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Cómo entender la frecuencia de sondeo del mando y el retraso de entrada: guía completa de pruebas de rendimiento

Explicación de la relación entre la frecuencia de sondeo y el retraso de entrada a partir de fuentes primarias —la propia documentación técnica de Microsoft, el código del controlador del núcleo de Linux y estudios sobre tiempos de reacción revisados por pares—, y no a partir de afirmaciones de marketing.

By All Controller Test6 de agosto de 202615 min read
Cómo entender la frecuencia de sondeo del mando y el retraso de entrada: guía completa de pruebas de rendimiento

Respuesta rápida: La frecuencia de sondeo es el número de veces por segundo que el mando comunica su estado al ordenador o a la consola, y se mide en Hz. La fórmula simplificada es: retardo máximo (ms) = 1000 ÷ Hz, por lo que a 125 Hz el retardo máximo es de 8 ms y a 1000 Hz, de 1 ms; aunque el tiempo de espera medio es, en realidad, aproximadamente la mitad, ya que la entrada puede producirse en cualquier momento dentro de la ventana de sondeo. La frecuencia de sondeo es, además, solo un eslabón de la cadena completa del retraso de entrada, que incluye el procesamiento del controlador, el tipo de conexión, la sincronización del motor del juego y —por lo general, el factor más importante con diferencia— la pantalla. Para la mayoría de los jugadores que utilizan un televisor estándar, mejorar la pantalla es más importante que buscar un mando con una frecuencia más alta.

La frecuencia de actualización y el retraso de entrada no son lo mismo

  • La frecuencia de sondeo es la frecuencia con la que el mando envía un informe actualizado de las entradas (estados de los botones, posiciones de los joysticks, valores de los gatillos) al dispositivo conectado.
  • El retardo de entrada (o latencia total) es el retraso total real que transcurre entre tu acción física y el cambio resultante que aparece en pantalla: la suma de todas las etapas de la cadena, no solo la frecuencia de actualización del mando.

La frecuencia de sondeo establece el límite máximo del retraso que puede aportar únicamente la frecuencia de actualización. No dice nada sobre el procesamiento del controlador, el ciclo de actualización del motor del juego ni el retraso propio de tu pantalla, que suele ser el factor que más influye en lo que realmente percibes.

Las matemáticas de la frecuencia de sondeo y el matiz que la mayoría de las guías pasan por alto

La relación entre los Hz y los milisegundos de retardo máximo de sondeo es una simple inversa:

Retardo máximo de sondeo (ms) = 1000 ÷ frecuencia de sondeo (Hz)

Frecuencia de sondeo Retraso máximo por informe Retraso medio
125 Hz 8 ms ~4 ms
250 Hz 4 ms ~2 ms
500 Hz 2 ms ~1 ms
1000 Hz 1 ms ~0,5 ms

Esa columna de «retardo medio» es importante y, con frecuencia, se omite. Tal y como explica Blur Busters —el sitio web dedicado a la investigación sobre el retraso de entrada y el movimiento de la pantalla, cuya metodología de pruebas es ampliamente citada en los círculos de aficionados al hardware— en su guía sobre ratones, que lleva publicándose desde hace mucho tiempo, la entrada física puede producirse en cualquier momento dentro de un intervalo de sondeo, no siempre justo al principio. Dado que, de media, la entrada tiene la misma probabilidad de producirse en cualquier punto de ese intervalo, el retraso medio añadido es aproximadamente la mitad del retraso máximo que citan la mayoría de los materiales de marketing. Un dispositivo de 125 Hz no añade de forma fiable unos 8 ms fijos, sino que añade un valor comprendido entre 0 y 8 ms, con una media de unos 4 ms.

Por qué se estableció 125 Hz como valor predeterminado en primer lugar: no se trata de una decisión arbitraria. Según la documentación técnica de la wiki de Arch Linux sobre el sondeo USB, el protocolo USB HID (Human Interface Device) establecía históricamente como valor predeterminado para los periféricos un intervalo de sondeo de 10 ms, que los controladores USB redondean a la baja al valor más cercano que sea una potencia de dos, lo que da como resultado 8 ms, o 125 Hz. Reducir ese intervalo (a 1 ms/1000 Hz) es posible en USB 2.0 y funciona en la mayoría del hardware moderno, pero aumenta la carga de interrupciones de la CPU, razón por la cual nunca fue el valor predeterminado históricamente.

