NVIDIA G-SYNC(エヌビディア ジーシンク)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

NVIDIA G-SYNCは、グラフィックボードメーカーであるNVIDIAが開発したディスプレイ同期技術の一つである。これは主に、PCゲームなどのリアルタイム映像表示において、画面の引き裂き現象である「ティアリング」や、カクつき現象である「スタッタリング」を解消し、より滑らかで快適な視覚体験を提供することを目的としている。従来のディスプレイが持つ固定されたリフレッシュレートという制約に対し、G-SYNCはディスプレイのリフレッシュレートをグラフィックボード（GPU）のフレームレートに動的に同期させることで、これらの問題に対処する。

従来のディスプレイは、一定の固定されたリフレッシュレート、例えば60Hzや144Hzといった周期で画面を更新する。これはディスプレイが1秒間に画面を更新する回数を示している。一方、PCのグラフィックボード（GPU）は、ゲームのシーンや設定、PCの性能によって、1秒間に生成するフレームの数が変動する。このGPUが生成するフレーム数をフレームレートと呼ぶ。

問題は、ディスプレイのリフレッシュレートとGPUのフレームレートが常に一致するわけではない点にある。GPUがディスプレイのリフレッシュレートよりも速くフレームを生成した場合、ディスプレイはまだ前のフレームを表示している途中で、GPUから新しいフレームが送られてくることがある。この際、ディスプレイが画面更新の途中で新しいフレームを受け取って表示を開始すると、画面の上下で異なるフレームの映像が混ざり合い、映像が水平方向にずれたり、引き裂かれたように見える現象が発生する。これが「ティアリング」と呼ばれるもので、映像が不自然に見える大きな原因となる。

このティアリングを解消するために、「垂直同期」（V-Sync）という技術が使われてきた。V-Syncは、GPUがフレームを生成するタイミングをディスプレイのリフレッシュレートに合わせることで、ティアリングの発生を防ぐ。具体的には、ディスプレイが画面更新を終えるまでGPUは次のフレームの表示を待機し、画面の更新開始と同時に新しいフレームを表示させる。しかし、V-Syncには別の問題がある。GPUのフレームレートがディスプレイのリフレッシュレートを下回った場合、GPUは次のフレームが準備できるまでディスプレイのリフレッシュを待つことになり、結果として画面が数回前のフレームを繰り返し表示したり、映像がカクついて見える「スタッタリング」が発生する。また、GPUがフレーム生成を待機する時間が生じるため、操作入力から画面表示までの間に遅延が発生し、特に高速な反応が求められるゲームにおいては不利になる場合がある。

NVIDIA G-SYNCは、これらのティアリング、スタッタリング、そしてV-Syncによる入力遅延といった問題を根本的に解決する技術である。G-SYNC対応ディスプレイには、NVIDIAが開発した専用のハードウェアモジュールが搭載されており、これがG-SYNCの核心となる。G-SYNCモジュールを搭載したディスプレイは、NVIDIA GeForceシリーズのグラフィックボードとDisplayPortケーブルで接続される。

G-SYNCの動作原理は、従来のV-Syncとは逆の発想に基づいている。V-SyncがGPUのフレームレートをディスプレイに合わせるのに対し、G-SYNCはディスプレイのリフレッシュレートをGPUのフレームレートに合わせる。具体的には、グラフィックボードが新しいフレームのレンダリングを完了し、ディスプレイに送信する準備ができたタイミングで、G-SYNCモジュールがディスプレイのパネルリフレッシュを即座に開始させる。これにより、GPUが生成したフレームが準備できた瞬間にディスプレイがそのフレームを表示するため、GPUのフレームレートとディスプレイのリフレッシュレートが常に完全に同期する状態を作り出すことができる。

この動的なリフレッシュレート調整により、GPUがどれだけ速くフレームを生成しても、あるいは遅くなっても、ディスプレイは常にそのフレームに合わせて画面を更新する。結果として、ティアリングは完全に抑制され、フレームレートの変動によって発生するスタッタリングも大幅に解消される。また、GPUがフレーム生成を不必要に待機することがなくなるため、V-Syncに起因する入力遅延も発生しない。プレイヤーは、映像の途切れやカクつきに気を取られることなく、GPUの性能を最大限に引き出した滑らかで応答性の高いゲーム体験を享受できる。

G-SYNCを利用するには、NVIDIA GeForce GTX 650 Ti BOOST以降のG-SYNC対応グラフィックボード、G-SYNC専用モジュールを搭載したG-SYNC対応ディスプレイ、そしてDisplayPortケーブルによる接続が必要となる。HDMI接続ではG-SYNCは利用できない。

NVIDIAはG-SYNCの技術をさらに発展させ、いくつかのグレードを提供している。例えば、「G-SYNC Ultimate」は、より広い可変リフレッシュレート範囲、HDR（ハイダイナミックレンジ）対応、より低い入力遅延保証など、最高のパフォーマンスと画質を提供する上位規格である。また、G-SYNC専用モジュールを搭載しないものの、特定の基準を満たしNVIDIAによって検証されたAdaptive Sync（VESA標準の可変リフレッシュレート技術）対応ディスプレイを「G-SYNC Compatible」として認定しており、より手頃な価格帯のモニターでもG-SYNCに近い体験を提供できるようになっている。ただし、G-SYNC Compatibleは専用モジュールの恩恵を受けないため、ティアリングやスタッタリングの解消効果がG-SYNCやG-SYNC Ultimateほど完璧ではない場合がある。

G-SYNCは、映像表示の品質と応答性を高めることで、特にゲーム分野においてユーザー体験を劇的に向上させる技術として広く普及している。システムエンジニアを目指す上でも、ディスプレイ技術やPCパフォーマンス最適化の一環として、その原理とメリットを理解しておくことは重要である。