Entendendo a taxa de sondagem do controle e o atraso de entrada: guia completo de testes de desempenho

Resposta rápida: A taxa de polling é o número de vezes por segundo que seu controle reporta seu estado ao PC ou ao console, medida em Hz. A fórmula simplificada é: atraso máximo (ms) = 1000 ÷ Hz; assim, 125 Hz atinge um máximo de 8 ms e 1000 Hz, de 1 ms — embora o tempo de espera médio seja, na verdade, cerca da metade disso, já que sua entrada pode ocorrer em qualquer ponto dentro da janela de polling. A taxa de polling é também apenas um elo na cadeia completa do atraso de entrada, que inclui o processamento do driver, o tipo de conexão, o tempo de resposta do motor do jogo e — geralmente o fator de longe mais importante — sua tela. Para a maioria dos jogadores que usa uma TV padrão, ajustar a tela é mais importante do que buscar um controle com Hz mais alto.

Taxa de atualização e atraso de entrada não são a mesma coisa

Taxa de atualização é a frequência com que o controlador envia um relatório atualizado de entradas (estados dos botões, posições dos joysticks, valores dos gatilhos) ao dispositivo conectado.
Atraso de entrada (ou latência total) é o atraso total, na prática, entre sua ação física e a mudança resultante que aparece na tela — a soma de todas as etapas da cadeia, não apenas a frequência de envio de relatórios do controlador.

A taxa de sondagem define o limite máximo do atraso que a frequência de relatório, por si só, pode causar. Ela não diz nada sobre o processamento do driver, o ciclo de atualização do motor do jogo ou o próprio atraso da sua tela — que, frequentemente, é o maior fator isolado que contribui para o que você realmente sente.

A matemática da taxa de atualização e a nuance que a maioria dos guias ignora

A relação entre Hz e milissegundos de atraso máximo na sondagem é simplesmente inversa:

Atraso máximo de sondagem (ms) = 1000 ÷ frequência de sondagem (Hz)

Frequência de sondagem	Atraso máximo por relatório	Atraso médio
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

Essa coluna de “atraso médio” é importante e costuma ser deixada de lado. Como explica o Blur Busters — site de pesquisa sobre atraso de entrada e movimento de tela, cuja metodologia de testes é amplamente citada nos círculos de entusiastas de hardware — em seu guia de mouse, que já existe há muito tempo, sua entrada física pode ocorrer em qualquer ponto dentro de um intervalo de sondagem, nem sempre exatamente no início. Como a entrada tem, em média, a mesma probabilidade de ocorrer em qualquer ponto dessa janela, o atraso médio adicionado é aproximadamente metade do atraso máximo citado pela maioria dos materiais de marketing. Um dispositivo de 125 Hz não adiciona de forma confiável exatamente 8 ms; ele adiciona algo entre 0 e 8 ms, com média em torno de 4 ms.

Por que 125 Hz se tornou o padrão inicialmente: isso não é arbitrário. De acordo com a documentação técnica da Wiki do Arch Linux sobre polling USB, o protocolo USB HID (Human Interface Device) historicamente definia como padrão para periféricos um intervalo de polling de 10 ms, que os controladores USB arredondam para baixo para o valor mais próximo que seja uma potência de dois — resultando em 8 ms, ou 125 Hz. Reduzir esse intervalo (para 1 ms/1.000 Hz) é possível no USB 2.0 e funciona na maioria dos hardwares modernos, mas aumenta a carga de interrupções da CPU, razão pela qual nunca foi o padrão histórico.

O que os verdadeiros controladores realmente fazem (com base em fontes primárias, não em textos de marketing)

Sites de benchmark de terceiros frequentemente divergem entre si quanto aos valores exatos em Hz dos controles do Xbox e do PlayStation, em parte porque realizam as medições por meio de camadas diferentes (descritor USB bruto x API do navegador x valor relatado pelo driver). Eis o que é possível verificar a partir da própria documentação de engenharia da Microsoft e do código-fonte do driver de dispositivo do kernel do Linux — o mais próximo possível da verdade absoluta fora de um laboratório.

Controles do Xbox: Em uma publicação de setembro de 2021 no blog oficial Xbox Wire, a Microsoft explicou que os controles anteriores à Série X “amostravam as entradas e transmitiam os resultados a cada 8 ms, independentemente de quando os jogos realmente precisavam dos dados de entrada” — uma confirmação direta e oficial do valor de 125 Hz/8 ms. Para resolver isso, a Microsoft introduziu a Entrada de Latência Dinâmica (DLI), um recurso de firmware (lançado inicialmente com os controles do Xbox Series X|S e, posteriormente, implementado nos controles do Xbox One com Bluetooth, no Elite Series 2 e no Adaptive Controller) que fornece entradas de forma mais eficiente em relação ao momento em que o motor de jogo do console realmente precisa delas, em vez de simplesmente aumentar a frequência bruta de amostragem.