Qué hacen realmente los controladores (según fuentes primarias, no según el texto publicitario)

Los sitios web de comparativas de terceros suelen discrepar entre sí en cuanto a las cifras exactas en Hz de los mandos de Xbox y PlayStation, en parte porque realizan las mediciones a través de diferentes niveles (descriptor USB sin procesar frente a la API del navegador frente al valor facilitado por el controlador). Esto es lo que se puede verificar a partir de la propia documentación técnica de Microsoft y del código fuente del controlador del dispositivo del núcleo de Linux —lo más cercano a la realidad que se puede obtener fuera de un laboratorio—.

Mandos de Xbox: En una entrada de septiembre de 2021 en el blog oficial Xbox Wire, Microsoft explicó que los mandos anteriores a la Serie X «muestreaban las entradas y transmitían los resultados cada 8 ms, independientemente de cuándo los juegos realmente necesitaran los datos de entrada», lo que supone una confirmación directa y de primera mano de la cifra de 125 Hz/8 ms. Para solucionar esto, Microsoft introdujo la Entrada de Latencia Dinámica (DLI), una función de firmware (incluida por primera vez en los mandos de Xbox Series X|S y posteriormente implementada en los mandos de Xbox One compatibles con Bluetooth, el Elite Series 2 y el mando adaptativo) que envía las entradas de forma más eficiente en función de cuándo el motor del juego de la consola realmente las necesita, en lugar de limitarse a aumentar la frecuencia de sondeo bruta.

En el caso concreto del adaptador inalámbrico de Xbox, en un hilo de la propia plataforma de preguntas y respuestas para desarrolladores de Microsoft (Microsoft Learn) se señala que, a diferencia de una conexión USB por cable, capaz de mantener una frecuencia constante de 1000 Hz, el protocolo inalámbrico suele funcionar a una frecuencia más cercana a los 125 Hz —similar a la del Bluetooth— y que Microsoft no ha publicado ningún método oficial para que los mandos de la marca Xbox superen esa frecuencia a través del adaptador. Es importante saberlo porque contradice una afirmación muy repetida (pero sin fuentes) de que el adaptador inalámbrico de Xbox funciona a 250 Hz.

Mandos de PlayStation (DualShock 4 y DualSense): La respuesta más clara en este caso no proviene en absoluto de una página de reseñas, sino del propio código fuente del controlador hid-playstation.c del núcleo de Linux, el código responsable de gestionar ambos mandos. En un debate sobre un parche del núcleo se documenta explícitamente que el intervalo de sondeo predeterminado del DualShock 4 es de 4 ms (250 Hz), y se señala que este valor es el mismo tanto para Bluetooth como para USB por defecto. Herramientas de la comunidad como DS4Windows están ampliamente documentadas por su capacidad para anular este valor predeterminado y aumentar considerablemente la frecuencia en una conexión por cable (hasta 1000 Hz), pero se trata de una modificación del controlador por parte del PC, no del comportamiento predeterminado del hardware.

Conclusión práctica: no te fíes de ninguna cifra en Hz que veas citada para «el DualSense» o «el mando de la Xbox» sin saber en qué método de conexión y en qué capa de la pila se ha medido. Si una cifra concreta es importante para tu configuración, mídela tú mismo.

Conexión por cable frente a adaptador de 2,4 GHz frente a Bluetooth

El tipo de conexión influye en la consistencia tanto como las cifras brutas de sondeo:

  • USB por cable es el mínimo de latencia: el más bajo y el más constante, sin interferencias inalámbricas que provoquen variaciones.
  • Los dongles propietarios de 2,4 GHz (como el adaptador inalámbrico Xbox de Microsoft) utilizan un protocolo distinto del Bluetooth estándar: las propias comunicaciones de Microsoft sobre el adaptador inalámbrico Xbox lo describen como un protocolo propietario distinto del Bluetooth, diseñado para evitar los problemas de interferencias y latencia de audio que conlleva el espectro compartido del Bluetooth.
  • El Bluetooth comparte su banda de 2,4 GHz con cualquier otro dispositivo Bluetooth cercano —teléfonos, auriculares, teclados—, lo que constituye la razón fundamental por la que tiende a presentar una latencia más variable («jitter») en lugar de simplemente un límite máximo más alto.

Para partidas competitivas o de ritmo rápido, la conexión USB por cable o un adaptador propio de 2,4 GHz son las opciones más fiables; el Bluetooth sigue siendo una opción razonable para partidas ocasionales, en las que no se notarán unos pocos milisegundos adicionales de variación.

