Hier mal, so wie ich die Unterschiede verstehe (Achtung, reine Spekulation):
Ich gehe mal davon aus, dass FreeSync dem Monitor anhand der aktuellen FPS mitteilt, mit wie viel Herz er arbeiten soll, während es bei nVidia für mich so aussieht, als könne man direkt jeden Frame 1:1 darstellen, der am Monitor ankommt, ohne dem Monitor eine Bildwiederholfrequenz mitzuteilen oder vorzuschreiben. Die Ausgegebenen FPS mit unterschiedlichen Frametimes sind bei G-Sync die eigentlichen "Herz". Und die sind aufgrund der unterschiedlichen und ständig schwankenden Frametimes eben quasi undefinierbar. Diese Schwankungen kann FreeSync scheinbar nicht auffangen, wenn es dem Monitor eine feste Frequenz vorgibt. Diese Frequenz kann zwar höchstwahrscheinlich relativ schnell nach oben oder nach unten korrigiert werden, aber wahrscheinlich nicht von Frame zu Frame, warum das wahrscheinlich nicht möglich ist, erkläre ich anhand des folgenden Beispiels:
Es liegen 40 FPS an.
FreeSync sagt dem Monitor -> 40 Hz
Alles passt und der Monitor stellt alle 25 ms ein neues Bild dar.
Nun ändert sich aber plötzlich die Bildrate und das nächste Frame kommt schon nach 16,7 ms an, weil plötzlich 60 FPS anliegen.
Genau dann kann dieses Bild nicht angezeigt werden, da Freesync im Treiber ja "gesagt" hat, der Monitor soll das Bild nur alle 25 ms aktualisieren.
Folglich kann der Monitor sich erst auf die 60 FPS bzw. den 16,6 ms Intervall einstellen, wenn es für das darzustellende Frame eigentlich schon zu spät ist, da es schon längst am Monitor angekommen ist, der Monitor aber trotzdem 25 ms lang auf das Bild gewartet hat, das eigentlich schon nach 16,7 ms angekommen ist. da der Intervall eben seine regelmäßigkeit von 25 ms hat. Eine Umstellung auf eine andere Bildqiederholfrequenz kann also bei z.B. 40 Hz @ FreeSync ERST nach 25 ms erfolgen.
Man kann wie es scheint natürlich die Bildwiederholfrequenz beliebig ändern, aber man kann nicht von einem Frame zum anderen plötzlich einen kürzeren Intervall anfordern. Bzw. man kann schon, das wird aber erst im nächsten Frame umgesetzt und nicht in dem Frame, bei dem sich die FPS schlagartig geändert haben.
Bei G-Sync dagegen verstehe ich es so, dass der Treiber nicht die Bildwiederholrate des Monitors regelt, sondern dass jedes ausgegebene Frame einfach 1:1 erfasst und SOFORT dargestellt wird. Die Bildwiederholrate ist damit nicht fest definiert bzw, wird dem monitor sicherlich auch gar nicht in diesem Sinne mitgeteilt, sondern richtet sich 1:1 danach, wie oft und schnell neue Frames ankommen. Die Grenze sind eben meist 8,3 ms (120 Hz).
Sprich, FreeSync erlaubt zwar dem Monitor zu sagen, mit welcher Frequenz er arbeiten soll, diese Frequenzen sind aber "starr" und haben ihren festen intervall und können genau deswegen nur leicht verzögert auf FPS schwankungen reagieren. G-Sync dagegen läuft 100% dynamisch abhängig von den FPS.
Ich hoffe man versteht, was ich meine...
Ist zwar reine Spekulation, aber ich denke, das ist der kleine aber feine Unterschied. es würde vieles Erklären.