No caso específico do Adaptador Sem Fio do Xbox, uma discussão na própria plataforma de perguntas e respostas para desenvolvedores da Microsoft (Microsoft Learn) observa que, ao contrário de uma conexão USB com fio capaz de manter uma frequência constante de 1.000 Hz, o protocolo sem fio normalmente opera em torno de 125 Hz — semelhante ao Bluetooth — e que a Microsoft não publicou um método oficial para fazer com que os controles da marca Xbox ultrapassem essa frequência por meio do adaptador. Vale a pena saber disso porque contradiz uma afirmação comumente repetida (mas sem fonte) de que o Adaptador Sem Fio do Xbox opera a 250 Hz.

Controles do PlayStation (DualShock 4 e DualSense): A resposta mais clara aqui não vem de nenhum site de análises — ela vem do próprio código-fonte do driver hid-playstation.c do kernel do Linux, o código responsável por lidar com ambos os controles. Uma discussão sobre um patch do kernel documenta explicitamente que o intervalo de sondagem padrão do DualShock 4 é de 4 ms (250 Hz) e observa que esse valor é o mesmo tanto para Bluetooth quanto para USB por padrão. Ferramentas da comunidade, como o DS4Windows, são amplamente documentadas como capazes de substituir esse padrão e elevar consideravelmente a frequência de uma conexão com fio (até 1.000 Hz), mas trata-se de uma substituição do driver no lado do PC, e não do comportamento padrão do hardware.

A lição prática: não confie em nenhum valor em Hz citado para o “DualSense” ou o “controle do Xbox” sem saber em qual método de conexão e em qual camada da pilha ele foi medido. Se um valor específico for importante para a sua configuração, faça você mesmo a medição.

Conexão com fio x Dongle de 2,4 GHz x Bluetooth

O tipo de conexão influencia a consistência tanto quanto os números brutos das pesquisas:

USB com fio representa o limite mínimo de latência — a mais baixa e a mais consistente, sem interferências sem fio que possam causar variações.
Dongles proprietários de 2,4 GHz (como o Adaptador Sem Fio do Xbox da Microsoft) utilizam um protocolo diferente do Bluetooth padrão — as próprias comunicações da Microsoft sobre o Adaptador Sem Fio do Xbox o descrevem como um protocolo proprietário distinto do Bluetooth, projetado para evitar os problemas de interferência e latência de áudio associados ao espectro compartilhado do Bluetooth.
O Bluetooth compartilha sua banda de 2,4 GHz com todos os outros dispositivos Bluetooth nas proximidades — telefones, fones de ouvido, teclados —, o que é a razão subjacente pela qual ele tende a apresentar uma latência mais variável (“jitter”) em vez de apenas um limite máximo mais baixo.

Para partidas competitivas ou em ritmo acelerado, o USB com fio ou um dongle proprietário de 2,4 GHz são as opções mais confiáveis; o Bluetooth continua sendo uma opção razoável para partidas casuais, nas quais uma variação de alguns milissegundos a mais não será percebida.

Como isso se compara ao tempo de reação humano

É importante contextualizar os milissegundos no nível do controlador. Em um estudo revisado por pares publicado na revista Frontiers in Human Neuroscience, os pesquisadores Woods, Wyma, Yund, Herron e Reed mediram o tempo de reação visual simples em 1.469 participantes com idades entre 18 e 65 anos, constatando um tempo médio de reação de 231 ms (213 ms, uma vez corrigido pelo atraso de temporização do próprio hardware de teste). Mesmo o extremo mais rápido dessa distribuição é uma ordem de magnitude maior do que as diferenças de poucos milissegundos entre taxas de sondagem ou tipos de conexão.

Isso não significa que a taxa de atualização seja irrelevante — a consistência e o alinhamento do tempo entre quadros são importantes para o jogo competitivo de maneiras que uma simples média do tempo de reação não consegue captar —, mas é uma forma útil de avaliar a realidade diante das alegações de marketing que sugerem que diferenças da ordem de um único dígito em milissegundos serão percebidas conscientemente a cada tiro.

A taxa de atualização realmente faz diferença para você?

Isso depende mais da sua taxa de quadros do que de qualquer outro fator isolado:

A 60 fps, cada quadro dura cerca de 16,7 ms. A diferença entre um tempo de espera de polling de 1 ms (1.000 Hz) e 8 ms (125 Hz) é menor do que a duração de um único quadro; portanto, é improvável que sua entrada seja deslocada de um quadro renderizado para o seguinte.
A 120 fps ou mais, cada quadro dura cerca de 8,3 ms — agora, uma diferença de polling de vários milissegundos pode, de fato, deslocar uma entrada para o próximo quadro, e é aí que jogadores competitivos têm mais chances de perceber um efeito real.

