Teste de Stutter – Meça a Consistência do Tempo de Frame e o Jank

Este teste de stutter mede com que uniformidade os seus frames chegam, e não apenas quantos deles existem. Um ecrã pode indicar uma taxa de frames média elevada e ainda assim parecer irregular, porque um único frame que chega atrasado — ou que nunca chega — quebra o ritmo do movimento. Esse solavanco é o stutter, também chamado jank, e os seus olhos notam-no mesmo quando o número médio parece perfeito. O teste move um marcador a um passo fixo em cada frame e representa por baixo o tempo real entre frames, transformando uma sensação num número que pode comparar.

O movimento fluido depende de um tempo de frame consistente. A 60 FPS, um novo frame deve aparecer a cada 16.7 milliseconds; a 120 FPS, a cada 8.3. Quando um frame demora duas ou três vezes esse tempo, o movimento salta para a frente, e nenhuma taxa de frames média elevada o consegue esconder.

Como ler o teste de stutter

O teste começa automaticamente. Há duas coisas a observar:

• O marcador em movimento no topo. Siga-o com os olhos. Um movimento perfeitamente uniforme significa um tempo de frame estável; qualquer solavanco que consiga sentir é um stutter.
• O gráfico de tempo de frame por baixo dele. Cada barra vertical é o tempo que um frame demorou. As barras verdes são saudáveis; uma barra vermelha ultrapassou o limiar de stutter — a linha ténue marca 1.5 vezes o seu tempo de frame normal. Os picos vermelhos altos são os frames que fazem mal.

Os cartões resumem a execução. O Tempo de frame esperado é o intervalo típico entre frames; o Pior intervalo de frame é o maior atraso isolado registado; e os Janks contam cada frame atrasado. Utilize Repor medidor para limpar os totais, depois deixe o teste a correr durante algum tempo, ou mude de separador e volte, para ver como o seu sistema se comporta ao longo do tempo.

O que causa o stutter

O stutter é um sintoma de o pipeline de renderização não cumprir o seu prazo. O frame sai atrasado do seu computador, antes de o ecrã sequer estar envolvido. As causas comuns incluem:

Atividade em segundo plano

Outro separador do navegador, uma atualização de software, uma verificação de vírus ou um cliente de sincronização podem roubar tempo de CPU por um momento e empurrar um frame para além do seu prazo. O stutter que surge em rajadas, com longos períodos de calma entre elas, aponta normalmente para outra coisa no sistema a despertar.

Carga da GPU e da CPU

Quando a placa gráfica ou o processador estão totalmente carregados, alguns frames demoram mais do que outros a construir. Isto aparece no gráfico como uma faixa irregular e desigual, em vez de picos isolados. Fechar aplicações pesadas ou reduzir as definições de um jogo suaviza a situação.

Poupança de energia e limitação térmica

Os portáteis num modo de poupança de bateria, ou qualquer dispositivo que tenha aquecido, abrandam deliberadamente. A taxa de frames cai e os tempos de frame oscilam. Ligar à corrente, melhorar a circulação de ar ou mudar para um plano de energia de desempenho estabiliza muitas vezes o tempo de imediato.

Solavancos do navegador e do compositor

O recálculo do layout, a recolha de lixo e os scripts pesados podem, cada um, pausar a renderização durante um ou dois frames. É por isso que a mesma página pode parecer fluida num navegador e apresentar jank noutro, em hardware idêntico.

A taxa de frames média esconde o stutter

Este é o cerne da razão pela qual o teste existe. Considere um segundo que contém 118 frames de 8 milliseconds e dois frames de 25 milliseconds. A média continua a ser cerca de 120 FPS — um número que parece impecável — no entanto, esses dois frames longos são solavancos visíveis. Uma vista do tempo de frame apanha-os; um contador de frames baseado na média nunca o fará.

Ler os quatro em conjunto dá o quadro completo. Um bom resultado é uma taxa de frames elevada e estável, com uma contagem de jank baixa e um pior intervalo próximo do tempo de frame esperado. Pode confirmar a taxa de frames em bruto no teste de FPS principal, e a nossa visão geral sobre frames por segundo explica por que razão só a média não é suficiente.

Como reduzir o stutter

Assim que o medidor mostrar um problema, percorra as causas prováveis:

• Feche a carga em segundo plano. Encerre separadores extra e pause atualizações ou verificações, depois observe se os picos vermelhos desaparecem.
• Mantenha o dispositivo fresco e ligado à corrente. Ligue os portáteis à corrente, defina um plano de energia de desempenho e certifique-se de que as ventilações estão desobstruídas.
• Ajuste a sua taxa de frames à sua taxa de atualização. Uma taxa de frames que cruza constantemente a taxa de atualização pode causar stutter; um limite estável é muitas vezes mais fluido. Confirme a sua taxa de atualização com o nosso guia sobre a taxa de atualização.
• Atualize os controladores gráficos e experimente um navegador diferente para descartar um problema do compositor.
• Descarte o próprio ecrã. Se o tempo aqui estiver limpo mas o movimento continuar a parecer irregular, o painel pode estar a descartar frames — verifique-o com o teste de frame skipping.

