كيف تعمل Nvidia DLSS 3 ، ولماذا لا تستطيع FSR اللحاق بالركب في الوقت الحالي

هذه القصة جزء من سلسلة ReSpec من Jacob Roach ، والتي تغطي عالم ألعاب وأجهزة الكمبيوتر.

نفيديا بطاقات رسوميات سلسلة RTX 40 تصل في غضون أسابيع قليلة ، ولكن من بين جميع التحسينات على الأجهزة ، ما يمكن أن يكون بيضة Nvidia الذهبية: DLSS 3. إنه أكثر بكثير من مجرد تحديث لميزة DLSS (Deep Learning Super Sampling) الشهيرة من Nvidia ، وقد ينتهي الأمر به تحديد الجيل القادم من Nvidia أكثر بكثير من بطاقات الرسومات نفسها.

تعمل AMD جاهدة للحصول على ملفات دقة فائقة FidelityFX (FSR) على قدم المساواة مع DLSS ، وكان ناجحًا خلال الأشهر العديدة الماضية. يبدو أن DLSS 3 سيغير تلك الديناميكية - وهذه المرة ، قد لا تتمكن FSR من اللحاق بالركب في أي وقت قريبًا.

كيف يعمل DLSS 3 (وكيف لا يعمل)

ستغفر إذا اعتقدت أن DLSS 3 هو إصدار جديد تمامًا من DLSS، لكنها ليست كذلك. أو على الأقل ، إنه ليس جديدًا تمامًا. العمود الفقري لـ DLSS 3 هو نفس تقنية الدقة الفائقة المتوفرة في عناوين DLSS اليوم ، ومن المفترض أن تستمر Nvidia في تحسينها بإصدارات جديدة. تقول Nvidia أنك سترى جزء الدقة الفائقة من DLSS 3 كخيار منفصل في إعدادات الرسومات الآن.

الجزء الجديد هو جيل الإطار. سينشئ DLSS 3 إطارًا فريدًا تمامًا في كل إطار آخر ، مما يؤدي بشكل أساسي إلى إنشاء سبعة من كل ثمانية بكسل تراه. يمكنك رؤية رسم توضيحي لذلك في مخطط التدفق أدناه. في حالة 4K ، يعرض GPU فقط وحدات البكسل لـ 1080p ويستخدم هذه المعلومات ليس فقط للإطار الحالي ولكن أيضًا للإطار التالي.

سيكون إنشاء الإطارات ، وفقًا لـ Nvidia ، بمثابة تبديل منفصل عن الدقة الفائقة. وذلك لأن إنشاء الإطارات يعمل فقط على وحدات معالجة الرسومات RTX 40-series في الوقت الحالي ، بينما ستستمر الدقة الفائقة في العمل على جميع بطاقات رسومات RTX ، حتى في الألعاب التي تم تحديثها إلى DLSS 3. يجب أن تذهب دون أن تقول ، ولكن إذا تم إنشاء نصف الإطارات الخاصة بك بالكامل ، فسيؤدي ذلك إلى تعزيز أدائك كثيراً.

ومع ذلك ، فإن إنشاء الإطارات ليس مجرد خلطة سرية للذكاء الاصطناعي. في DLSS 2 وأدوات مثل FSR، نواقل الحركة هي المدخلات الرئيسية للترقية. يصفون أين تتحرك الأشياء من إطار إلى آخر ، لكن متجهات الحركة تنطبق فقط على الهندسة في المشهد. العناصر التي لا تحتوي على هندسة ثلاثية الأبعاد ، مثل الظلال والانعكاسات والجزيئات ، تم إخفاؤها تقليديًا من عملية الترقية لتجنب العناصر المرئية.

لا يكون الإخفاء خيارًا عندما يُنشئ الذكاء الاصطناعي إطارًا فريدًا تمامًا ، حيث يتم تشغيل مسرع التدفق البصري في وحدات معالجة الرسومات RTX 40-series. إنه مثل ناقل الحركة ، باستثناء أن بطاقة الرسومات تتعقب حركة وحدات البكسل الفردية من إطار إلى آخر. يساهم حقل التدفق البصري هذا ، جنبًا إلى جنب مع متجهات الحركة والعمق واللون ، في الإطار الذي تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي.

