В этой публикации, друзья, рассмотрим секрет высокой частоты кадров: что такое DLSS от Nvidia. DLSS — это технология Nvidia, использующая искусственный интеллект (нейросеть) для апскейлинга изображения с более низкого разрешения, чтобы повысить производительность требовательных игр без значительных потерь качества. DLSS доступна только на видеокартах серии GeForce RTX, начиная с RTX 20. Технология позволяет играть на более высоких настройках графики, в более высоком разрешении, возможно, с трассировкой лучей, и всё это с сохранением высокой частоты кадров, не в ущерб производительности. Давайте детально о DLSS, а также о её преимуществах перед конкурирующими технологиями.

---

↑ Что такое DLSS от Nvidia

Инновационная технология DLSS (Deep Learning Super Sampling) впервые представлена компанией Nvidia в 2018 году с выходом видеокарт серии GeForce RTX 20. Эта технология использует нейросеть, чтобы улучшать качество изображения и повышать производительность в играх за счёт рендеринга картинки в более низком разрешении с последующим апскейлом до более высокого разрешения, что позволяет значительно снизить нагрузку на графический процессор. Апскейлинг — это процесс увеличения разрешения изображения (масштабирования), когда его исходный размер меньше. При апскейлинге программа или алгоритм добавляет дополнительные пиксели, чтобы сделать изображение чётче и адаптировать его для более высокого разрешения, например, с Full HD до 4K.

DLSS эксклюзивна для видеокарт Nvidia, работает только на видеокартах Nvidia, имеющих тензорные ядра, а это на дату написания статьи GeForce RTX 20, 30, 40. Технология использует тензорные ядра, которые и выполняют операции с искусственным интеллектом для апскейлинга изображения и повышения производительности.

Технология прошла свой путь эволюции, совершенствуясь от версии к версии. Этапы развития DLSS:

• DLSS 1.0 (2018 год). Первая версия DLSS была революционной, но имела свои недостатки — размытые изображения и ограниченная поддержка игр. Алгоритм апскейлинга часто создавал артефакты, что снижало качество изображения, хотя и увеличивалась частота кадров;
• DLSS 2.0 (2020 год). Nvidia значительно улучшила технологию с выходом второй версии DLSS 2.0, что позволило добиться лучшего качества апскейлинга и устранить большинство проблем предыдущей версии. Появился новый универсальный алгоритм апскейлинга, не требующий индивидуальной настройки для каждой игры. Повысилась чёткость изображения, стало меньше артефактов. Внедрено несколько режимов качества, что дало игрокам больше гибкости в выборе между качеством изображения и производительностью;
• DLSS 3.0 (2022 год). Представлена вместе с видеокартами серии GeForce RTX 40. В этой версии добавлена новая ключевая функция — Frame Generation. Эта функция использует нейросеть для генерации дополнительных промежуточных кадров между существующими. По сути, Frame Generation создаёт совершенно новые изображения, которых не было в исходном видеопотоке. Работает функция следующим образом. Выполняется анализ текущего кадра и нескольких предыдущих, чтобы определить, как объекты движутся и меняются. На основе этой информации нейросеть генерирует новые кадры, которые плавно соединяют существующие. Сгенерированные кадры отображаются на экране, создавая более плавную и детализированную картинку. Функция Frame Generation стала эксклюзивной для видеокарт GeForce RTX 40, поскольку для её работы нужно то, что есть только у этих видеокарт — оптимизированная архитектура Ada Lovelace, на которой базируется эта серия, и специализированный аппаратный блок Optical Flow Accelerator;
• DLSS 3.5 (2023 год). В DLSS 3.5 Nvidia продолжила улучшать свою технологию. Основные нововведения этой версии — это Ray Reconstruction, улучшенный алгоритм обработки рейтрейсинга (трассировки лучей) с помощью нейросети, который позволяет получать более реалистичное освещение, тени и отражения.

Какое-то время DLSS 3.0 была доступна только для видеокарт GeForce серии RTX 40. С выходом DLSS 3.5 эта версия технологии стала доступной для всех видеокарт GeForce RTX, за исключением функции Frame Generation, эксклюзивной для RTX 40-й серии.

Для использования DLSS эта технология должна поддерживаться игрой. Сама технология и конкретная её версия. Массово с этим проблем нет, поскольку DLSS поддерживается многими современными играми, и разработчики постоянно добавляют поддержку этой технологии в новые игры.

DLSS включается в настройках графики игры, если игра поддерживает эту технологию. В настройках включения DLSS обычно предоставляется выбор различных режимов DLSS – ориентированный на быстродействие или качество, либо сбалансированный.

Функция Frame Generation может быть включена отдельно от DLSS.

Поддерживает ли интересующая вас, друзья, игра DLSS, какую её версию – всё это обычно можно узнать на официальном сайте этой игры.

---

↑ Как работает DLSS

Как работает технология DLSS, можно увидеть в различных обзорах игр или самой технологии на видеохостингах в Интернете. Но есть способ исследовать DLSS тщательнейшим образом – в обзорах видеокарт сервиса TechPowerUp. На сайте сервиса в разделе обзоров «Review» вводим в поиск модели различных видеокарт, предпочтительно GeForce RTX 40.