O atraso na exibição geralmente é mais importante do que a taxa de atualização

O site RTINGS.com, que realiza testes em laboratório para avaliar o atraso de entrada em centenas de modelos de TV usando uma ferramenta de medição dedicada com fotodiodo, mede o atraso de cada tela dentro e fora do “Modo Jogo” justamente porque a diferença é grande o suficiente para fazer diferença — as TVs realizam um processamento substancial de imagem (redução de ruído, interpolação de movimento, upscaling) por padrão, e o Modo Jogo existe justamente para contornar isso. Mesmo no Modo Jogo, a própria metodologia do RTINGS observa que uma tela padrão de 60 Hz tem um atraso mínimo teórico de 8,33 ms apenas devido ao seu intervalo de atualização, antes de qualquer atraso de processamento ser adicionado a isso.

Para se ter uma noção da escala no âmbito competitivo, as próprias orientações da LG para o consumidor sugerem que jogadores competitivos busquem um atraso total de entrada na tela inferior a 15 ms, enquanto para jogos casuais geralmente é aceitável ficar abaixo de 40 ms — números que superam em muito a faixa inferior a 8 ms que separa a frequência de sondagem do controlador de 125 Hz da de 1.000 Hz. Se você estiver jogando em uma tela com o Modo Jogo desativado, isso quase sempre é uma fonte maior de atraso do que a taxa de polling do seu controle.

Teste sua própria configuração

Como os valores medidos em Hz variam de acordo com a metodologia, a versão do firmware e a camada da pilha que está sendo lida, o número mais confiável é aquele que você mesmo mede no seu próprio hardware. Teste seu controlador com fio e, em seguida, sem fio, no mesmo PC, e compare — a diferença relativa na sua configuração diz mais do que qualquer ficha técnica genérica.

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Como reduzir a latência no lado do controlador

Use uma porta USB direta da placa-mãe ou do painel traseiro — hubs e conectores do painel frontal de baixa qualidade podem causar atrasos ou instabilidade.
Mantenha o firmware atualizado — por meio do aplicativo Xbox Accessories para controles Xbox ou do atualizador oficial de firmware para PC da Sony para o DualSense. A implementação do recurso Dynamic Latency Input, da própria Microsoft, é um bom exemplo de como uma atualização de firmware pode alterar significativamente a capacidade de resposta do controle na prática.
Prefira conexão USB com fio ou um adaptador oficial de 2,4 GHz em vez do Bluetooth para sessões competitivas, devido à instabilidade do espectro compartilhado do Bluetooth.
No PC, ferramentas de driver desenvolvidas pela comunidade podem substituir o comportamento padrão de polling para controles do PlayStation (por exemplo, fazendo com que um DualShock 4/DualSense ultrapasse sua frequência padrão de 250 Hz via USB). Essas são ferramentas exclusivas para PC, que funcionam apenas com conexão com fio e não alteram o comportamento do console.
Ajuste sua tela antes de ajustar o controle. Ative o Modo Jogo e, se estiver usando uma TV de 60 Hz, saiba que o intervalo de atualização dela, por si só, impõe um limite mínimo bem acima de qualquer coisa que a taxa de sondagem do seu controle possa ajudar a superar.

Perguntas frequentes

A frequência de sondagem de 1.000 Hz é realmente melhor do que 125 Hz?

Tecnicamente, sim — ela reduz o atraso médio relacionado à sondagem de aproximadamente 4 ms para cerca de 0,5 ms. Se isso é perceptível ou não depende muito da sua taxa de quadros e da tela: a 60 fps em uma TV padrão, é improvável que seja perceptível, enquanto a 120 fps ou mais em partidas competitivas, a diferença pode, ocasionalmente, fazer com que uma entrada seja deslocada para um quadro renderizado diferente.

Por que sites diferentes apresentam valores de sondagem distintos para o mesmo controlador?

Porque, muitas vezes, eles medem coisas diferentes — um valor bruto do descritor USB, um número fornecido pelo driver ou o que a API de gamepad de um navegador consegue detectar (o que, por sua vez, é limitado pela taxa de atualização do seu monitor). Na ausência de um ambiente de laboratório controlado, considere qualquer número publicado como aproximado, e não definitivo, e dê preferência a valores que possam ser rastreados até o fabricante ou ao código-fonte, em vez de alegações de blogs sem fonte identificada.

O adaptador sem fio do Xbox realmente funciona mais devagar do que as pessoas imaginam?

Com base em discussões na própria plataforma de suporte a desenvolvedores da Microsoft, o protocolo sem fio do adaptador parece operar mais próximo de 125 Hz — na mesma faixa do Bluetooth — em vez dos 250 Hz que circulam em alguns blogs especializados em hardware. A Microsoft não publicou uma ficha técnica oficial com um número exato; portanto, considere isso como a melhor orientação disponível no momento, e não como uma especificação confirmada.

Devo priorizar a taxa de atualização ou a minha tela ao reduzir o lag?

Seu monitor, em quase todos os casos. Os próprios testes da RTINGS mostram que mesmo uma TV de 60 Hz otimizada para o Modo Jogo apresenta um atraso mínimo de cerca de 8 ms apenas devido ao seu intervalo de atualização, e desativar o Modo Jogo pode aumentar ainda mais esse atraso — um fator mais significativo do que qualquer coisa que um controle com taxa de sondagem mais rápida possa compensar.