Perguntas frequentes

O meu FPS é elevado mas o gráfico mostra picos vermelhos. Porquê?

Porque a taxa de frames média e a consistência dos frames são coisas diferentes. Alguns frames atrasados mal alteram a média, mas são claramente visíveis e são aqui contados como janks. É exatamente o caso que este teste foi criado para expor.

Algum stutter é normal?

Um pico isolado ocasional, sobretudo logo após o carregamento da página ou quando muda de separador, é normal. Um fluxo constante de barras vermelhas, ou um pior intervalo várias vezes superior ao seu tempo de frame esperado, aponta para um problema real que vale a pena investigar.

O stutter significa que o meu hardware é demasiado lento?

Não necessariamente. A atividade em segundo plano, a limitação térmica, a poupança de energia e os solavancos do navegador causam todos stutter em hardware capaz. Percorra esses fatores antes de assumir que precisa de uma atualização.

Em que é que isto difere do screen tearing?

O stutter é um problema de tempo — frames a chegar atrasados — pelo que toda a imagem tem um solavanco mas permanece intacta. O tearing é um problema de sincronização em que um frame é dividido ao longo de uma atualização. Consulte o teste de screen tearing para esse caso.

O que conta como um bom número de jank?

Não existe uma única nota de aprovação, porque depende de quanto tempo executa o teste, mas a forma de um resultado saudável é clara: a contagem de jank deve subir lentamente ou nem sequer subir, uma vez que a página tenha estabilizado, e o pior intervalo de frame deve manter-se dentro de cerca de uma vez e meia o seu tempo de frame esperado. Uma contagem de jank que sobe várias vezes por segundo, ou um pior intervalo várias vezes superior ao valor esperado, significa que o movimento está visivelmente a quebrar e que uma das causas acima está em ação.

1% lows, micro-stutter e o ritmo de frames

Os analistas raramente avaliam a fluidez apenas pela taxa de frames média. Também reportam os 1% e 0.1% lows — a taxa de frames do um por cento e do um por mil mais lentos dos frames. Estes números descrevem o mesmo que este teste mede: os piores momentos, e não a média. Um jogo com uma média elevada mas maus 1% lows parece irregular, tal como um ecrã com uma taxa de frames elevada mas janks frequentes o faz aqui. A contagem de jank e o pior intervalo de frame nesta página são o equivalente, no navegador, a esses percentis mais baixos.

O micro-stutter é um primo mais subtil. Em vez de picos dramáticos, os tempos de frame alternam — longo, curto, longo, curto — pelo que a média parece boa e até o pior intervalo é modesto, e ainda assim o movimento parece ligeiramente desigual. No gráfico de tempo de frame, aparece como uma faixa denteada, em vez de picos isolados altos. O micro-stutter vem normalmente de um ritmo de frames imperfeito, em que os frames são produzidos mais depressa do que podem ser mostrados de forma uniforme, e é uma das razões pelas quais uma taxa de frames fixa e bem ritmada pode parecer mais fluida do que uma mais elevada mas errática.

Porque é que um limite de taxa de frames pode parecer mais fluido

Parece contraditório, mas limitar a sua taxa de frames melhora muitas vezes a sensação de movimento. Uma taxa de frames sem limite que oscila entre, por exemplo, 90 e 200 altera constantemente o tempo de frame, e essa variação é visível. Limitá-la a um valor estável que o seu sistema consegue sempre atingir mantém cada frame com a mesma duração, que é o que o olho lê como fluido. Se este teste mostrar uma média elevada mas um gráfico agitado, experimente limitar a fonte que o alimenta e observe a faixa a estabilizar — uns constantes 100 frames por segundo superam uma média de 140 que dá solavancos. Ajustar a sua taxa de frames à sua taxa de atualização segue a mesma lógica, e uma taxa de atualização variável ajuda sobretudo ao mover a atualização para ir ao encontro de cada frame, em vez de forçar os frames a esperar.

Ler o gráfico ao longo do tempo

Um único instantâneo pode induzir em erro. Deixe o teste a correr e procure padrões: uma rajada de vermelho a cada poucos segundos sugere uma tarefa em segundo plano com um temporizador, uma deriva lenta em direção a tempos de frame mais longos indicia limitação térmica, e uma faixa permanentemente irregular aponta para um sistema sob carga constante. Repor o medidor e comparar um minuto calmo com um minuto ocupado — com outros separadores abertos, ou uma transferência a decorrer — transforma o teste num diagnóstico simples do que, na sua máquina, está a roubar frames.

Testes de ecrã e movimento relacionados

A consistência dos frames é uma parte do movimento fluido. Continue com estas ferramentas complementares:

• Teste de Taxa de Frames (teste de FPS) — meça a sua taxa de frames e taxa de atualização em tempo real.
• Teste de Motion Blur — veja quanto o seu ecrã borra o detalhe em movimento.
• Teste de Frame Skipping — verifique se o painel desenha cada frame.
• Teste de Screen Tearing — verifique se os frames estão alinhados com a atualização.
• Teste de Suavidade de Scrolling — avalie o jank de scrolling do dia a dia no seu navegador.