NVIDIA Reflex alla prova: quanto riesce davvero ad abbattere la latenza?

Grazie al kit NVIDIA LDAT V2 siamo riusciti a misurare con precisione l'input lag e l'impatto della tecnologia Reflex su di esso.

NVIDIA Reflex alla prova: quanto riesce davvero ad abbattere la latenza?
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Meglio una qualità grafica superiore o una latenza ridotta? Una domanda tutt'altro che scontata perché tutto dipende dalle necessità che si hanno e dal gioco utilizzato. Il recente Resident Evil Village ad esempio non ha bisogno di una bassa latenza per essere goduto appieno. Al contrario titoli come Overwatch o Fortnite, pensati per il gioco online e dal forte spirito competitivo, sono influenzati pesantemente dal ritardo nella ricezione degli input, che deve essere ridotto al minimo per non rovinare l'esperienza di gioco. Quando si parla di latenza in molti pensano che il monitor sia il componente a cui guardare per ridurla, acquistando modelli pensati appositamente per questo scopo, ma in realtà il problema del ritardo nell'esecuzione degli input è molto più complesso.
Altra questione importante è la rilevazione della latenza, non c'è un metodo univoco per analizzarla e molto spesso sono richieste competenze tecniche non di poco conto e dispositivi avanzati per raggiungere questo obiettivo. Con il kit LDAT V2 tuttavia NVIDIA ha creato uno strumento tanto semplice quanto potente, che permette di misurare la latenza con una precisione elevata, e grazie al quale abbiamo potuto toccare con mano l'effetto della tecnologia NVIDIA Reflex sull'input lag.

Cos'è l'input lag e come funziona lo strumento

Negli ultimi anni l'abbattimento latenza è diventato un obiettivo perseguito con forza dai produttori di hardware. Del resto i titoli competitivi arrivati sul mercato sono sempre di più, senza dimenticare il mondo degli esport e dei professionisti, che possono trarre grandi benefeci da una latenza ridotta. Ma cos'è l'input lag? L'input lag, o latenza, è il tempo trascorso tra l'invio di un comando attraverso pad, tastiera o mouse e la sua effettiva esecuzione sullo schermo. Molto spesso si tende a sovrastimare l'importanza del monitor per abbattere la latenza, quando invece sono moltissimi gli elementi che possono aumentarla o abbassarla. Si parte dal mouse, primo elemento che incide sull'input lag, passando alle componenti interne, dalla CPU a alla GPU, per finire appunto allo schermo. Ognuno di questi elementi contribuisce a suo modo ad aumentare l'input lag.
Oggi i mouse funzionano con un polling rate di 1000 Hz, sul mercato ci sono schermi che arrivano fino a 360 Hz, tutte tecnologie pensate per ridurre al minimo la latenza. Finora abbiamo parlato degli elementi fisici che impattano sulla latenza, ma questa è influenzata anche a livello software, che aggiunge altro tempo a quello necessario per l'esecuzione di un comando. Da Windows ai driver, passando per la coda di rendering fino ai settaggi grafici utilizzati da un gioco, anche il software ha un impatto importante sull'input lag, andando a creare un contesto molto variabile e che rende difficile rilevare la latenza con precisione.

Per questo NVIDIA ha creato uno strumento tanto semplice quanto efficace per analizzare con precisione l'input lag di un sistema di gioco. Parliamo di sistema di gioco e non di monitor o TV perché la latenza va misurata nel suo insieme per avere un livello di precisione elevato. Finora abbiamo sempre utilizzato un tester di Leo Bodnar per la rilevazione, uno strumento molto efficace ma con tanti limiti. Questo è infatti vincolato alla risoluzione di 1080p a 60 Hz, inoltre non può rilevare la latenza con HDR attivo.
Altro limite, altrettanto importante, è che questo strumento misura la latenza senza passare dalla sorgente video effettivamente utilizzata per il gioco, perché viene connesso direttamente al televisore. In questo modo vengono tagliati fuori tanti elementi che contribuiscono a generare il ritardo e che abbiamo elencato prima, imprescindibili per una misurazione reale dell'input lag.

