什么影响键盘输入速度

2021-06-03 23:02:37

虽然每个人都专注于小鼠滞后,但几乎没有注意键盘滞后。我打算向你解释为什么键盘输入延迟问题,有什么影响,以及您可以做些什么。

你知道曾经有过大约30 fps的人对60 fps的论点吗? “人眼看不到差异”,你每秒不需要超过30帧。到现在你知道更好。

那是因为人们可以将延迟视为2ms或更少。此外,增加的延迟也会影响您的准确性。如果你已经意识到现代键盘仍然可以延迟高达60毫秒,你可能希望在下一次购买时更加小心。

如果你是一个竞争力的球员,那么这是一个无意识的人。您需要获得最短的输入延迟。您将看到具有昂贵的120Hz +或旧CRT屏幕,最称呼的鼠标(传感器),并抱怨服务器滴定速度或调整游戏设置,以获得最小输入延迟的竞争性CSGO播放器。但他们从不停止考虑键盘滞后是他们所有人的最大敌人。

我不是在谈论任何Windows软件调整,或者USB轮询是一个经常出现在CSGO社区的限制因素的看法。

我在谈论实际的键盘硬件,因为这就是真实输入滞后开始的地方。

不要被你在那里看到的任何营销都愚弄。游戏公司喜欢使疯狂的声称是欺骗性或公然存在的错误。只是这样他们可以告诉你你想要听到的内容,而不是你得到的。

如果产品在其标题中有“游戏”,这是为了营销,是荒谬的设计和RGB效果的借口。绝对不是意味着它针对(竞争力)游戏进行了优化。

输入潜伏期和压力的准确性之间存在差异。如果您只需要最快的反应,您正在寻找最少的输入滞后。如果您只需要在重复的压力中需要一致性,您可以查看最佳准确性。

在节奏游戏中,如OSU,您想要最快的输入速度,也是最高的精度。 OSU中的每个动作都有一个80ms的时间帧,可以对完美的300分数作出反应或更少。这需要考虑您的反应时间,运动和输入滞后。

您的反应时间可能会消耗最多,以及打击它的最佳方式是通过敲击节奏,并知道下一步会发生什么。这就是为什么练习完美的原因。

您不仅可以使用最短输入延迟增加准确性,而且还可以通过激活点耦合大部分影响的点。

在我们进入究竟究竟影响输入延迟之前,我将解析键盘对PC输入的步骤。这是一种过度简化,只需采用主要和最易消化的零件。

扫描速率是键盘微型计算机芯片(MCU)读取键的频率。

MCU处理是微控制器(MCU)处理输入所需的时间。

USB轮询是PC检查从键盘输入的频率。

PC软件是您的操作软件(OS)和您使用的特定程序/游戏需要处理输入的时间。

既然你了解输入延迟的旅程,现在是时候看看能够在可消化层面影响它了。

开关行程距离影响步骤1,键输入。旅行距离可能对反应时间产生巨大影响。根据丹卢丹·卢布的键盘延迟的项目,旅行时间可以占10ms。这不是考虑到最小化旅行的任何调整行为。如预装,不按直到末端。

简而言之,您可以说最短的旅行距离和最高致动点的组合将导致最快的键输入。此外,当您重复按键时,浪费时间后的任何旅行都被浪费时间。

这意味着具有1〜2.5mm的行程距离的剪刀开关等开关类型通常具有最快的物理密钥输入。

但是,请注意,当键盘有橡胶 - 圆顶类型的开关时,以及任何带剪刀开关的笔记本电脑。这些通常与膜式电脑板相结合,如果您进入最不可靠性的延迟,您应该以任何成本避免。

专门用于更快的键输入,例如樱桃MX速度开关。它们在1.2毫米处行动,行驶高达34毫米。

然后有唯一类型的键盘,允许您调整致动点。在写作时,仅限于使用修改的锯齿技术棱镜开关和TOPRE RealForce RGB使用TOPRE开关的WOOTING。

Toprege键盘在1.5,2.2和3mm的位置有3个不同的致动,可以在1.5-3.6mm之间的任何地方调整Wooting键盘。

可以说是一个更高的动力点始终可能不是很实际的。您将不小心按下键并体验令人沮丧的时间。因此,考虑到这一点是很重要的。

键盘上的每个键都连接到MCU,键盘上的大脑。但是,您可以对MCU进行多少连接有限制,更不用说它是非常不切实际地连接众多键。这就是为什么有一件事称为扫描矩阵。

扫描矩阵是所有键盘键都以网格布局划分,因此您只需要连接行和列而不是每个密钥本身。它就像一个国际象棋板,它使用字母列和编号行来确定棋盘位置。

只需制作16个连接(8行,8列),它就可以读取64个键。足够的60%键盘。

在输入延迟方面,矩阵布局并不理想,因为它是额外的复杂性层。这对重影和可怕的非优化工程有益。经常误解的重影和相关的密钥翻转不会直接影响输入延迟。但它是一个讲述的工程质量以及节省成本的讲述故事。另一个时间的话题。

