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 Kaoz, Eul Keke, Helvete, t Wi Y, Rakooyo