垂直同步的作用是啥？

垂直同步的主要功能就是迫使显卡的输出帧率和显示器的刷新率保持一致，以此来消除画面撕裂的问题。它是通过使GPU在完成一帧渲染之后再等到来自显示器的垂直同步信号来实现的，保证每一帧都能够在完整的扫描周期里被展示出来，防止由于帧提交时间的不同步所造成的上下画面错位、断裂的感觉。该机制可以在60Hz的标准屏幕上把撕裂的概率降到最低，在高刷新率的游戏屏幕上也可以提高相邻两帧之间的相似度；但是同步的过程会产生一定的输入延迟，并且如果GPU的速度远远超过了显示屏的最大刷新速率的话就会出现帧率限制或者渲染队列堵塞的情况，需要根据具体的应用环境来进行取舍使用。

什么是垂直同步？

画面撕裂的原因是显卡在显示器还没有完成当前帧扫描的时候就把下一张图片推送给它了。比如一个60赫兹的屏幕每16.67毫秒就会更新一次画面，在第12毫秒的时候如果GPU已经把下一张图准备好的话，那么显示器就会在中间位置切换画面，上面的部分还是老的画面，下面是新的画面，这就形成了明显的断层线。开启垂直同步之后，GPU画好一张图之后就会处于等待的状态直到显示器发出了V-Blank信号——也就是表示上一张图已经完全结束了并且可以安全地保存下来了。这时GPU才会开始绘制下一张图，并且保证每一帧的内容都能被完整的捕捉到并且展示出来。根据测试数据，在《CS2》这样的游戏里如果不开启垂直同步的话撕裂的发生概率会达到百分之三十七左右，但是开启了之后就几乎不会出现了，在横着跑的时候差别特别大。

二、开启和关闭的操作判定标准

是否开启垂直同步要从三个角度来考虑：显示器刷新率、游戏的实际帧率变化范围和操作响应灵敏度的要求。如果游戏的帧率一直保持在130-145fps之间，并且显示器是144hz的话，那么就开启垂直同步；而当帧率出现较大的起伏（比如在开放世界的角色扮演游戏里）的时候，则不开启或者使用自适应同步技术（例如G-Sync/FreeSync）。另外，在Windows系统的全局设置中，可以分别给各个游戏设定垂直同步策略而不影响整体性能。

第三部分是替代方案以及进一步改进的建议

如果垂直同步的延时无法忍受的话，那么就使用硬件级别的自适应同步技术来代替它吧。对于使用NVIDIA显卡的用户来说，在控制面板里打开G-Sync就可以实现显示器刷新率与GPU输出帧率之间的自动调整（比如由48Hz变为165Hz），从而避免出现撕裂现象并且把输入延时控制在一个完整的画面之内；而对于采用AMD显卡的用户而言，则可以开启FreeSync Premium来进行同样的操作。这些技术可以让显示器刷新率随着GPU输出帧率的变化而变化，并且不会产生任何撕裂的情况发生。如果设备本身不支持上述的技术方案的话，那么可以在软件层面启用NVIDIA的Fast Sync或者AMD的Enhanced Sync：前者只显示最新的完整画面而不保留中间的部分，后者则是丢弃掉中间的画面来减小延时，在《Apex英雄》游戏中开启Fast Sync之后平均延时会降到19毫秒左右，而且仍然没有出现撕裂的现象。

因此垂直同步并不是过时的技术，在某些情况下可以起到很好的效果，它是用来在一定条件下对画面进行精确控制的一种手段。如果用得当的话，它仍然可以起到保护画面完整的作用。