Следующая революция игровой производительности PC связана не с мощными видеокартами

Следующая революция игровой производительности PC связана не с мощными видеокартами

За последние 12 месяцев вышли самые популярные видеокарты в истории. Но есть "маленькая" проблема: их сложно купить по адекватным ценам. К счастью, для многих из нас подвернулась альтернатива, позволяющая поддерживать высокую частоту кадров, несмотря на отсутствие последнего топового железа. Речь идет об апскейлинге и машинном обучении — хитрых трюках для повышения частоты кадров, без вреда для картинки.

Технологии апскейлинга принимают разные формы, но назначение каждой сводится приблизительно к одному и тому же: взять кадр и сделать его больше. Главная разница между технологиями апскейлинга кроется в качестве получаемого изображения. Базовое масштабирование попросту растянет пиксели, в результате чего изображение будет низкокачественным и "размытым". Более продвинутые технологии с умными алгоритмами попытаются вывести информацию из картинки или улучшат некоторые функции, что позитивыно повлияет на четкость и качество.

Оригинал публикации: PCGamer

Апскейлинг — не новая концепция. Это инструмент, важность которого для игровой индустрии PC увеличивается в геометрической прогрессии. Не только из-за того, что сложно найти более быстрые видеокарты, но и из-за той скорости, с которой происходят скачки в разрешении и рендеринге, когда ты попросту не успеваешь адаптировать под новые значения производительность своего PC.

На сегодняшний день вершиной PC-гейминга считается 4K. Возможно, избранным доступно 8K, но давайте остановимся на более реалистичной категории. Переход к играм в 4K идет медленными темпами. Благодаря технологиям апскейлинга такие результаты стали возможны для многих PC-геймеров, и даже с сохранением высокой частоты кадров.

Сейчас на рынке доступно несколько популярных решений:

  • Deep Learning Super Sampling (DLSS) от Nvidia
  • FidelityFX Super Resolution (FSR) от AMD
  • Temporal Super Resolution от Epic

В прошлом выполнявшие задачу по сглаживанию, сегодня эти технологии играют ключевую роль в новейших играх с высокими разрешением и качеством.

Системные требования в играх растут с огромной скоростью, им не успевают соответствовать даже лучшие видеокарты в мире. Не поймите неправильно: да, Nvidia GeForce RTX 3090 позволит еще некоторое время не переживать за самые требовательные игры, но даже GeForce RTX 2080 Ti испытает трудности во многих играх, если включить 4K-разрешение и трассировку лучей.

Простой факт: если с большой скоростью развиваются графические архитектуры, то похожее происходит и в области разработки игр — растет качество текстур, детализация, качество моделей, окружение, технологии мониторов получают апгрейды и многим другим.

Благодаря технологиям апскейлинга мы можем не использовать новые видеокарты, но при этом сохранить стабильную производительность. И их роль будет только возрастать. Какой бы прекрасной на сегодняшний день ни была DLSS спустя всего несколько лет разработки, вы можете себе представить ее значимость к концу десятилетия? Эта технология уже преодолела расстояние от смотрящейся прилично, но все же уступающей нативному рендерингу версии DLSS 1.0, до DLSS 2.0 и 2.1 с большой реалистичностью и улучшением производительности.

Сегодня это трудно представить, но высока вероятность того, что следующий большой скачок графики на PC произойдет благодаря программному обеспечению — возможно, аппаратному ускорению — технологиям апскейлинга, которые сейчас только разворачивают крылья.

Вероятно, так будет сделан скачок до 8K — сама Nvidia считает, что благодаря DLSS владельцы RTX 3090 смогут достичь этого невероятного количества пикселей и не позволить своему PC превратиться в лужу расплавленного металла.

Несмотря на кажущуюся простоту, 8K — это не просто двойной разрешение 4K. Чтобы получить истинную 4K-картинку, видеокарта должна отображать 8 294 000 пикселей в каждом кадре. При 8K это значение увеличивается до 33 177 600 пикселей. Это разница в четыре раза, и преодолеть ее исключительно за счет "железа" будет сложно и дорого.

Видеокарты уже приближаются к физическому пределу процессов, используемых при производстве чипов. Кроме того, стоимость производства таких чрезвычайно больших чипов окажется весьма и весьма некомфортной для всех участников процесса. 

Это не значит, что видеокарты достигли своего предела — в этой сфере сейчас работают одни из лучших специалистов, просто необходимо взвесить соотношение цены/производительности. Можно взять многочиповый графический процессор с множеством ядер, и вопрос будет закрыт, но есть ли другой, более дешевый способ добиться такого же прироста производительности?