LDAT è lo strumento creato da NVIDIA per risolvere tutti questi problemi di rilevazione, puntando sulla misurazione del tempo trascorso dall'attuazione del pulsante del mouse fino all'aumento della luminosità dello schermo di almeno il 6%. Il dispositivo è di dimensioni contenute ed è formato da un sensore di luminosità mantenuto ancorato allo schermo da un semplice elastico. Sul lato opposto sono installati un led che segnala lo stato di funzionamento, un pulsante e due piccoli pin di collegamento. Il pulsante serve a simulare la presenza di un mouse fisico, che può essere comunque connesso attraverso il connettore a due pin. Nella parte alta è presente anche un jack audio a cui collegare un microfono: in questo modo è possibile iniziare la misurazione dell'input lag anche a partire dal "click" generato dal mouse. Il sistema è poi connesso al PC tramite una USB.
Si tratta di uno strumento molto efficace per rilevare la latenza di un intero sistema da gioco, a partire dal click del mouse fino all'effettiva esecuzione del comando sullo schermo, e che può contare su un software altrettanto efficace.

Quanto è efficace NVIDIA Reflex?

LDAT deve essere utilizzato insieme a un software per poter funzionare. Le modalità di utilizzo principali sono due, la prima è perfetta per misurare la latenza di un sistema da gioco in ambiente Windows, la seconda permette invece di rilevare l'input lag direttamente durante il gioco, a patto di utilizzare un titolo compatibile, in questo modo si può analizzare il tempo di risposta di tutta la catena video durante il gaming.
La nostra prova è iniziata con il software in ambiente Windows, che permette di rilevare l'impatto delle diverse risoluzioni e dei differenti refresh rate con un grado di accuratezza che rimane comunque molto elevato. Vero che manca l'input lag generato dai processi di gioco, ma si tratta comunque di un valore interessante da scoprire. I test sono stati svolti con G-Sync attivo e spento, inoltre abbiamo rilevato anche i valori ottenibili abilitando la modalità a bassa latenza dai driver NVIDIA, tecnologia differente rispetto a Reflex e meno efficace. Per la prova abbiamo utilizzato una RTX 3080 Founder Edition insieme a un monitor ROG PG27UQ, con pannello 4K e risoluzione massima di 144 Hz, e lo abbiamo testato con diverse risoluzioni e refresh rate.

Il software pensato da NVIDIA funziona in questo modo: una volta impostati i parametri di prova, a ogni click del mouse corrisponde una variazione della luminosità nella finestra del programma, che viene così rilevata dal sensore. I dati mostrano l'importanza del refresh rate elevato nella riduzione della latenza, i valori possono sembrare tutti tollerabili ma a questi vanno aggiunti quelli derivanti dal gioco in esecuzione e, nel caso di una partita online, del server utilizzato e della connessione di rete.

Tutti elementi che, una volta sommati, possono portare la latenza a superare i 100 ms, un problema nel caso di titoli competitivi, dove la reattività è fondamentale per raggiungere la vittoria. Il passaggio dai 60 ai 144 Hz abbassa di circa 15 ms l'input lag, tagliandolo di circa il 30%, un dato che fa capire l'importanza della frequenza di aggiornamento elevata per chi è in cerca della latenza più bassa possibile.
Già a questo punto abbiamo osservato come il refresh rate, il G-Sync e la Low Latency Mode dei driver NVIDIA impattano sulla latenza in ambiente Windows, ma come si comporta NVIDIA Reflex durante il gioco vero?

