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Linux の入力遅延計測：X11 と Wayland、VRR、DXVK 比較

2026/07/15 1:36

Linux の入力遅延計測：X11 と Wayland、VRR、DXVK 比較

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要約▶

Japanese 翻訳:

カスタム USB HID デバイスが Linux ゲーマーにとっての重要な示唆を開示した：XWayland を回避することが入力遅延を削減する上で単独で最も大きな効果をもたらす。それ以外の多くの人気のある最適化手法は、著しく限定的な利益しかもたらさない。ハイエンドハードウェア上で Diabotical をプレイする場合でも、デフォルト設定と比較して、Wayland に切り替えることやフラップモードを有効にするなど一般的なすべての調整を適用しても、最大 0.72ms の改善のみが見られた。この小さな利得は、他の調整が如何なる場合においてもボトルネックとなる XWayland の固有の遅延にしばしば埋もれてしまう。真にレスポンシビティを最大化するためには、ユーザーは XWayland を完全に無効化し、ネイティブ Wayland 環境を利用することを優先すべきである。また、可変リフレッシュレート（VRR）の有効化はタイミングの不整合を平滑化するのに役立ち、無制限フレームレートテスト中の大きな遅延を防ぐためには DXVK の低遅延バージョンを使用することが不可欠である。競争優位性を追求するゲーマーは、標準ガイドの細かな調整を追って時間を浪費するのをやめ、可能な限り低いエンドツーエンドの遅延を実現するために、この核心的なアーキテクチャ変更を優先するべきである。

本文

Linux ゲーミング環境における入力遅延計測と最適化検証レポート

概要

2026 年 7 月 13 日付の技術記事において、Windows から Linux に移行したユーザーが競技系 FPS ゲーム向けに Linux のゲーミングパフォーマンスを実証的に検証しました。特に**「魔法の薬（snake oil）」ではなく客観的なデータに基づき、システム遅延を低減する設定の有効性**を検出しています。

主要な発見は以下の通りです：

  • XWayland は避けるべき： 約 3.13 ms の追加遅延をもたらします。これは他の最適化効果の合計以上であり、劇的なパフォーマンス低下的原因となります。
  • VRR（可変リフレッシュレート）は必須： オフの場合に比べ、平均で 0.26〜0.45 ms の低減と、フレーム時間変動（ジッター）の平らな分布を誘発します。
  • dxvk-low-latency フォークは有効： キャップ解除シナリオでは約 0.84 ms の低減が可能で、GPU ベンディング状態におけるフレームペイサー効果を確認しています。

計測デバイスと手法

独自のオープンソース製計測ツール「OSLTT（Open Source Light Tap Tool）」を用いたエンドツーエンド遅延測定を実行しました。

デバイス構成

マイクロコントローラー、フォトダイオード、トランスインピーダンス増幅器を組み合わせ、以下の仕様を実現しました：

  • MCU: Adafruit QT Py RP2040（USB HID マウスとして機能、1000 Hz ポーリング）。
  • サンプリング周波数: クリック開始から約 24 マイクロ秒毎に光センサーで画面変化を検出。
  • データ転送: クリックあたり 12,000 サンプルを CSV ファイルとしてログ出力。

遅延計算ロジック

ホストツールがサンプルデータに基づき以下の処理を実行：

  1. ベースライン確立： クリックごとの基準値を設定。
  2. 閾値検出： ベースラインからずれた最初のサンプルを検出（画面明滅）。
  3. 差分算出: クリック送信時刻と明滅検出時刻の差を計算。

テストシナリオ

以下の要素の組み合わせで検証を行いました：

  • ディスプレイサーバー: X11 vs ネイティブ Wayland（XWayland の排除を含め）。
  • VRR 設定: オン/オフ（G-Sync / FreeSync 相当機能）。
  • DXVK 設定: デフォルト vs 
    dxvk-low-latency
    フォーク。

ボーナスタスク（補足テスト）

  • フレームペイサー可視化： キャップ解除シナリオでの GPU 利用率と遅延変動を確認。
  • XWayland 特定評価： XWayland 使用時の遅延特性を独自に計測。

テスト環境仕様

以下の環境設定下で試験を実施しました。

ハードウェア

項目スペック
CPUAMD Ryzen 7 5800X3D
GPUNVIDIA GeForce RTX 4070 SUPER
メモリ2x8 GB DDR4 @ 3200 MHz
モニターMSI MAG 272QP QD-OLED X50 (2560×1440 / 500 Hz)