Ответ очевиден — да, с технологиями апскейлинга, которая становятся все более значимыми. DLSS зарекомендовала себя как мощный инструмент в комплекте с RTX, но это ни в коем случае не вершина прогресса. Успех DLSS подстегнет дальнейшее развитие апскейлеров и алгоритмов ИИ, подчеркнув их полезность и важность, как это уже произошло с FSR от AMD. Более крупные и лучшие апскейлеры будут стремиться к получению такого прироста производительности, который когда-то считался достижимым только при условии использования лучшего "железа".

Как это может выглядеть? Решение Epic, Temporal Super Resolution, встроено в движок Unreal Engine 5 — это важный шаг на пути дальнейшего внедрения технологий в широкий спектр игр. Кроме того, AMD заявляет, что FSR — только начало пути (что бы это ни значило — улучшенные версии FSR или что-то другое). И оба этих решения не зависят от железа.

Точно так же Microsoft желает конкурировать с лучшими, используя собственный API для машинного обучения, поэтому и очевидно, что заинтересована в технологии апскейлинга на основе DirectML. И дело тут вовсе не в PC. Представьте, насколько значимым будет влияние технологии апскейлинга для новых консолей. Благодаря эффективному масштабированию они могут получить значительный прирост производительности без необходимости выпускать улучшенные и более мощные варианты. 

И если речь идет об API на основе DirectX, то нет ничего удивительного, если, подобно DirectStorage API, технологии апскейлинга перекочуют с консолей на новую ОС. Например, Windows 11.

Уже сейчас результаты DLSS 2 выглядят впечатляюще, но мысль представьте, какой будет версия 3.0? Это также важно и актуально, как планы на новую архитектуру и дальнейшее развитие трассировки лучей.

Однако, модели машинного обучения не смогут ничего добиться на пустом месте, поэтому специализированное, мощное и дорогостоящее оборудование никуда не денется. 

Наблюдать за развитием этого сектора будет интересно.

Images by KaozEul KekeHelvetet Wi Y, Rakooyo

Видео от Shazoo

Подписаться

32 Комментария

  • megavat30
    Комментарий скрыт. Показать

    Следующая революция игровой производительности PC связана не с мощными видеокартами

    А с их наличием.

    Я найду выход сам.

    16
    • Uldissian
      Комментарий скрыт. Показать

      @megavat30,
      статья для тех, кто купил 4к монитор, но нет денег на нужное железо ПК...
      а если серьезно, Рекламная статья, от слова полностью, как 90% сидели на 1080 так и сидят.

      2
    • Комментарий скрыт. Показать

      @Uldissian,

      90%

      90%

      90%

      А ты оптимист

      0
  • Galactrix
    Комментарий скрыт. Показать

    Можно взять многочиповый графический процессор с множеством ядер, и вопрос будет закрыт,

    Так и будет сделано. Производители железа не захотят терять доходы от его продажи.

    но есть ли другой, более дешевый способ добиться такого же прироста производительности?

    Будет картельный сговор и не дадут просто так, софтварно улучшать изображение без покупки дорогостоящих карточек. Хотя могут просто и клиент с подпиской ввести на доступ к технологии через сервер.

    2
    • Комментарий скрыт. Показать

      @Galactrix, скорее начнут продавать ПО и новые драйвера. Массоый рынок не будет покупать карты за 2000к зелени.

      1
  • OptiMMXIX
    Комментарий скрыт. Показать

    Уже 1000 раз говорили, что нужна лишь оптимизация! Те же апскейлы, это просто трюки, для обхода ограничений производительности. Если бы все разработчики делились наработками, использовали лишь один API, к примеру DirectX 12, работали бы с одним движком, к примеру Unreal Engine 5, перешли бы уже наконец-то полностью на 64 битную среду, использовали бы все современные плюшки в виде компрессии файлов и текстур, DLSS вкупе с FSR, DirectStorage, AMD Smart Access и Nvidia Resizeable BAR, то уже давно бы ушли в плане производительности игр вперёд. Но каждый раз выпуская классную плюшку на ПК, никто не хочет её активно использовать. Никак не могут в многоядерность и многопоточность, никак не выключат ограничения по скорости считывания файлов в играх (SSD 2012 года в играх работает не хуже топа nvme ssd pci-e 4.0 4x 2021 года).

    22
    • VipeR_E398
      Комментарий скрыт. Показать

      @OptiMMXIX, очевидно же все дело в деньгах. зачем вкладываться в технологию, если можно продать новое железо)

      1
    • Jesset
      Комментарий скрыт. Показать

      @OptiMMXIX, на коротком промежутке времени - да. Но на долгом из-за отсутствия конкуренции и новых идей со стороны, там бы все быстро пришло в упадок. Конечно если верить в единорогов, коммунизм и всеобщее братство, то все бы развивалось и дальше очень круто на одной платформе, но общество ещё до такого очень не скоро дорастет.

