8 мілісекунд між натисканням і реакцією: клавіатури та латентність, яку відчуваєш, але не бачиш ℗

Виробники клавіатур змагаються за polling rate — 4000, 8000, скоро 16 000 Гц. Маркетинг акцентує одну характеристику, хоча це лише одна з п’яти ланок у ланцюгу затримки між пальцем і пікселем. Розберемо, з чого насправді складається латентність і де ховається найбільший резерв.

З чого складається ланцюг затримки

Дан Лу у 2017 році виміряв логічним аналізатором тридцять моделей. Найшвидші клавіатури показали затримку 15 мс, найповільніші — 60 мс. Розкид — 45 мс в одному класі.

Затримка накопичується послідовно:

• фізичний хід клавіші — 7–10 мс для механічних свічів;
• Debounce (стабілізація контакту) — 5–10 мс для механічних, 0.5 мс для оптичних, 0 мс для магнітних;
• сканування матриці — 0.5–2 мс;
• Polling rate — від 8 мс при 125 Гц до 0.125 мс при 8000 Гц;
• обробка ОС і рендер — 1–3 мс плюс час кадру монітора.

Перехід зі 125 на 1000 Гц скорочує polling-ланку з 8 до 1 мс — виграш 7 мілісекунд. Але крок із 1000 на 8000 Гц додає лише 0.875 мс. Крива віддачі згасає на порядок.

Debounce: резерв, якого немає на коробці

Polling rate друкують на упаковці великим шрифтом. Debounce time — ніколи. А різниця тут порівнянна з переходом від 125 до 1000 Гц.

Механічний свіч замикає металеві пластини. Після зіткнення вони вібрують — контролер чекає 5–10 мс, поки коливання згаснуть. Оптичні свічі реєструють натиск інфрачервоним променем — debounce падає до 0.5 мс. Магнітні (Hall Effect) зчитують положення стрижня аналоговим сенсором — debounce нульовий.

За моделюванням Attack Shark: повна затримка механічної клавіатури — 13.3 мс, Hall Effect із Rapid Trigger — 5.7 мс. Різниця у 7.6 мс перевищує виграш від переходу з 1000 на 8000 Гц.

Rapid Trigger змінює механіку скидання: замість повернення на 4 мм контролер скидає клавішу після 0.2 мм руху вгору. У шутерах це миттєвий контрстрейф, у ритм-іграх — моментальне повторне натискання.

Коли мілісекунди стають відчутними

У фінальних матчах StarCraft топгравці тримають 300 дій на хвилину. Кожне натискання на клавіатурі з polling 125 Гц додає до 7 мс затримки порівняно з 1000 Гц. На моніторі 360 Гц кадр триває 2.7 мс — сім мілісекунд зсувають реакцію на два-три кадри. Там, де перевагу вирішує один кадр, різниця відчутна.

У ритм-іграх чутливість ще вища: у спільноті osu! затримка понад 5 мс напряму знижує точність попадань. Wooting 60HE з нульовим debounce став стандартом серед топгравців ще у 2022 році.

Два кроки закривають 90% різниці в латентності: polling 1000 Гц замість 125 і свічі без механічного debounce. Все понад — останні відсотки, помітні на моніторах від 360 Гц.

Матеріал публікується на правах реклами ℗