Innanzitutto è bene capire cos'è NVIDIA Reflex e come funziona. Reflex è un insieme di tecnologie pensate per ridurre e monitorare la latenza, il tutto attraverso uno stretto connubio tra hardware, driver e singoli giochi. Reflex agisce ottimizzando la coda di rendering della GPU, sincronizzando le richieste di operazioni che arrivano dalla CPU con la capacità della scheda grafica di eseguirle all'istante. Nei titoli competitivi e in presenza di un hardware da gioco adeguato il frame rate è di norma molto elevato, molto spesso la GPU va in difficoltà nel generare un numero così elevato di frame, si crea così una coda di rendering che aumenta l'input lag. Reflex permette alla CPU di inviare le operazioni alla GPU poco prima che questa renderizzi il fotogramma precedente, svuotando così la coda di rendering. L'unica controindicazione è una leggera riduzione del frame rate, che permette però un abbassamento importante dell'input lag, elemento fondamentale in un contesto competitivo.

Per vedere se davvero NVIDIA Reflex riesce a ridurre l'input lag lo abbiamo messo alla prova con Fortnite, titolo compatibile con questa tecnologia e che permette una rilevazione molto precisa della latenza. Attivando la relativa opzione nel menù dei settaggi grafici, nella parte sinistra dello schermo viene visualizzato un piccolo quadrato bianco ogni volta che si preme il pulsante del mouse. In questa zona abbiamo piazzato il rilevatore, che riesce quindi a ricavare i dati sulla latenza direttamente durante una partita.
Siamo partiti dallo scenario peggiore, con impostazioni al massimo, Ray Tracing e DLSS attivi. Giocare con risoluzione e dettagli elevati aumenta l'input lag, ecco perchè nei titoli competitivi molto spesso si scende al 1080p per ridurlo.

I dati lo confermano, con queste impostazioni in 4K a 144 Hz si genera una latenza superiore del 50% rispetto al 1080p con lo stesso refresh rate. Attivando NVIDIA Reflex la situazione cambia drasticamente, l'input lag viene dimezzato e si avvicina molto a quello ottenuto in 1080p. Spingendo Reflex al massimo, attivando la modalità Reflex Boost, la differenza ma si assottiglia ulteriormente. Questa prova è interessante perchè mostra l'impatto di Reflex nelle condizioni peggiori per l'input lag, ovvero risoluzione o livello di dettaglio al massimo, ma cosa succede se si passa ai settaggi medi?

In questo caso la latenza si riduce, senza però stravolgere i valori riscontrati nel precedente scenario di prova. Per ottenere una riduzione radicale dell'input lag siamo allora scesi al 1080p con dettagli medi e abbiamo disattivato sia il Ray Tracing che il DLSS.

Qui possiamo osservare, oltre a una latenza davvero ridotta, anche un'altra caratteristica di NVIDIA Reflex: la sua efficacia aumenta in modo proporzionale alla qualità grafica e in generale all'aumentare del carico di lavoro sulla GPU. In queste condizioni l'attivazione di Reflex porta pochi benefici, i dati sono però interessanti perchè confermano quanto detto prima: il refresh rate elevato ha un effetto molto positivo sulla latenza, a parità di impostazioni e di risoluzione questa è inferiore di circa il 30% scegliendo i 144 Hz rispetto ai 60 Hz.

NVIDIA Il kit di NVIDIA permette di comprendere bene tutti gli elementi che vanno a influenzare la latenza. Il refresh rate è un fondamentale per ridurla, in passato era difficile comprendere la presenza di monitor da 360 Hz sul mercato, ma la verità è che se l'obiettivo è ridurre l'input lag allora la scelta di un monitor con un frequenza d'aggiornamento elevata è praticamente obbligatoria. In questo contesto si innesta NVIDIA Reflex, una tecnologia che ha un forte impatto nella riduzione della latenza, che cresce in modo esponenziale rispetto al dettaglio grafico e alla risoluzione utilizzata. Reflex funziona meglio quando il sistema deve gestire carichi di lavoro elevati, in questa condizione la riduzione della latenza arriva anche al 50%, una dato importante e che testimonia la bontà del lavoro svolto da NVIDIA. Peccato solo che questa tecnologia debba essere supportata dai singoli giochi per funzionare, riducendone la diffusione, ma resta il fatto che Reflex funziona e andrebbe attivato senza remore nei giochi in cui è disponibile.