Co je uvnitř 144Hz 4K monitorů s G-Sync HDR? Aktivní chlazení, FPGA, 4:2:2 barvy

19

Na trh teď konečně přišly 144Hz herní monitory s rozlišením 4K (plus silnými schopnostmi HDR zobrazení) s technologií G-Sync HDR. Tu Nvidia představila začátkem roku 2017, ohlášená LCD měla od té doby ale značné zpoždění. Trochu to možná souvisí i s tím, že nejde rozhodně o úplně standardní monitory, jak teď ukazují rozborky v recenzích.

 

Aktivní chlazení

Recenzi monitoru Asus ROG Swift PG27UQ si můžete přečíst například na webu PC Perspective. Kromě samotného testování obrazu a fungování je na ní ale zajímavý pohled pod plasty této obrazovky. Jedna z prvních věcí, která vyčnívá, je aktivní chlazení, což není v monitorech běžná věc. Jak model Asusu, tak konkurenční Acer Predator X27 jsou uvnitř vybavené plochým chladičem podobným těm používaným v noteboocích či možná spíše v kompaktních PC typu NUC (jde o výkonnější a větší chladič), který slouží k ochlazování hlavní elektroniky.

Ventilátor viditelný v místě montáže stojanu
Ventilátor viditelný v místě montáže stojanu

Tento chladič používá relativně malý radiální ventilátor (Sunon EF70151S1-C010-S9A, který podle zběžného googlení najdete také třeba v miniPC HP EliteDesk 800 G1). Nasává vzduch v oblasti, kde se k monitoru přimontovává stojan nebo VESA držák. Vzduch je z tohoto chladiče vyfukován opět jako u notebooků – u monitoru Asus perforací ve spodní části vedle vstupních portů. Zdá se, že monitor Aceru má s tímto chladičem problém, pokud ho instalujete na dodávaný VESA držák. Ten podle tohoto uživatele blokuje přístup vzduchu a zvyšuje hlučnost. U Asusu tato závada není, protože jsou použité distanční sloupky, které držák oddálí. Ventilátor ale i při normálním použití se stojanem stále bude generovat určitou hlučnost, s čímž je třeba počítat.

Chlazení je podobné notebooku, respektive kompaktním PC
Chlazení je podobné notebooku, respektive kompaktním PC

Kromě tohoto prvního ventilátoru, který je vidět po odšroubování stojanu, je ale zdá se alespoň uvnitř modelu Asusu ještě jeden podobný radiální ventilátor. Jeho úkolem je zřejmě vysávat vzduch z prostoru uvnitř šasi a tlačit ho ven řadou perforací na horní hraně monitoru. Zatímco první chladič se stará o elektroniku, tento ventilátor je zřejmě instalován pro odvod tepla, které vytváří podsvícení panelu. Použitý panel AU Optronics M270QAN02.2 má mít špičkový jas až 1000 cd/m² (trvalé maximum je zřejmě 600 cd/m²) a výdej tepla je asi značný. Aktivní chlazení by ze stejného důvodu měly mít i některé televize.

Druhý ventilátor nahoře vyfukuje vzduch zevnitř šasi horní hranou monitoru. Odvádí asi hlavně teplo z výkonného podsvícení panelu
Druhý ventilátor nahoře vyfukuje vzduch zevnitř šasi horní hranou monitoru. Odvádí asi hlavně teplo z výkonného podsvícení panelu

FPGA a 3 GB RAM

Zajímavá je na monitoru elektronika. Nvidia u modulů G-Sync používala už dřív programovatelné čipy FPGA a stejné řešení je použito i u těchto monitorů a G-Sync HDR. Navíc jde zdá se o FPGA poměrně výkoné, čip Altera Arria 10 GX 480 se 480 tisíci logickými elementy. Je instalované na vyměnitelném modulu, na němž se nachází také 3 GB paměti DDR4 na taktu 2400 MHz. Nároky G-Sync HDR na výpočetní výkon elektroniky (a její I/O rozhraní) jsou tedy asi docela velké. Kromě zahřívání a onoho aktivního chlazení toto zřejmě také stojí za vysokou cenou monitorů (2000 $), cena FPGA modulu samotného bude patrně pár set dolarů. Protože teplo pochází z elektřiny, má monitor logicky při hraní nebo zobrazování HDR videa docela vysokou teplotu, Asus v specifikacích uvádí příkon 180 W. I když cílové skupině asi toto moc vadit nebude.

Elektronika implementující G-Sync HDR: FPGA Altera Arria 10 GX 480 a 3 GB paměti DDR4
Elektronika implementující G-Sync HDR: FPGA Altera Arria 10 GX 480 a 3 GB paměti DDR4. Cena modulu nebude nízká

Pro masovější rozšíření monitorů s takovýmito parametry bude evidentně nutné, aby fungování zajišťovala standardní jednodušší elektronika s nižší cenou (a spotřebou). Doufejme, že nebude trvat tak dlouho, než výrobci těchto čipů budou mít takový hardware k dispozici. Podobné 4K/144Hz monitory s konkurenčním FreeSync 2 HDR patrně nevyjdou, dokud standardní řadič pro LCD tyto parametry nezvládnou. Co ale asi bude větší oříšek, bude ono zahřívání LCD panelů podporujících DisplayHDR 1000. Zde se nutnost aktivního chlazení asi tak snadno neodbourá (snad jen pomocí nějakých těžkých soustav heatpipe a pasivních chladičů vyvedených na zadní stranu šasi). Nicméně panely podporující třeba jen DisplayHDR 600 by snad mohly být schopné rozumě fungovat bez chlazení při zachování obstojného obrazu.

