跨大西洋 ping 比将像素发送到屏幕还快？

Question

约翰卡马克在 推特上写道，

我可以比向屏幕发送像素更快地向欧洲发送 IP 数据包。怎么样？

如果这不是约翰卡马克，我会把它归档在“互联网很愚蠢”下。

但这是约翰卡马克。

这怎么可能是真的？

为了避免讨论推文中的确切含义，这就是我想得到的回答：

在最好的情况下，将单个 IP 数据包从美国的服务器发送到欧洲的某个地方需要多长时间，从软件触发数据包的时间到上面的软件接收到数据包司机级别？

在最好的情况下，从驱动程序级别以上的软件更改像素值的点开始测量，像素显示在屏幕上需要多长时间？

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即使假设跨大西洋连接是金钱可以买到的最好的光纤电缆，并且约翰坐在他的 ISP 旁边，数据仍然必须编码在 IP 数据包中，从主存储器到他的网卡，从那里通过墙上的电缆进入另一座建筑物，可能会跳过那里的几台服务器（但我们假设它只需要一个中继），穿过海洋被光子化，通过光电传感器转换回电脉冲，并最终被另一块网卡解释。让我们停在那里。

至于像素，这是一个简单的机器字，通过 PCI express 插槽发送，写入缓冲区，然后刷新到屏幕。即使考虑到“单个像素”可能会导致整个屏幕缓冲区被传输到显示器这一事实，我也不认为这会变慢：这不像是“一个一个”地传输位 - 相反，它们是连续的电脉冲，它们之间没有延迟地传输（对吗？）。

Answer 1

将数据包发送到远程主机的时间是 ping 报告的时间的一半，它测量往返时间。

我测量的显示器是连接到 PC的Sony HMZ-T1头戴式显示器。

为了测量显示延迟，我有一个小程序，它位于轮询游戏控制器的自旋循环中，在按下按钮时清除不同的颜色并交换缓冲区。我用 240 fps 摄像头录制了显示游戏控制器和屏幕的视频，然后计算按下按钮和屏幕开始显示变化之间的帧数。

游戏控制器以 250 Hz 的频率更新，但没有直接的方法来测量输入路径上的延迟（我希望我仍然可以将事物连接到并行端口并使用输入/输出 Sam 指令）。作为对照实验，我在具有 170 Hz 垂直回扫的旧 CRT 显示器上进行了相同的测试。Aero 和多台显示器可能会引入额外的延迟，但在最佳条件下，您通常会在按钮关闭后的两个 240 Hz 帧的屏幕上的某个点（垂直同步已禁用）开始看到颜色变化。USB HID处理过程中似乎有 8 毫秒左右的延迟，但我想在未来更好地确定这一点。

看到桌面 LCD 显示器采用 10+ 240 Hz 帧在屏幕上显示变化的情况并不少见。索尼 HMZ 的平均帧数约为 18 帧，或总共 70 多毫秒。

这是在多显示器设置中，所以几个帧是驱动程序的错误。

某些延迟是技术固有的。LCD 面板需要 4-20 毫秒才能真正改变，具体取决于技术。单芯片LCoS显示器必须缓冲一个视频帧，才能从压缩像素转换为顺序色彩平面。激光光栅显示器需要一定量的缓冲才能从光栅返回转换为来回扫描模式。帧顺序或上下拆分立体 3D 显示器有一半时间无法更新中间帧。

OLED显示器应该是最好的显示器之一，正如eMagin Z800所证明的那样，它的延迟与 60 Hz CRT 相当，比我测试的任何其他非 CRT 都要好。

索尼的糟糕表现是由于糟糕的软件工程。某些 TV 功能（例如运动插值）需要缓冲至少一帧，并且可能会从更多帧中受益。其他功能，如浮动菜单、格式转换、内容保护等，可以以流式方式实现，但最简单的方法是在每个子系统之间进行缓冲，在某些系统中可能会堆积多达六帧.

这是非常不幸的，但它都是可以修复的，我希望未来更多地依靠显示器制造商来解决延迟问题。

Answer 2

一些显示器可能有明显的输入延迟

考虑到与糟糕的显示器和视频卡组合相比，出色的互联网连接是可能的

资料来源：

主机游戏：滞后因素 • 第 2 页

因此，在 30FPS 时，我们获得了 8 帧/133 毫秒的基准性能，但在第二个剪辑中，游戏已降至 24FPS，在我扣动扳机和 Niko 开始霰弹枪射击动画之间有明显的 12 帧/200 毫秒延迟。这是 200 毫秒加上来自屏幕的额外延迟。哎哟。

一个显示器可以再增加 5-10ms

因此，控制台最多可能有 210 毫秒的延迟

而且，根据大卫的评论，最好的情况应该是大约 70 毫秒发送一个数据包

Answer 3

在显示器上演示输入延迟非常简单，只需将液晶显示器贴在 crt 旁边，然后在屏幕上显示时钟或动画并记录下来。一个可以落后一秒或更多。自从游戏玩家等更多地注意到这一点以来，LCD 制造商已经收紧了这一点。

例如。Youtube 视频：输入延迟测试 Vizio VL420M