ソフトウェアスタック

  • OS: CachyOS
  • カーネル: 7.1.3-2-cachyos（デフォルトスケジューラー）
  • GPU ドライバー: NVIDIA 610.43.03-1
  • DX サーバー: xorg-server 21.1.24-1
  • Proton: proton-cachyos-native 1:11.0.20260602-3
  • DXVK: 3.0

システム設定詳細

  • リフレッシュレート: 500 Hz（システム設定にて）。
  • フリップモード:
    • X11: 
      nvidia-settings
      で有効化。
    • Wayland: コンプोजィングマネージャ自律判定（KWin Debug Console 確認推奨）。
  • VRR 制御:
    • X11: 
      nvidia-settings
      有効化（リブート必要）。
    • Wayland: KDE 設定メニュー有効化（リブート不要）。
  • DXVK 最適化設定 (
    dxvk.conf
    ):
    • VRR OFF: 
      dxgi.maxFrameRate = 500
    • VRR ON (low-latency OFF): 
      dxgi.maxFrameRate = 497
    • VRR ON (low-latency ON): 
      dxgi.maxFrameRate = 480
      など、ペイサー用最適化設定を適用。

試験結果と分析

1. X11 vs Wayland の比較

X11 がわずかに優位。 しかし、差は極小であり（最大 0.22 ms）、Wayland の「違和感」はシステム側の要因以外に起因する可能性があります。

設定X11 (ms)Wayland (ms)差分 (X11 - WL)
low-latency + VRR4.214.38+0.17 ms
low-latency4.644.83+0.19 ms
VRR4.454.67+0.22 ms
plain (非最適化)4.794.93+0.14 ms

2. VRR（可変リフレッシュレート）の有効性

VRR を有効化すべき。 遅延削減だけでなく、フレーム時間分布を平坦化する明確な効果があります。

設定 (X11 基準)VRR OFF (ms)VRR ON (ms)改善額
low-latency 有効4.644.21-0.43 ms
デフォルト DXVK4.794.45-0.34 ms
low-latency 有効 (WL)4.834.38-0.45 ms
デフォルト DXVK (WL)4.934.67-0.26 ms

3. dxvk-low-latency フォークの性能

キャップ済み時と解放時の両面で有効。 特にキャップ解除シナリオでは、レンダリングキューの蓄積を防ぐ効果で約 0.84 ms の削減を実現。

条件low-latency OFF (ms)low-latency ON (ms)改善額GPU 利用率FPS
キャップ済み (X11)---0.20 ms変動あり安定
キャップ解除 (X11)5.274.43-0.84 ms95-97%70-71

4. XWayland の致命的な遅延

絶対的に避けるべき。 ネイティブ Wayland に比べ、計測値に 3.13 ms もの追加遅延を発生させます。これは他のすべての最適化効果の合計（約 0.7〜1.0 ms）を超えています。

  • 低遅延フォークなし時: +3.13 ms の巨大な遅延。
  • 低遅延フォークあり時: 依然としてネイティブ Wayland に比べ +1.12 ms の遅延が残ります（改善は大きいですが、ゼロではありません）。
設定 (XWayland vs ネイティブ WL)XWayland (ms)ネイティブ Wayland (ms)遅延増加分
low-latency フォークなし8.064.93+3.13 ms
low-latency フォークあり5.954.83+1.12 ms

結論と推奨設定

ベストプラクティス環境

すべての最適化を適用した場合、デフォルト設定（現代の Linux）と比較して中央値で 0.72 ms の改善が見られましたが、これは以下の要素が組み合わさった結果です：

  • VRR がジッター低減と平均速度向上に寄与。
  • dxvk-low-latency によるフレーム時間平ら化（ベンディング状態でのメリット特に大きい）。
  • XWayland を完全に排除することによる劇的な改善。

推奨設定チェックリスト

以下の構成が最適ゲーミング環境であることを確認してください：

  1. 【最重要】 XWayland の不使用: 
    PROTON_ENABLE_WAYLAND=1
    でネイティブ Wayland を強制使用（または X11 の利用）。
  2. 【必須】 VRR の有効化: クセレスなフレームタイムを確保。
  3. 【推奨】 dxvk-low-latency フォークの導入: 特に CPU ボトルネックになる場合や、キャップ解除時には必須。
  4. 【推奨】 X サーバー設定: X11 使用時は 
    nvidia-settings
    でフリップモード有効化。

これらの設定を適切に適用することで、Linux 環境でも競合的な FPS ゲームプレイが可能な高品質なパフォーマンスを実現できます。

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