Comparación con el tiempo de reacción humano

Resulta útil poner en contexto los milisegundos a nivel del controlador. En un estudio revisado por pares publicado en Frontiers in Human Neuroscience, los investigadores Woods, Wyma, Yund, Herron y Reed midieron el tiempo de reacción visual simple en 1.469 sujetos de entre 18 y 65 años, y obtuvieron un tiempo de reacción medio de 231 ms (213 ms una vez corregido por la demora inherente al propio hardware de prueba). Incluso el extremo más rápido de esa distribución es un orden de magnitud mayor que las diferencias de unos pocos milisegundos entre las frecuencias de sondeo o los tipos de conexión.

Eso no significa que la frecuencia de actualización sea irrelevante —la consistencia y la sincronización de los fotogramas son importantes para el juego competitivo de formas que un simple promedio del tiempo de reacción no refleja—, pero es una forma útil de poner en perspectiva las afirmaciones de marketing que dan a entender que las diferencias de milisegundos de un solo dígito se percibirán conscientemente en cada disparo.

¿Realmente te importa la frecuencia de actualización?

Esto depende, más que ningún otro factor concreto, de tu frecuencia de fotogramas:

  • A 60 fps, cada fotograma dura unos 16,7 ms. La diferencia entre un tiempo de espera de sondeo de 1 ms (1000 Hz) y uno de 8 ms (125 Hz) es menor que la duración de un solo fotograma, por lo que es poco probable que tu entrada pase de un fotograma renderizado al siguiente.
  • A 120 fps o más, cada fotograma dura unos 8,3 ms; ahora, una diferencia de sondeo de varios milisegundos puede desplazar de forma plausible una entrada al siguiente fotograma, que es donde los jugadores competitivos tienen más probabilidades de notar un efecto real.

El retraso de visualización suele ser más importante que la frecuencia de actualización

RTINGS.com, que realiza pruebas de laboratorio sobre el retraso de entrada en cientos de modelos de televisores utilizando una herramienta de medición con fotodiodos específica, mide el retraso de cada pantalla tanto dentro como fuera de su «modo juego» precisamente porque la diferencia es lo suficientemente grande como para que sea relevante — Los televisores realizan por defecto un procesamiento de imagen considerable (reducción de ruido, interpolación de movimiento, escalado) que el «Modo Juego» está diseñado específicamente para eludir. Incluso en el «Modo Juego», la propia metodología de RTINGS señala que una pantalla estándar de 60 Hz tiene un retraso mínimo teórico de 8,33 ms solo por su intervalo de refresco, antes de que se añada cualquier retraso de procesamiento.

Para hacerse una idea de la magnitud en el ámbito competitivo, las propias recomendaciones de LG para el consumidor sugieren que los jugadores competitivos apunten a un retraso total de entrada en pantalla inferior a 15 ms, mientras que para el juego ocasional suele ser suficiente un valor inferior a 40 ms —cifras que eclipsan el rango inferior a 8 ms que separa la frecuencia de sondeo del mando de 125 Hz de la de 1000 Hz. Si juegas en una pantalla con el «Modo Juego» desactivado, eso suele ser casi siempre una fuente de retraso mayor que la frecuencia de sondeo de tu mando.

Comprueba tu propia configuración

Dado que los valores medidos en Hz varían en función de la metodología, la versión del firmware y la capa de la pila que se esté leyendo, la cifra más fiable es la que midas tú mismo en tu propio hardware. Prueba tu mando con conexión por cable y, a continuación, de forma inalámbrica, en el mismo ordenador, y compara los resultados: la diferencia relativa en tu configuración te dará más información que cualquier ficha técnica genérica.

