass die LFR-Kompensation auch ein obligatorischer Teil von FreeSync 2 sein wird.

AMD prognostiziert, dass FreeSync und FreeSync 2 auf absehbare Zeit nebeneinander existieren werden, so dass man auch weiterhin neue FreeSync-fähige Displays am Markt sehen wird, währen zur selben Zeit auch FreeSync 2-zertifizierte Modelle erscheinen werden. Jede AMD-Grafikkarte, die FreeSync unterstützt, unterstützt laut AMD auch FreeSync 2, so dass es hier zu keinen Inkompatibilitäten kommen wird. Ob, wann und wie sich das alles durchsetzen wird, bleibt natürlich abzuwarten, aber der Anfang ist zumindest schon einmal gemacht worden.

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