В самих обзорах видеокарт не для всех, но для многих есть страница нечто «DLSS3 Frame Generation». Переходим на неё.

И здесь нашему обозрению будут представлены сравнительные видео различных современных игр с разным или одинаковым FPS, но главное — с включённой DLSS и без неё. Видео наложены друг на друга, перетягиванием ползунка на видео можно увеличивать или уменьшать область того или иного видеоряда и сравнивать их. Видео можно масштабировать, ускорять, развернуть на весь экран. Это реально годная фишка этого сервиса, позволяющая визуально оценить разницу в качестве изображения с DLSS и без неё.

---

↑ DLSS vs другие технологии апскейлинга

Друзья, кроме DLSS существуют и другие технологии апскейлинга.

Это в первую очередь FidelityFX Super Resolution (FSR) от AMD. Версия FSR 1.0 основана на простом алгоритме апскейлинга, который повышает разрешение без использования нейросети, что делает эту технологию менее ресурсоёмкой, но и менее эффективной в улучшении качества по сравнению с DLSS. Версии FSR 2.0 и 3.0 включают улучшенные методы апскейлинга, обеспечивающие более детализированные изображения. В FSR 3.0 значительно уменьшено количество артефактов по сравнению с предыдущими версиями. И появилась такая же, как у DLSS, функция Frame Generation, т.е. генерация новых кадров для повышения плавности изображения. В отличие от DLSS, требующей специализированных тензорных ядер, FSR может работать на практически любой видеокарте, включая те, что не поддерживают трассировку лучей.

Есть ещё Intel XeSS (Xe Super Sampling) – технология апскейлинга изображения, разработанная компанией Intel в качестве прямого конкурента DLSS. Технология также использует в своей работе нейросеть. XeSS поддерживается видеокартами Intel Arc, а также другими.

Эти технологии апскейлинга, как и DLSS, также должны поддерживаться играми. FSR поддерживается многими играми. Слабая сторона XeSS – небольшой перечень поддерживаемых игр по сравнению с FSR и DLSS.

Ни FSR, ни XeSS не лучше DLSS. DLSS – это своего рода эталон технологии апскейлинга. У DLSS масса преимуществ:

• Тензорные ядра. Nvidia разработала специальные тензорные ядра, которые идеально оптимизированы для работы с алгоритмами машинного обучения, лежащими в основе DLSS. Это позволяет достичь высокой производительности и качества масштабирования. Благодаря тензорным ядрам многие вычисления, необходимые для DLSS, выполняются аппаратным путём, что значительно ускоряет процесс;
• Ранний выход на рынок и постоянное развитие. Nvidia первой представила технологию DLSS и с тех пор постоянно её совершенствует, выпуская новые версии с улучшенными алгоритмами и поддержкой новых функций;
• Качество изображения. DLSS, особенно в последних версиях, демонстрирует высокую детализацию и чёткость изображения, сохраняя при этом плавность и отсутствие артефактов. Алгоритмы DLSS способны восстанавливать мелкие детали, которые теряются при уменьшении разрешения;
• Оптимизация под игры. Nvidia тесно сотрудничает с разработчиками игр, что позволяет оптимизировать DLSS для конкретных проектов и достичь наилучших результатов;
• Широкая поддержка игр. Nvidia активно продвигает DLSS, и в результате технология поддерживается огромным числом игр. Список игр с поддержкой DLSS постоянно пополняется, что делает технологию ещё более привлекательной для пользователей.

---

↑ DLSS – повод ли купить видеокарту GeForce RTX 40

DLSS может стать весомой причиной, чтобы предпочесть видеокарту Nvidia GeForce RTX 40-й серии другим.

Обратимся снова к сервису TechPowerUp. И посмотрим, например, тесты видеокарты GeForce RTX 4070 Ti Super (в реализации MSI GeForce RTX 4070 Ti Super Ventus 3X). В числе тестов есть сравнения среднего FPS в некоторых требовательных играх в 4К на максимальных настройках. Зелёным маркером отмечены нативные результаты, эта видеокарта не вытягивает 60 FPS. Другими маркерами обозначен средний FPS, зафиксированный при включении разных технологий апскейлинга – DLSS и FSR — и разных их конфигураций. Результаты тестов показывают, что эта видеокарта выдаст больше 60 FPS при задействовании одной лишь функции Frame Generation (отмечено коричневым маркером). А при включении и DLSS с ориентацией на качество, и функции Frame Generation мы получим очень хороший прирост производительности (отмечено сиреневым маркером).

Имея видеокарту GeForce RTX 40, во многих играх сможем выбирать, использовать ли нам:

• Только Frame Generation;
• Только DLSS;
• И DLSS, и Frame Generation;
• DLSS или FSR.

Согласитесь, друзья, это достаточные возможности для экспериментов, чтобы в каждой отдельной игре выбрать ту технологию, ту конфигурацию её настроек, что будет в этой игре работать лучшим образом.