FPS em jogos: o que é, como funciona e por que os quadros caem?

Quando um personagem atravessa um cenário em chamas, salta sobre obstáculos ou mira em um adversário, cada movimento depende de uma métrica fundamental: frames por segundo ou FPS. Esse indicador define quantas imagens individuais aparecem na tela a cada segundo, moldando a diferença entre uma jogabilidade fluida e uma experiência travada. Com placas da RTX 50 da NVIDIA e Radeon RX 9000 da AMD no mercado, a discussão sobre FPS ganhou novas camadas: tecnologias de geração de quadros artificiais (os chamados “fake frames”) prometem multiplicar taxas de quadros sem renderização tradicional.

Mas o que realmente determina o FPS em um jogo? Por que ele varia tanto entre títulos? E como essas tecnologias de upscaling e frame generation — DLSS, FSR, XeSS — estão redefinindo o desempenho gráfico? Vamos explorar neste artigo os fundamentos técnicos, os fatores que influenciam a taxa de quadros, o histórico das soluções baseadas em IA e o impacto prático dessas inovações na experiência de jogo. Bora!

O que são frames por segundo?

FPS significa frames per second, ou quadros por segundo em tradução literal. A renderização de jogos funciona como um flipbook digital: quanto mais páginas (frames) você vira por segundo, mais suave parece a animação.

Diferentemente do cinema, que opera por padrão em 24 FPS fixos com motion blur natural capturado pela câmera, os jogos precisam renderizar cada quadro em tempo real conforme o jogador interage com o ambiente. Cada frame precisa ser calculado individualmente pela GPU, processando geometria, texturas, iluminação e efeitos. Essa diferença fundamental explica por que 24 FPS é aceitável no cinema mas intolerável em jogos, onde a interatividade exige respostas instantâneas

Um jogo rodando a 30 FPS exibe 30 imagens por segundo. Aos 60 FPS, esse número dobra, proporcionando movimentos mais fluidos e responsivos. Jogadores competitivos buscam taxas ainda maiores — 120, 144, 240 FPS e além — porque frames adicionais reduzem a latência entre a ação do jogador e a resposta visual na tela.

Estudos acadêmicos confirmam esses benefícios perceptíveis. Pesquisadores da Worcester Polytechnic Institute e Intel descobriram com 33 participantes que os piores momentos de desempenho — os 5% de quadros mais lentos — impactam muito mais a satisfação do jogador do que a taxa média de FPS. É como dirigir: não importa se você mantém 100 km/h na maior parte do tempo se constantemente precisa frear bruscamente.

Já a NVIDIA Research publicou em março de 2025 um estudo com 44 jogadores de tiro em primeira pessoa que revelou algo fascinante: o desempenho objetivo — kills, precisão, score — melhora bastante até cerca de 90 FPS e depois estabiliza. Mas a descoberta mais surpreendente veio da percepção subjetiva: os jogadores continuaram reportando que o jogo parecia mais suave e responsivo mesmo em taxas altíssimas, até 500 FPS, mesmo quando suas estatísticas de jogo já não melhoravam.

A relação entre FPS e experiência não é linear. Como destacou um estudo da Universidade Tecnológica de Dresden, variações bruscas no frame time (tempo entre frames) causam stuttering (travamentos perceptíveis), mesmo com FPS médio elevado. Isso significa que estabilidade importa tanto quanto números altos.

Fatores que fazem os FPS despencarem

A taxa de quadros não é estática. Diversos gargalos transformam uma experiência fluida em apresentação de slides. Os principais culpados são: hardware inadequado, superaquecimento, processos em segundo plano e drivers desatualizados.

O gargalo de GPU ocorre quando a placa gráfica trabalha a 95-100% de capacidade enquanto processa efeitos visuais complexos. Reduzir a resolução ou qualidade gráfica resolve esse tipo de limitação. Já o gargalo de CPU acontece quando o processador não consegue preparar dados rápido suficiente para a GPU, mantendo a placa gráfica ociosa mesmo com uso abaixo de 90%. Jogos com muita física, IA de NPCs ou áreas lotadas de jogadores costumam sobrecarregar o processador.

O thermal throttling representa um problema silencioso mas devastador. Quando componentes ultrapassam 85-95°C, reduzem automaticamente a frequência para prevenir danos, causando quedas bruscas de FPS. Notebooks são especialmente vulneráveis a esse fenômeno.

Padrões de FPS

Em 2025, o mercado estabeleceu três patamares distintos. Os 30 FPS permanecem aceitáveis para jogos narrativos single-player onde precisão visual supera reflexos, sendo comum em consoles focados em fidelidade gráfica. O verdadeiro padrão consolidado é 60 FPS, oferecendo fluidez para praticamente qualquer gênero em hardware intermediário.

Para competitivo multiplayer e e-sports, 120-144 FPS tornou-se o mínimo esperado, proporcionando rastreamento suave de alvos e redução de input lag. Jogadores profissionais frequentemente buscam 240 FPS ou mais em títulos como Counter-Strike 2 e Valorant, onde cada milissegundo define vitórias. 