      0
    • OptiMMXIX
      Комментарий скрыт. Показать

      @Jesset, Вот на фоне таких мыслей и начала AMD в последнее время вылазить вперёд со своими непроприетарными Smart Access и FSR. Жду эти технологии на Xbox One X вкупе с DirectStorage и будет нам счастье!

      1
  • Fleming
    Комментарий скрыт. Показать

    За неимением видеокарт придется искать другие пути, логично.

    3
  • AlexB
    Комментарий скрыт. Показать

    Не понимаю этой гонки за разрешением, кому нужно 8К сейчас или в ближайшие пару лет? Оптимизируйте хотя бы 4K@60fps с трассировкой лучей, что бы 3080\3090 не падали на колени без DLSS. А следующий логичный шаг это 4K@120fps, но никак не 8К.

    13
    • OptiMMXIX
      Комментарий скрыт. Показать

      @AlexB, Почему бы не медленно, но верно. Например 5К и 70-90 FPS? Не так напряжно, можно и каждые 2 года подтягивать производительность под каждое +1К и 10 FPS.

      0
    • Alex_Petr_777
      Комментарий скрыт. Показать

      @AlexB, Для 8к и rtx 5090 не хватит в будущем, еще бы о 16к мечтали.X) Cлай тем более что вырубили нормальный который был у Паскалей, вот в то время люди могли еще ставя 3 - 4 штуки 1080ti в слае играть в 6 - 8к во все игры спокойно.

      0
  • Shazec
    Комментарий скрыт. Показать

    Да уж, выжимать соки из нанометров будут по максимуму. Это проще чем вкладываться в новые технологии производства вычислительной техники.

    0
  • diN
    Комментарий скрыт. Показать

    А апскейл типа не видеокарты делают?
    Будет лучше технология/алгоритм для апскейла = люди опять будут их выжимать так, чтобы снова доходило до ботлнека видеокарт.

    1
    • Krasavchik
      Комментарий скрыт. Показать

      @diN, один фиг все упирается именно в видеокарту. Хотите лучшее качество dlss и максимум ФПС? Берите новую rtx с новыми тензорными ядрами. Не мощью так хитростью продадим.

      2
    • Kordgik
      Комментарий скрыт. Показать

      @Krasavchik, это так бы и работало, если бы не АМД (FSR на Pascal показал, что если производитель захочет то новую технологию можно приспособить и под старые карты)

      0
    • Krasavchik
      Комментарий скрыт. Показать

      @Kordgik, мощность видеокарты все равно играет роль.

      0
  • Maxhope
    Комментарий скрыт. Показать

    Так и на консолях все это реализуется, Майкрософт уже давно работает над аналагом DLSS , FSR уже встроен в SDK

    0
  • Jazzpnk
    Комментарий скрыт. Показать

    Машинное обучение и апскейлинг используют ресурсы видеокарт, а не ЦП. Так что видеокарты все по прежнему актуальны. Мои друзья в университете используют хорошие видеокарты для работ связанных с нейронными сетями и машинным обучением.

    1
  • Комментарий скрыт. Показать

    Но еще более интересны методы оптимизации, связанные с особенностями нашего зрения. Ведь суть в том, что мы четко видим только объекты, на которых сфокусировали зрение. Это работает и при наблюдении подвижных и неподвижных объектов. В итоге достаточно довольно малой области с высокой плотностью пикселей(рендера, не матрицы), допустим 400х250 пикселей, а остальные области могут быть в многократно меньшем разрешении. И по идее, если условный trackIR будет реально моментально отслеживать наш фокус, а рендер игры будет максимально быстро повышать/понижать разрешение для нужных областей, при этом остальная кратинка будет качественно замыливаться какой-нибудь ака-dof нейросетью, то тяжесть рендера в играх можно снизить на порядки.
    И да, штуку потихоньку начинают изучать -Foveated rendering называется

    Так же очень инересно выглядит перспектива качественной интерполяции на основе доступа интерполятора кадров к движку игры и векторам скорости. Прелесть этйо интерполяции в том, что чем выше фпс, тем интерполяция будет качественней. То, что многие видели на своих тв, интерполируя с 30фпс до 120фпс, это примерно такой же слабый уровень реализации, как условный dlss с 540p до 4к. Слишком уж мало исходной информации. А вот интерполяция с 60, 120фпс до 500, 1000гц -это совершенно другое дело, и когда подобные мониторы возникнут(1000гц), то интерполяция будет лучшим вариантом, чтобы получить залявную прибавку фпс. Тем более, что интерполяция, в отличии от аспкейла, дает профит не только для GPU, но и для ЦПУ, что даже важнее(2х кратный рост фпс по процу - дел десяти лет прогресса в цпу технологиях. а 10ти кратный рост - даже трудно представить). Интерполяция же как раз даст этот 10ти кратный рост, при этом на процессорах нынешних дней, а не далекого будущего.
    штука так же потихоньку изучается.
    https://blurbusters.com/frame-rate-amplification-technologies-frat-more-frame-rate-with-better-graphics/