它近不可能找到不利用矩阵布局的键盘。您依靠制造商来制造最有效的矩阵布局,不会损害输入延迟,以降低成本。

用矩阵布局扫描限于数字信号。它实际上并没有读取钥匙输入本身,但逻辑决定它是否在或关闭。

Wooting一种需要读取每个用于模拟输入的单个键模拟信号。因此它不能依赖于矩阵布局。但将每个关键连接到MCU是极为低效的。

这就是为什么所有Wooting一个键分为6行,每行连接到多路复用器。多路复用器是一个漂亮的组件,可以使用与MCU的单个连接连接多个键。它就像一个网络交换机,允许更多设备连接到路由器。

您经常在键盘中看到它,因为它是一个比矩阵布局更昂贵的解决方案。

密钥和MCU之间的直接连接是最不输入滞后的最佳选择。

曾经想过键盘如何知道你按下一个关键?您希望按下键将发信号向MCU发送,类似于PS / 2连接工作原理。但实际上,它更类似于USB轮询。

MCU将每x输入所有键检查输入的时间。这实际上是询问每个关键,“嘿,你还被压了吗?”这被称为键盘扫描速率。

键盘扫描速率可能发生在不同的频率下,通常称为频率的频率(Hz),就像USB轮询率一样。扫描速率为1000Hz等于1ms。这意味着MCU将检查每个密钥,每1ms输入输入。

从理论上讲,如果按下比扫描速率更快的键,则不会检测到。但实际上,除非你处理真正的垃圾键盘,否则就不可能实现。

相反,在关键在其“ON”状态时,键盘扫描将循环并拾取它。键盘扫描永远不会与您激活密钥的确切时刻同步的那一刻。

这意味着一旦激活密钥,它需要等待下一个扫描周期来拾取它。这增加了延迟变量。频率越低,循环越长,输入滞后越长。

通用频率:•125Hz / 8ms•250Hz / 4ms•500Hz / 2ms•1000Hz / 1ms

很多键盘制造商都不会担心实现1000Hz的扫描速率。在MCU上需要更高的收费,他们会争辩说,有切换的淘汰赛时间。但实际上,更快的周期意味着在所有情况下,钥匙将在下一个周期中更快地拾取。

在机械开关内部时,当两个金属触点彼此接触时,它具有由触点的冲击振动引起的不稳定信号。这被称为弹跳。 Debouncing是任何一种硬件或软件,可确保信号稳定足以读取。

通常使用软件解决方案。键盘固件将延迟读取键,直到信号足够稳定。如果实现的延迟不够长,则您将从单个键按下获取多个输入,也称为键抖动。

根据开关的质量,弹跳时间会有所不同。最受欢迎的樱桃MX交换机的弹跳时间可达5毫秒。这意味着软件延迟应至少为5ms或更高。

然而,实际上,制造商通常会增加更长的软件延迟,因为交换机会随着时间的推移腐蚀并需要更长的去抖时间。更长的淘汰赛时间也有助于他们减少缺陷的数量。

随后,每个单个键盘上安装了100多个交换机,如果甚至其中一个交换机都有喋喋不休,则必须返回整个键盘。这是一种昂贵的费用。

如果您从亚马逊购买一个非常便宜的机械键盘,您可以期待以下内容:

这也难怪没有一个键盘制造商将公开谈论它。

WOOTING ONE使用套管光学开关,这些具有0.03ms的弹跳时间。 Wooting一种扫描速率为1000Hz(1ms),因此不限于开关弹跳时间。

制造商对0.2ms的输入延迟非常常见,而实际上则仅账户交换机弹跳速率,并对实际输入延迟没有表示。

其他开关技术还有低弹跳时间,但您最好与具有膜电脑板的任何东西保持清晰,如橡胶圆顶键盘。如果您重视输入延迟,请保持清除此项。就是不行。

您的键盘内部有一点芯片,称为微电脑芯片(MCU)。它就像您的计算机中央处理单元(CPU)。它有任务将每个输入处理到键盘固件定义的输出中。

更快的MCU可以同时处理更多进程并使计算更快。但它也严重依赖于编写固件代码的效率。它类似于如何将与专业游戏玩家(固件代码)的完全相同的游戏装置(MCU)相似,但是表现不好,因为您与Pro那么高效且有效。

