揭秘小米最新款12PROampampquot智能动态刷新率ampampquot技术原理

　　简介
　　最新发布的小米手机12pro提到了一个安卓系统上的新技术：智能动态刷新率。这到底是个啥技术？让雷军同学可以大吹特吹。
　　智能动态刷新海报
　　要解释上面的技术，不得不提刷新率和帧率这两个概念。在平时的生活当中，你可能也会经常听到这两个术语，但千万不要把它们搞混淆，这是两个不同的概念，涉及到不同的技术领域。我相信，对于游戏玩家而言，这两个词更是高频的出现过，如果理解了这两个概念，那么对于游戏玩家购买电脑主机和显示器会有很大的帮助。刷新率
　　刷新率是计算机显示器、电视和其他显示设备中的技术术语，如下图所示：
　　刷新率示意图
　　其含义是指显示器每秒能够绘制新图像的次数，通常以赫兹(Hz)来测量，如果显示器的刷新率为60Hz，那么它每秒刷新图像60次。刷新率越高,显示器就越能显示屏幕上快速移动的物体,比如动作电影或运动节目。而传统显示设备的刷新率是60Hz，这是一个经过科学验证过的数值，当刷新率为60Hz时人类基本不会感知到屏幕上的图像闪烁。
　　不同的刷新率具体有什么不同呢，我们可以看下图所示的说明，不同的刷新率代表了每幅图像之间时间间隔不同，例如120Hz刷新率时，理论上每幅图片之间的时间间隔是8.33ms，这显然比30Hz刷新率时每幅图片之间的33.33ms的体验更加。
　　不同刷新率的显示效果帧率
　　首先，什么是帧，什么决定了帧率?帧是一个单一的静止图像，然后将其与其他静止图像(每一个图像略有不同)组合成一个快速幻灯片，以实现自然运动的错觉。帧率是一秒内显示的图像数量，我们用FPS(Frame per second)来表示帧率。
　　帧率示意图
　　如上图所示，FPS是CPU/GPU与显示设备之间的一个概念，其核心为CPU/GPU。为了生成或渲染一个新的帧，你的CPU和GPU需要一起协同工作，CPU发送指令指定位置和场景中物体的纹理来生成图像，然后你的GPU按照你设定的分辨率将图像分割成像素，并将这些信息发送到显示器上。你的CPU和GPU越强大，它们每秒生成的帧数就越多，而我们看到的显示效果也就越顺爽丝滑。显示撕裂
　　现在我们知道了刷新率Hz表示显示器每秒钟刷新图像的次数，帧率FPS是指CPU/GPU每秒钟产生或绘制的帧数。
　　它们在物理空间上是两个独立的概念，显示器的刷新率(Hz)不会影响CPU/GPU输出的帧率(FPS)。
　　FPS VS Hz
　　二者需要协同工作，才可以获取到一个较好的显示效果。
　　当帧率小于了刷新率，我们又不能获得顺爽丝滑的显示效果。当然，在帧率小于刷新率时，我们可以让CPU或者GPU在空出来的时间做额外的事情，比如，提高图片显示的分辨率。
　　当帧率大于屏幕刷新率时，会造成屏幕显示撕裂的效果，俗称为tearing。我们当然不希望让这样的显示效果呈现在我们的眼前，它已经不仅仅是降低我们感官体验了，而是出现了显示故障。
　　像下图这样，两帧图像同时出现在了显示器上，造成了显示的错位。
　　tearing
　　为了解决tearing问题，基于CPU绘图的显示设备，应用层代码可以获取到DRM panel的刷新率，然后强制帧刷新率等于屏幕刷新率。而通过GPU进行图像渲染输出的设备，常见的做法是引入vsync机制。目前做的比较好的是NVIDIA G-SYNC和AMD FreeSync。
　　AMD 和 NVIDIA的vsync技术
　　前者在显卡上放置了一颗用于vsync通讯的芯片，可以调整显示设备的刷新率以支持显卡的帧率。后者是基于液晶显示器的自适应同步技术，不需要额外的芯片。
　　现在回头看小米的动态刷新率，他是根据不同的应用场景动态的改变帧率，然后（注意这里：目前仅小米原生APP支持），基于帧率动态的调整刷新率，最终达到不同的显示效果，让用户获得到最佳显示体验的同时又可以降低手机的功耗。