144Hz v rozlišení 4K vede k podvzorkování barev

V souvislosti s elektronikou těchto monitorů je asi dobré připomenout ještě jednu věc. Už delší dobu bylo známé, že tato LCD nebudou schopna při frekvenci 144 Hz zvládnout 4K rozlišení s obrazem HDR. Nestačí na to kapacita rozhraní DisplayPort 1.4, s čímž se zřejmě nijak nepodařilo pohnout. Bohužel Nvidia v elektronice pro G-Sync HDR nemá implementovánu kompresi DSC a máme už potvrzeno, že oba monitory s G-Sync HDR musí při vyšších frekvencích používat podvzorkování barev na 4:2:2. To by nemělo příliš vadit při přehrávání videa nebo třeba prohlížení fotografií a s podobným „přírodním obsahem“, byť dvojí konverze barev přináší určitý šum či nepřesnosti, který by ale neměly být příliš pozorovatelné. Vzorkování 4:2:2 ale bude vytvářet rušivé rozmazání obrysů při zobrazení textu, GUI a podobných ostrých počítačových obrazců. Při práci bude proto dobré monitor provozovat na nižší frekvenci.

Asus ROG Swift PG27UQ
Asus ROG Swift PG27UQ

Maximální snímková frekvence, při které monitory pracují se standardním vzorkováním 4:4:4, je u nich při zapnutém HDR jen 98 Hz, což poněkud redukuje výhodu jejich rychlého panelu. Na jednu stranu dnešní grafické karty stejně často nebudou schopné monitor ve hrách takto rychle živit, na druhou stranu ale asi tato LCD jsou investicí na několik let. První generace 4K/144Hz/HDR monitorů je tedy do značné míry kompromisní, i když přínosy v obraze jsou velmi zajímavé (kombinace 4K, DisplayHDR 1000 a vysoké/adaptivní obnovovací frekvence z těchto LCD dělá nejlepší zobrazovadlo pro hry, jaké teď existuje). Pro většinu hráčů, kteří nemají úplně neomezené rozpočty na luxusní příslušenství, ale asi bude lepší počkat rok dva, až tato technologie projde trochou evoluce.

Co je uvnitř 144Hz 4K monitorů s G-Sync HDR? Aktivní chlazení, FPGA, 4:2:2 barvy
Ohodnoťte tento článek!
4.88 (97.5%) 16 hlas/ů

19 KOMENTÁŘE

  1. To jo, monitor s ventilátorem a ještě s nějakým levným čínským šmejdem. Vždycky vzpomínám u kamoša, zapl počítač a bzukot jak prase, mu povídám co se děje a on že v pohodě, až se grafická karta zahřeje tak to přestane a fakt asi po pěti minutách z ničeho nic lup a bylo ticho.

  2. Stačilo tam dát jeden velkej 400mm ventilátor se 100 otáčkami za minutu aby neprodukoval hluk a bylo by. Né oni tam musí narvat dva malý. Můžete mít sebelepší ventilátorek, ale čím menší tím dřív se zanese a musí mít velký točky. Mám tady Xerox tiskárnu, kdykoliv si na ni šáhne počítač tak se taková malá černá dě*ka roztočí a sviští to tady minutu, než se zas vypne. A mě bude někdo vykládat něco o tom že si mám něco o tom zjistit. Dokonce tady byl technik a já mu říkám vyměníme to za nějakej značkovej tichej a on že né, že by to poznalo a nefungovalo, nebo hlásilo poruchu. A navíc je to v záruce. Tož tak asi k těm malým černým ventilátorkům za dolar.

  3. v březnu než jsem prodal svou GTX 1070 byla s HDR na PC situace naprosto tristní, nejen že byla podpora her téměř nulová ale dokonce po zapnutí HDR se děl přesný opak, obraz na HDR TV ztratil barvy a byl tmavý, vyřešilo se tohle vůbec? Já totiž ani neměl chuť zkoumat zda je na vině Win10 nebo ovladače nV.

    Naopak na PS4 Pro HDR fungovalo a funguje doteď bezvadně a řada her i straších dostala HDR patch

    • HDR se hrami ktere jsem testoval (Destiny 2, BF1, MEffect Andromeda, AC Origins) funguje automaticky jak ma a vizual je neco, co po dlouhe dobe ten look posouva dopredu. Pro majitele kvalitnich 1000nit HDR TV nic noveho.
      Co se woken tyce, tedy desktopu, tam se se zapnutym HDR zobrazuje spravne vse co je HDR a spatne vse, co neni HDR. S tim se neda nic delat. Cili chci prehravat HDR youtube nebo film, musim se prepnout do hdr a pak nakonec zpet.