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Cómo reducir la latencia del lado del controlador

  1. Utiliza un puerto USB directo de la placa base o del panel trasero: los concentradores y los conectores del panel frontal de baja calidad pueden provocar retrasos o inestabilidad.
  2. Mantén el firmware actualizado: a través de la aplicación «Accesorios de Xbox» para los mandos de Xbox, o del actualizador oficial de firmware para PC de Sony para el DualSense. La propia implementación de la tecnología «Dynamic Latency Input» de Microsoft es un buen ejemplo de cómo una actualización de firmware puede cambiar de forma significativa la capacidad de respuesta real de un mando.
  3. Prefiere la conexión USB por cable o un adaptador oficial de 2,4 GHz en lugar de Bluetooth para sesiones competitivas, dada la fluctuación del espectro compartido que presenta el Bluetooth.
  4. En PC, las herramientas de controladores de la comunidad pueden anular el comportamiento de sondeo predeterminado de los mandos de PlayStation (por ejemplo, haciendo que un DualShock 4 o DualSense supere su valor predeterminado de 250 Hz por USB). Se trata de herramientas exclusivas para PC y con conexión por cable que no modifican el comportamiento de la consola.
  5. Ajusta tu pantalla antes que el mando. Activa el Modo Juego y, si utilizas un televisor de 60 Hz, ten en cuenta que su frecuencia de actualización por sí sola impone un límite mínimo muy por encima de lo que la frecuencia de sondeo de tu mando pueda ofrecer.

Preguntas frecuentes

¿Es realmente mejor una frecuencia de sondeo de 1000 Hz que una de 125 Hz?

Técnicamente, sí: reduce el retraso medio relacionado con el sondeo de unos 4 ms a unos 0,5 ms. Que esto sea perceptible depende en gran medida de la frecuencia de fotogramas y de la pantalla: a 60 fps en un televisor estándar es poco probable que se note, mientras que a 120 fps o más en partidas competitivas, la diferencia puede hacer que, en ocasiones, una entrada se desplace a un fotograma renderizado diferente.

¿Por qué diferentes sitios web ofrecen cifras de sondeo distintas para el mismo controlador?

Porque a menudo miden cosas diferentes: un valor sin procesar del descriptor USB, una cifra facilitada por el controlador o lo que puede detectar la API de mando de un navegador (que, a su vez, está limitada por la frecuencia de actualización de tu monitor). A falta de un entorno de laboratorio controlado, considera cualquier cifra publicada como aproximada y no definitiva, y da preferencia a las cifras que puedan rastrearse hasta el fabricante o el código fuente, frente a las afirmaciones de blogs sin atribuir.

¿Funciona realmente el adaptador inalámbrico de Xbox más lento de lo que la gente cree?

Según los comentarios en la propia plataforma de soporte para desarrolladores de Microsoft, el protocolo inalámbrico del adaptador parece funcionar a una frecuencia más cercana a los 125 Hz —en el mismo rango que el Bluetooth— en lugar de los 250 Hz que se mencionan en algunos blogs de hardware. Microsoft no ha publicado una ficha técnica oficial con una cifra exacta, así que considéralo como la mejor información disponible actualmente y no como una especificación confirmada.

¿Debería dar prioridad a la frecuencia de actualización o a mi pantalla a la hora de reducir el retraso?

La pantalla, en casi todos los casos. Las propias pruebas de RTINGS demuestran que incluso un televisor de 60 Hz optimizado con el «modo juego» tiene un retraso mínimo de unos 8 ms solo por su intervalo de refresco, y desactivar el «modo juego» puede añadir mucho más a eso —un factor más importante que cualquier cosa que pueda compensar un mando con una frecuencia de sondeo más rápida—.

Guías relacionadas

Fuentes

  1. Xbox Wire (blog oficial de Microsoft) — La actualización del firmware del mando de Xbox se empieza a distribuir entre los miembros del programa Insider a partir de hoy
  2. Microsoft Learn (Preguntas y respuestas de Microsoft) — Baja frecuencia de sondeo del adaptador inalámbrico de Xbox para Windows al utilizar el mando Xbox Elite Series 2
  3. Lista de correo del kernel de Linux — [PARCHE] HID: playstation: DS4: Añadir ajuste del intervalo de sondeo BT (código fuente hid-playstation.c)
  4. Blur Busters — Guía de ratones de Blur Busters (sección sobre la frecuencia de sondeo)
  5. Wiki de Arch Linux — Frecuencia de sondeo del ratón
  6. Woods, D.L., Wyma, J.M., Yund, E.W., Herron, T.J. y Reed, B. (2015). «Factores que influyen en la latencia del tiempo de reacción simple». Frontiers in Human Neuroscience, 9:131.
  7. RTINGS.com — Nuestras pruebas de entradas de TV: Retardo de entrada
  8. LG — Nuestra guía sobre qué se considera un buen retraso de entrada para los videojuegos
  9. Pure Xbox — Skyrim en Switch 2 sufre un «retardo de entrada al nivel de Kinect», según Digital Foundry
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