يبدو الأمر وكأنه جميع الجوانب الإيجابية ، ولكن هناك مشكلة كبيرة في الإطارات التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي: فهي تزيد من وقت الاستجابة. لا يمر الإطار الذي تم إنشاؤه بواسطة AI عبر جهاز الكمبيوتر الخاص بك - إنه إطار "مزيف" ، لذلك لن تراه في قراءات fps التقليدية في الألعاب أو الأدوات مثل FRAPS. لذلك ، لا ينخفض ​​وقت الاستجابة على الرغم من وجود العديد من الإطارات الإضافية ، وبسبب الحمل الحسابي للتدفق البصري ، فإن وقت الاستجابة يرتفع بالفعل. لهذا السبب ، يتطلب DLSS 3 نفيديا ريفلكس لتعويض وقت الاستجابة العالي.

عادةً ، تقوم وحدة المعالجة المركزية (CPU) بتخزين قائمة انتظار تقديم لبطاقة الرسومات الخاصة بك للتأكد من أن وحدة معالجة الرسومات (GPU) الخاصة بك لا تنتظر أبدًا ما يقوم به العمل (قد يتسبب ذلك في التعتعة وانخفاض معدل الإطارات). يقوم Reflex بإزالة قائمة انتظار التجسيد ومزامنة وحدة معالجة الرسومات ووحدة المعالجة المركزية الخاصة بك حتى تتمكن وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك من إرسال التعليمات بمجرد أن تبدأ وحدة معالجة الرسومات في معالجتها. عند تطبيقه على الجزء العلوي من DLSS 3 ، تقول Nvidia إن Reflex يمكن أن يؤدي في بعض الأحيان إلى تقليل زمن الوصول.

أين يحدث الذكاء الاصطناعي فرقًا

لا يستخدم FSR 2.0 من AMD الذكاء الاصطناعي ، وكما كتبت منذ فترة ، فإنه يثبت أنه يمكنك ذلك الحصول على نفس جودة DLSS باستخدام الخوارزميات بدلاً من التعلم الآلي. يغير DLSS 3 ذلك من خلال إمكاناته الفريدة لتوليد الإطارات ، بالإضافة إلى إدخال التدفق البصري.

التدفق البصري ليس فكرة جديدة - فهو موجود منذ عقود وله تطبيقات في كل شيء من تطبيقات تحرير الفيديو إلى السيارات ذاتية القيادة. لكن، حساب التدفق البصري باستخدام التعلم الآلي جديد نسبيًا بسبب زيادة مجموعات البيانات لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي عليها. السبب وراء رغبتك في استخدام الذكاء الاصطناعي بسيط: فهو ينتج أخطاء بصرية أقل عند توفير تدريب كافٍ ولا يحتوي على نفس القدر من النفقات الزائدة في وقت التشغيل.

يتم تنفيذ DLSS في وقت التشغيل. من الممكن تطوير خوارزمية خالية من التعلم الآلي لتقدير كيفية انتقال كل بكسل من إطار واحد إلى التالي ، لكنه مكلف من الناحية الحسابية ، وهو ما يتعارض مع الهدف الكامل لأخذ عينات فائقة في الأول مكان. باستخدام نموذج ذكاء اصطناعي لا يتطلب الكثير من القوة الحصانية وبيانات تدريب كافية - وكن مطمئنًا ، فإن Nvidia لديها الكثير من بيانات التدريب للعمل معها - يمكنك تحقيق تدفق بصري عالي الجودة ويمكن تنفيذه على مدة العرض.

يؤدي ذلك إلى تحسن في معدل الإطارات حتى في الألعاب التي تكون فيها وحدة المعالجة المركزية محدودة. ينطبق الاختزال الفائق فقط على الدقة ، والتي تعتمد بشكل حصري تقريبًا على وحدة معالجة الرسومات الخاصة بك. مع إطار جديد يتجاوز معالجة وحدة المعالجة المركزية ، يمكن لـ DLSS 3 مضاعفة معدلات الإطارات في الألعاب حتى لو كان لديك كامل عنق زجاجة وحدة المعالجة المركزية. هذا مثير للإعجاب ولا يمكن تحقيقه حاليًا إلا مع الذكاء الاصطناعي.