A revolução dos quadros gerados por IA

Janeiro de 2025 marcou um ponto de inflexão com o anúncio do DLSS 4 pela NVIDIA, apresentando o Multi Frame Generation exclusivo para GPUs GeForce RTX série 50. A tecnologia gera até três quadros artificiais entre cada frame renderizado tradicionalmente, multiplicando a taxa final por até 8x comparado à renderização bruta.

O sistema combina Super Resolution (upscaling de resolução), Ray Reconstruction (denoising de ray tracing) e geração múltipla de frames. Em Cyberpunk 2077 rodando em RTX 5090, DLSS 4 alcança 240 FPS em 4K com ray tracing completo — cenário impossível com renderização convencional. A nova arquitetura baseada em transformers substitui redes convolucionais usadas desde 2020, melhorando estabilidade temporal e qualidade de imagem.

A AMD responde com FSR 3.1 (FidelityFX Super Resolution) e frame generation próprio, compatível com hardware de múltiplos fabricantes. Diferentemente do DLSS que exige hardware Tensor específico, FSR opera via compute shaders padrão. Análises revelam que FSR apresenta latência ligeiramente menor, enquanto DLSS oferece melhor qualidade de upscaling.

A controvérsia dos “fake frames”

A nomenclatura “quadros falsos” dominou debates online em 2025, especialmente após o DLSS 4. Entusiastas argumentam que frames gerados por interpolação não respondem a inputs do jogador, criando descompasso entre ação e feedback visual. Em um frame interpolado, o movimento do mouse não altera a imagem, pois ela foi calculada matematicamente entre dois frames reais anteriores.

Essa latência adicional é especialmente problemática em shooters competitivos. Um usuário do Reddit calculou que com Multi Frame Generation gerando três frames artificiais, 75% das imagens exibidas não refletem inputs recentes — comparado a 50% com frame generation tradicional. Para títulos narrativos ou com ação mais lenta, o compromisso é aceitável em troca da fluidez visual.

A questão reside em quando o frame foi calculado e se incorpora dados de física, colisão e input atualizados. Um estudo de julho de 2025 documenta essa transformação no campo da síntese de frames futuros.

O trabalho de Ming et al. mostra que o campo se dividiu em dois caminhos: um voltado para predição rápida em tempo real — exatamente onde operam DLSS e FSR — e outro para simulação de mundos virtuais complexos. Essa mudança explica por que a geração de frames atual consegue produzir movimento fluido sem recalcular toda a física ou capturar novos inputs a cada quadro interpolado.

Histórico das tecnologias de upscaling

O DLSS estreou em fevereiro de 2019 com títulos como Battlefield V e Metro Exodus, usando redes neurais treinadas especificamente para cada jogo. A abordagem era limitada e os resultados muitas vezes inferiores ao upscaling tradicional. A versão 2.0 em abril de 2020 revolucionou a tecnologia ao adotar acumulação temporal e treinamento genérico, eliminando a necessidade de customização por jogo.

DLSS 3.0 chegou em setembro de 2022 exclusivo para GPUs RTX série 40, trazendo Frame Generation via algoritmo de fluxo óptico. A versão 3.5 em setembro de 2023 adicionou Ray Reconstruction, substituindo múltiplos algoritmos de denoising por um único modelo de IA treinado com cinco vezes mais dados.

Janeiro de 2025 marcou o lançamento do DLSS 4.0 com Multi Frame Generation e arquitetura baseada em transformers, melhorando estabilidade temporal e reduzindo uso de memória. Até maio de 2025, mais de 125 jogos já suportavam DLSS 4, e em outubro chegou-se a 540 títulos compatíveis com alguma versão de DLSS.

A AMD lançou FSR 1.0 em agosto de 2021 como alternativa open-source baseada em spatial upscaling. FSR 2.0 em 2022 adotou temporal upscaling competindo diretamente com DLSS. A versão 3.0 trouxe Frame Interpolation e Optical Flow em 2023. FSR 3.1, anunciado na GDC 2024, permitiu usar frame generation da AMD combinado com upscaling DLSS ou XeSS de concorrentes. Em 2025, a AMD lançou o FSR 4, seu primeiro upscaler baseado em machine learning que integra tecnologias das gerações FSR 2, 3 e 4.

A Intel entrou na disputa com XeSS 1.0 em 2022, suportando tanto hardware dedicado quanto compute shaders genéricos. A versão 2.0 em março de 2025 introduziu XeSS Frame Generation com suporte a Xe Low Latency. XeSS 2.1 em julho de 2025 expandiu frame generation para GPUs não-Intel que suportam Shader Model 6.4

Otimização além do hardware

Pesquisas recentes em cloud gaming demonstram que super resolution neural pode ser aplicada do lado do cliente para compensar compressão lossy de streaming, mantendo qualidade visual com menor largura de banda. Um sistema chamado Adrenaline ajusta dinamicamente a qualidade de renderização considerando tanto a condição de rede do usuário quanto o custo computacional do servidor.

Algoritmos de Level of Detail (LOD), occlusion culling e otimização de shaders permanecem fundamentais. Mesmo com GPUs potentes, técnicas tradicionais de otimização são essenciais para manter 60+ FPS em resoluções elevadas.