Трансатлантический пинг быстрее, чем отправка пикселя на экран?

Question

Джон Кармак написал в Твиттере,

Я могу отправить IP-пакет в Европу быстрее, чем отправлю пиксель на экран. Как дела?

И если бы это был не Джон Кармак, я бы подал его под заголовком «глупые переплетения».

Но это Джон Кармак.

Как это может быть правдой?

Чтобы избежать дискуссий о том, что именно подразумевается в твите, я бы хотел получить ответ на этот вопрос:

Сколько времени требуется, в лучшем случае, чтобы получить один IP-пакет, отправленный с сервера в США в Европу, начиная с момента, когда программное обеспечение запускает пакет, до того момента, когда оно было получено вышеуказанным программным обеспечением? уровень водителя?

Сколько времени занимает, в лучшем случае, чтобы пиксель отображался на экране, измеряемый с момента, когда программное обеспечение выше уровня драйвера изменяет значение этого пикселя?

---

Даже если предположить, что трансатлантическое соединение является лучшим оптоволоконным кабелем, который можно купить за деньги, и что Джон сидит рядом со своим интернет-провайдером, данные все равно должны быть закодированы в IP-пакет, передаваться из основной памяти через его сетевую карту. оттуда через кабель в стене в другое здание, вероятно, перепрыгнет через несколько серверов (но давайте предположим, что ему просто нужно одно реле), фотонизируется через океан, преобразуется обратно в электрический импульс фотодатчиком, и, наконец, интерпретируется другой сетевой картой. Давай остановимся там.

Что касается пикселя, это простое машинное слово, которое отправляется через слот PCI Express, записывается в буфер, который затем выводится на экран. Даже учитывая тот факт, что «отдельные пиксели», вероятно, приводят к тому, что весь экранный буфер передается на дисплей, я не вижу, как это может быть медленнее: биты передаются «один за другим», скорее, они являются последовательными электрическими импульсами, которые передаются без задержки между ними (правильно?).

Answer 1

Время отправки пакета на удаленный хост составляет половину времени, сообщаемого командой ping, которая измеряет время приема-передачи.

Дисплей, который я измерял, был дисплеем Sony HMZ-T1 с головным креплением, подключенным к ПК.

Чтобы измерить задержку отображения, у меня есть небольшая программа, которая находится в цикле вращения, опрашивая игровой контроллер, делая очистку на другой цвет и меняя буферы при каждом нажатии кнопки. Я записываю видео, показывающее как игровой контроллер, так и экран с камерой с частотой 240 кадров в секунду, а затем подсчитываю количество кадров между нажатой кнопкой и экраном, показывающим изменение.

Игровой контроллер обновляется с частотой 250 Гц, но нет прямого способа измерить задержку на входном пути (хотелось бы, чтобы я все еще связывал вещи с параллельным портом и использовал инструкции Сэма in/out). В качестве контрольного эксперимента я делаю тот же тест на старом ЭЛТ-дисплее с вертикальным обратным ходом 170 Гц. Aero и несколько мониторов могут вносить дополнительную задержку, но при оптимальных условиях вы обычно увидите изменение цвета, начинающееся в некоторой точке экрана (vsync отключено) через два кадра 240 Гц после нажатия кнопки. Кажется, что при обработке USB HID происходит задержка в 8 мс или около того, но я бы хотел улучшить это в будущем.

Весьма часто можно видеть, что настольные ЖК-мониторы показывают кадры 10+ 240 Гц, чтобы показать изменения на экране. В среднем Sony HMZ составляла около 18 кадров, или более 70 миллисекунд.

Это было в настройке с несколькими мониторами, поэтому пара кадров - ошибка водителя.

Некоторая задержка присуща технологии. ЖК-панели на самом деле меняются в течение 4-20 миллисекунд, в зависимости от технологии. Однокристальные дисплеи LCoS должны буферизовать один видеокадр для преобразования упакованных пикселей в последовательные цветовые плоскости. Лазерные растровые дисплеи нуждаются в некоторой буферизации для преобразования из растрового изображения в режим сканирования назад и вперед. Стереопередача 3D с последовательным покадровым или верхним-нижним разделением не может обновлять средний кадр в половине случаев

OLED- дисплеи должны быть одними из лучших, что продемонстрировал eMagin Z800, который сравним с задержкой CRT 60 Гц, лучше, чем любой другой тестированный не-CRT I.

Плохая производительность на Sony из-за плохой разработки программного обеспечения. Некоторые функции телевидения, такие как интерполяция движения, требуют буферизации как минимум одного кадра и могут получить выгоду от большего. Другие функции, такие как плавающие меню, преобразования форматов, защита контента и т.д., Могут быть реализованы потоковым способом, но простой выход - просто создать буфер между каждой подсистемой, что может накапливать до полудюжины кадров в некоторых системах. ,

Это очень прискорбно, но это все поправимо, и я надеюсь больше полагаться на производителей дисплеев о задержке в будущем.

Answer 2

Некоторые мониторы могут иметь значительную задержку ввода

Учет отличного интернет-соединения по сравнению с паршивым монитором и видеокартой

Источники:

Консольные игры: фактор отставания • Страница 2

Итак, при 30 кадрах в секунду мы получаем базовую производительность в восемь кадров /133 мс, но во втором клипе, где игра упала до 24 кадров в секунду, между нажатием на курок и четкой задержкой в 12 кадров /200 мс Нико начинает анимацию стрельбы из дробовика. Это 200 мс плюс дополнительная задержка с вашего экрана. Уч.

Дисплей может добавить еще 5-10 мс

Таким образом, консоль может иметь отставание до 210 мс

И, согласно комментарию Дэвида, лучший случай должен быть около 70 мс для отправки пакета

Answer 3

Это очень просто, чтобы продемонстрировать задержку ввода на мониторах, просто прикрепите ЖК-дисплей рядом с ЭЛТ, покажите часы или анимацию, заполняющую экран, и запишите их. Один может быть вторым или более позади. Это то, к чему ужесточились производители ЖК-дисплеев, так как геймеры и т.д. заметили это больше.

Например. Youtube видео: входной тест задержки Vizio VL420M