然后,您也必须考虑,如果MCU同时加载很多进程,则它将减慢每个其他进程,包括输入延迟。

运行RGB效果/动画可能会在MCU上造成很大的收费。它需要大量的处理能力,并将延迟其他进程。就像当您在直播时使用极端图形玩游戏时,您的CPU将超载并大大降低每秒帧。

与PC的连接是另一个输入滞后点。这些天键盘使用USB连接,前几代使用PS / 2。这两个连接本质上不同。

PS / 2是一个中断类型的连接类型。键盘将向计算机CPU发送直接信号中断其执行的任何动作并告诉它执行密钥输入。

USB是一种轮询连接类型。 CPU将检查每个X数量的MS进行输入,就像键盘扫描速率一样。

理论是PS / 2中断是比USB轮询更快的输入连接。但在实践中,这不一定是真的。这些天很难找到任何PS / 2兼容键盘和电脑。即使您使用具有它的键盘,它也不能保证它比USB轮询更快。现代主板设计和CPU未针对遗留连接进行优化,例如PS / 2。

您可以重读键盘扫描速率部分以进一步了解USB轮询的工作原理。它还适用于与PC的连接。

125Hz(8MS)/ 250Hz(4MS)/ 500Hz(2MS)/ 1000Hz(1MS)是USB将扫描的最常见频率。

当发送信号与扫描不同步时,会发生输入滞后。它必须在发送之前等待下一个扫描周期。

欢迎永远的最大变量。如果读取MCU处理时间部分,则此相同的理论适用于您的计算机操作系统(OS)。当它收到输入时,它需要将其处理到输出。之后,您使用的应用程序将处理它输出。

本部分完全取决于软件代码的效率以及它如何处理输入。通常,您的CPU越少,输入可以处理越快。

根据您使用的应用程序,输入的差异将受到广泛的不同。这就是为什么它不仅是输入设备的任务是快速的,而且是开发人员。开发人员可以通过编写优化的代码来对输入速度产生巨大差异并增加输入周期。

更新2019-10:我们已被告知监视器刷新率不是完整的图片。在现代监视器上,显示器需要处理从计算机发送的帧,这是总输入滞后的一个大因素。由于本文专注于键盘部分,因此我们将参考监视器输入滞后的完整图片的优秀网站:https://displaylag.com/display-database/。泰勒的学分指向这一点。

您的监视器刷新率不会直接影响输入延迟,但它确实会影响您在视觉上看到输入的时刻。这间接增加了延迟,并会影响您的回复。

您可以找到(游戏)监视器范围从60Hz到240Hz刷新率。这意味着监视器能够从每秒60帧(FPS)从60帧刷新图形。虽然,您的计算机可能无法在大多数游戏中达到240个FPS。

最常见的监视器具有60Hz刷新率。这是每秒60帧,每17毫秒为1帧。如果您的输入时刻在刷新周期开始时进入,则需要在您看到它之前等待17MS。平均而言,由60Hz显示器引起的输入滞后将是8.5ms。

在240Hz Monitor上,能够在每秒240帧时运行游戏,输入滞后将平均为2ms。

1 /游戏FPS * 1000 =以毫秒为单位延迟。如果您将其划分为2,您将拥有平均值。

在Wooting时,我们将非常严重的输入速度优化,并且不断推动限制,但我们可以衡量自己的局限性。我们专注于键盘上发生的事情。

我们使用示波器测量键盘扫描速率的频率。该设备可以测量随时间变化的电信号。这也是我们如何以高精度测量延迟的方式。我们有一点现代示波器,您可以连接到您的PC。

当扫描发生时,示波器连接到Wooting键盘中的6行中的1,将触发电信号。第一行后,它将扫描其他5行,然后再次重返1。因此,测量扫描速率,这是扫描整个键盘的输入,我们计算示波器上的两个触发器之间的时间。

您可以从上面的测试结果中看到,每次0.96毫秒(MS)都有一个稳定和频繁的电动触发。它在测试结果上以960微秒表示。

这意味着键盘扫描速率仅在1ms(0.98ms)或1000Hz轮询率下。

然而,这仅考虑扫描速率,而不是其他提到的影响因素。

我们正在与多个缔约方一起工作,以获得准确,更深入的输入延迟结果。

例如,有一个研究员,Sunjun Kim,已经测试了从键盘输入信号到4.2ms内接收它的PC的Wooting一个。他还能够将键盘扫描+ MCU计算时间扣除为2.5ms。

作为输入延迟及其影响因素的最终注释。您不能依赖Internet或PC的软件工具来准确测量输入延迟。这些工具只能能够测量PC本身的延迟,并且无法在设备上测试输入滞后。

对于最准确的测量,您需要依赖于监控来自设备的事件的外部设备。

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