لماذا يتعذر على FSR 2.0 اللحاق بالركب (في الوقت الحالي)

لقد حققت AMD المستحيل حقًا مع FSR 2.0. يبدو الأمر رائعًا ، بل إنه أفضل من كونه حياديًا للعلامة التجارية. لقد كنت على استعداد لذلك خندق DLSS لـ FSR 2.0 منذ أن رأيته لأول مرة ديثلوب. ولكن بقدر ما أستمتع بـ FSR 2.0 وأعتقد أنها مجموعة رائعة من AMD ، فلن تلحق بـ DLSS 3 في أي وقت قريبًا.

بالنسبة للمبتدئين ، يعد تطوير خوارزمية يمكنها تتبع كل بكسل بين الإطارات الخالية من القطع الأثرية أمرًا صعبًا بدرجة كافية ، خاصة في بيئة ثلاثية الأبعاد بتفاصيل دقيقة كثيفة (فيلم Cyberpunk 2077 هو مثال رئيسي). إنه ممكن ، لكنه صعب. لكن المشكلة الأكبر هي إلى أي مدى يجب أن تكون هذه الخوارزمية منتفخة. تتبع كل بكسل من خلال مساحة ثلاثية الأبعاد ، وإجراء حساب التدفق البصري ، وإنشاء إطار ، وتنظيف أي حوادث مؤسفة تحدث على طول الطريق - هناك الكثير من الأسئلة.

الحصول على ذلك للتشغيل أثناء تنفيذ اللعبة مع الاستمرار في توفير تحسين معدل الإطارات على مستوى FSR 2.0 أو DLSS ، وهذا أكثر من المطلوب طرحه. لا يزال يتعين على Nvidia ، حتى مع وجود معالجات مخصصة ونموذج مدرب ، استخدام Reflex لتعويض زمن الوصول الأعلى الذي يفرضه التدفق البصري. بدون هذه الأجهزة أو البرامج ، من المحتمل أن تتداول FSR كثيرًا من الكمون لإنشاء الإطارات.

ليس لدي أدنى شك في أن AMD والمطورين الآخرين سيصلون إلى هناك في النهاية - أو سيجدون طريقة أخرى لحل المشكلة - ولكن قد يستغرق ذلك بضع سنوات على الطريق. من الصعب قول ذلك الآن.

ما يسهل قوله هو أن DLSS 3 تبدو مثيرة للغاية. بالطبع ، سيتعين علينا الانتظار حتى الوصول إلى هنا للتحقق من صحة ادعاءات أداء Nvidia ومعرفة مدى استمرار جودة الصورة. حتى الآن ، لدينا فقط مقطع فيديو قصير من Digital Foundry يعرض لقطات DLSS 3 (أعلاه) ، والتي أوصي بشدة بمشاهدتها حتى نشاهد المزيد من الاختبارات من قِبل جهات خارجية. من وجهة نظرنا الحالية ، يبدو DLSS 3 بالتأكيد واعدًا.

هذه المقالة جزء من ريسبيك - عمود مستمر كل أسبوعين يتضمن مناقشات ونصائح وتقارير متعمقة حول التقنية الكامنة وراء ألعاب الكمبيوتر.

توصيات المحررين

• لماذا لا تكفي بطاقة Nvidia RTX 4060 Ti لعام 2023
• إليك كيفية الحصول على Redfall Bite Back Edition مجانًا من Nvidia
• لقد قمت بالتبديل إلى وحدة معالجة رسومات AMD لمدة شهر - وهذا هو سبب عدم تفويتي لـ Nvidia
• إذا كانت مطالبات AMD's RX 7900 XTX صحيحة ، فقد تكون Nvidia في مشكلة كبيرة
• تمزق AMD محول RTX 4090 الذائب بينما تواجه Nvidia دعوى قضائية جماعية