Cada milissegundo é importante!

O Dicionário Webster define ‘latência’ como “a qualidade ou estado de estar presente e capaz de emergir ou desenvolver, mas que agora não é visível, óbvio ou ativo”. E agora que essa palavra foi dismistificada, vamos mergulhar no significado da latência no mundo dos videogames e em como os engenheiros que trabalham no Xbox Series X estão trabalhando para reduzi-lo. xbox series x latencia

Em seus termos mais simples, latência é a medida de quanto tempo leva para um sinal ou parte de dados viajar de um ponto a outro em um sistema. Neste artigo, falaremos sobre a latência de entrada, que mede quanto tempo leva para um sinal ir do seu controle para o console ou do console para a TV. Quase sempre medida em milissegundos (ms), a latência é um elemento-chave da capacidade de resposta e sensação de um jogo.

Existem muitos componentes que contribuem para a latência e a equipe por trás do Xbox Series X ajustou cada um deles para garantir que você tenha os controles mais rápidos e precisos possíveis.

Em uma rápida visita ao Andrew Goossen, lider de tecnologia por trás do Xbox Series X na Microsoft, ficou mais fácil examinar mais de perto as melhorias feitas ao controle.

Para começarmos a entender, no controle o movimento dos manches e dos gatilhos são exemplos de entrada analógica. Os controles atuais coletam amostras e transmitem os resultados a cada 8 ms, independentemente de quando os jogos realmente precisavam dos dados de entrada. Portanto, mesmo se você ajustou rapidamente o stick analógico ou o gatilho de uma maneira ligeiramente diferente, o jogo pode ter recebido essa alteração de estado do botão tarde demais e, por um instante, pode usar o estado anterior do botão.

Embora essa fosse uma solução inteligente para os controles com e sem fio, não era perfeita. Como não estava sincronizado com o loop de entrada do jogo, haveria uma latência ocasional, pois o jogo pode ter pedido os pressionamentos de botão atuais do controlador, mas a plataforma o entregou mais tarde do que o esperado.

Para o Xbox Series X, a equipe inventou uma solução na qual o novo controle obtém amostras e transmite as informações mais atualizadas pouco antes do jogo solicitar. O resultado é a entrega “just in time” que eles chamam de “Entrada dinâmica de latência (DLI)”. O sistema agora mantém precisamente o controle sincronizado com o jogo para entradas analógicas e digitais. A entrada mais atualizada até o momento chega ao console pouco antes de ser solicitada. O resultado: latência no controle significativamente menor. Além disso, tudo é feito sem sacrificar nada em termos de duração da bateria.

Falando em entradas digitais, deve-se notar que pressionar o botão é uma entrada digital porque possui apenas um estado 0 ou 1. Controles anteriores amostraram entradas digitais na mesma taxa que as entradas analógicas. Novamente, isso foi consistente, mas significava que as informações de pressionar os botões eram tão boas quanto a taxa de amostragem. A equipe descobriu que, embora os jogos geralmente interpolem e antecipem a entrada analógica, eles não podem fazer isso nas entradas digitais. Para esse fim, as entradas digitais, como pressionar os botões, precisam ser o mais precisas possível.

Com o Xbox Series X, o controle agora está constantemente monitorado e transmitindo alterações de estado dos botões. Os jogos podem acessar todas as alterações de estado dos botões que ocorreram desde a última vez em que foram verificadas. Embora a conexão sem fio esteja melhor do que nunca, quando um controle é conectado, a equipe implementou a solução definitiva: assim que um estado digital muda, os dados são transmitidos. Não é mais necessário culpar o controle quando você não consegue aquele golpe final em um jogo de luta.

Quanto à maneira como a entrada chega ao seu console sem fio, a equipe decidiu que o protocolo Wireless oferece muitas vantagens (especialmente em termos de compatibilidade com acessórios do Xbox One, alta largura de banda, baixa latência, suporte para até 8 controles e transmissão de dados de áudio / voz) para considerar mudar para outro protocolo. A equipe também melhorou o desempenho da transmissão, ajustando com precisão o design e o posicionamento do wireless para obter conexões ideais.

Já no lado do console, a equipe redesenhou completamente a pilha de entradas, garantindo que os jogos as recebam e possam acessá-las mais rapidamente do que antes, eliminando atrasos que poderiam acontecer se o jogo em si estivesse muito ocupado e sobrecarregando os jogadores. Xbox Series X Latência

A equipe também trabalhou para capacitar os desenvolvedores de jogos a melhorar e otimizar a latência do mecanismo de jogos. Graças a um novo mecanismo adicionado pela equipe, o sistema agora pode conhecer o estado de entrada que corresponde a todos os quadros enviados por HDMI. Pela primeira vez, os desenvolvedores podem medir e ajustar facilmente sua latência de ponta a ponta durante o desenvolvimento do jogo sem o uso de uma câmera de alta velocidade. Ao desacoplar os pipelines de renderização e entrada, o Xbox Series X também suporta 120 FPS, para que os jogos tenham a opção de dobrar sua taxa de quadros de 60 FPS, o que reduz pela metade a latência interna.

Um dos maiores elementos de tudo isso são os dados que fluem através do seu cabo HDMI. A Microsoft é um membro ativo do consórcio HDMI, e a equipe trabalhou duro para moldar o padrão HDMI 2.1 para oferecer suporte a recursos importantes para o Xbox Series X em várias áreas, incluindo:

• Tempo de transmissão para a TV: O HDMI 2.1 suporta até 4k a 120 Hz, o que permitiu à equipe reduzir o tempo de transmissão de quadros de 16,6ms para 8,3ms, sem sacrificar a resolução. Esse é um aprimoramento automático de latência de 8.3ms nas TVs que o suportam e beneficia jogos em todas as taxas de quadros.
• Taxa de atualização variável (VRR): quando os jogos perdem seus quadros, o VRR mostra o resultado com a menor latência possível. As TVs de 120 Hz que suportam VRR geralmente têm janelas de tempo muito grandes, o que torna o desempenho acima de 40 FPS livre de rasgos na tela.
• Latência na TV: o Xbox Series X invoca o ALLM (modo automático de baixa latência) em TVs capazes para ativar automaticamente o modo de jogo, removendo qualquer trabalho anteriormente necessário para os jogadores.
• Cabo HDMI de velocidade ultra-alta: Um cabo HDMI de velocidade ultra-alta está incluído em todos os Xbox Series X para garantir que os jogadores tenham uma experiência de jogo premium se tiverem um monitor compatível com HDMI 2.1.

Influenciar o padrão HDMI era uma coisa, mas também a equipe precisou trabalhar em estreita colaboração com os principais fabricantes de telas para adotá-los de maneira consistente para oferecer a melhor experiência de jogo. A equipe sabia que o ecossistema de TV precisava estar pronto para dar suporte a esses recursos a tempo do lançamento do Xbox Series X, mas eles tiveram que responder a uma pergunta: como conseguir que as TVs suportem esses recursos de última geração anos antes do primeiro console a ser lançado? apoiá-los? Xbox Series X Latência

Eles responderam a essa pergunta adicionando esses recursos uma geração mais cedo com o Xbox One X e o Xbox One S. em displays selecionados a partir de 2020 ou 2021. Esse é o problema da latência. Embora possa ser difícil notar a latência aprimorada de qualquer uma dessas melhorias sozinha, quando todas elas se somam, é uma experiência profundamente mais responsiva para os jogadores.