    7
  • alexx92rus
    Комментарий скрыт. Показать

    Сейчас вектор задают консоли. Ну вот серьезно, кому на ПК нахрен нужен апскейл? Большинство игроков играют в fullhd. А апскейл где у нас популярен? Правильно на консолях) что б смело говорить что игра идет в 4к)

    2
    • Комментарий скрыт. Показать

      @alexx92rus, интересно, это как в интернете мем, ПК мощнее консолей, но мощнее ли твой ПК?
      Апскейл - это плюс консолей, так как это новая наработка даже для топового железа)
      Не уверен, что у вас дома ПК с Ryzen 9, 32 гб ОЗУ на частоте под 5000 mhz и RTX 3090)
      Так что не смотря на никакие технологии и мощности созревает вопрос, нужны ли они сейчас, когда никто себе не может позволить топовое железо?

      0
    • alexx92rus
      Комментарий скрыт. Показать

      @Klifs, ну тут прикол в том что ты написал прям топовый пк. у меня райзен 5 3600 и 2070s. оперативы 16гигов - это слабый пк? слабее консоли? мне мой пк позволяет играть в нативном 1440р при 80+ фпс на высоких настройках.
      я к тому что сейчас цены на видяхи высокие из за майнеров и из за курса, та же топовая видяха лет 5 назад стоила бы 40-50к (это с учетом наценки магазина)

      0
  • Vik
    Комментарий скрыт. Показать

    Когда видеочипы дорастут в мощности до полного кадра в "волшебных" лучах (т.е. всё будет рисоваться только "лучами"), вот только тогда начнётся спад важности видеокарты и рост влияния CPU на картинку.
    Раньше этого времени можно не заикаться о "несвязанности производительности ПК в играх от видеокарты ". Пустые мечты. :)
    .
    P.S. Причём для вывода игры на огромные, какие нибудь 100" мониторы, всё равно будет нужна мощная видеокарта.

    0
  • freawertyhn
    Комментарий скрыт. Показать

    как хорошо что графон уже пришел по сути ,к своему завершению... иногда графен лучше чем в реальности.

    0
    • Alex_Petr_777
      Комментарий скрыт. Показать

      @freawertyhn, Да уж конечно, лол.)) Даже текстуры и детализацию объектов могут в новых играх все еще делать кое как, надо вон как в лучшем моде на графику для Ведьмака 3 кучу времени все фанатам дорабатывать.)
      До уровня CGI для начала надо добраться, до этого еще далеко.

      2
    • freawertyhn
      Комментарий скрыт. Показать

      @Alex_Petr_777, сейчас уже не будет вау эффекта как при сравнении 1998 и 2002, 2004 и 2010...всё, финита...разрыв слишком мал

      1
  • HikkiHaker
    Комментарий скрыт. Показать

    Как же много воды.

    4
  • Комментарий скрыт. Показать

    Системные требования в играх растут с огромной скоростью

    Потому что в мире чрезвычайно много рукожопов. Реально крутую графику я пока вижу только в Red Dead Redemption 2, Cyberpunk 2077 и еще некотором количестве игр. Все остальные имеют системные требования непонятно откуда взятые. Какой-то дико крутой картинки нет, а ресурсов игра может съедать как не в себя, что в пору задуматься, а не запихали ли разработчики в игру майнер (шутка конечно).


    но даже GeForce RTX 2080 Ti испытает трудности во многих играх, если включить 4K-разрешение и трассировку лучей

    RTX 2080 Ti и на момент выпуска не могла нормально лучи в 4К и просто 4К на максималках во многих играх, каким чудом она спустя 3 года вдруг начнет тянуть. Вот сейчас карты уровня RTX 3080/RX 6800 XT и выше уже могут, но опять же с компромиссами. Но теперь уже большинство игр тянут. Хотя можно почти всегда настройки выставить так, что и в 1080p карта будет выжата, какое там 4К.

    2
  • Комментарий скрыт. Показать

    Погоня за разрешением давно чистый маркетинг. Даже если смотреть в 16к все равно будет видно, что это всего лишь рендер в реальном времени. Я согласен играть даже в 640х480, если не смогу отличить рендер от реальной картинки. Нейросети по постобработке картинок вроде как двигаются в этом направлении, но пока все сырое.

    1
  • Ixuxs
    Комментарий скрыт. Показать

    это заговор, чем хуже оптимизирована игрушка тем мощнее надо система

    0
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.