Nvidia RTX DLSS: todo lo que necesitas saber

Nvidia tiene dos características destacadas en su Serie RTX 30 y Serie RTX 40 tarjetas gráficas: trazado de rayos y DLSS. PlayStation 5 y Xbox Series X han hecho un buen trabajo al presentar a la mayoría de las personas el trazado de rayos, pero DLSS aún es un poco confuso. Es un poco complejo, pero te permite jugar un juego a una resolución más alta virtualizada, manteniendo un mayor detalle. y velocidades de cuadro más altas sin gravar tanto su tarjeta gráfica. Le brinda lo mejor de todos los mundos al aprovechar el poder del aprendizaje automático y con la introducción de DLSS 3, la tecnología se volvió aún más poderosa.

Pero hay un poco más en la historia que eso. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre DLSS, cómo funciona y qué puede hacer por sus juegos de PC.

¿Qué es DLSS?

DLSS significa supermuestreo de aprendizaje profundo. El bit de "supermuestreo" se refiere a un método de suavizado que suaviza los bordes irregulares que aparecen en los gráficos renderizados. Sin embargo, sobre otras formas de suavizado, SSAA (anti-aliasing de supermuestreo) funciona al renderizar la imagen a una resolución mucho más alta y usar esos datos para llenar los vacíos en la resolución nativa.

La parte de "aprendizaje profundo" es la salsa secreta de Nvidia. Usando el poder del aprendizaje automático, Nvidia puede entrenar modelos de IA con escaneos de alta resolución. Luego, el método de suavizado puede usar el modelo de IA para completar la información que falta. Esto es importante, ya que SSAA generalmente requiere que renderice la imagen de mayor resolución localmente. Nvidia lo hace fuera de línea, lejos de su computadora, brindando los beneficios del supermuestreo sin la sobrecarga informática.

Todo esto es posible gracias a los núcleos Tensor de Nvidia, que solo están disponibles en las GPU RTX (fuera de las soluciones del centro de datos, como el Nvidia A100). Aunque las GPU de la serie RTX 20 tienen núcleos Tensor en su interior, las RTX 3060, 3060 Ti, 3070, 3080 y 3090 vienen con núcleos Tensor de segunda generación de Nvidia, que ofrecen un mayor rendimiento por núcleo.

Las tarjetas gráficas más nuevas de Nvidia de la línea RTX 40-Series llevan los núcleos Tensor a su cuarta generación. Esto hace que el impulso DLSS sea aún más potente. Gracias al nuevo motor de tensor de coma flotante de 8 bits, el rendimiento de los núcleos ha aumentado hasta cinco veces en comparación con la generación anterior.

Nvidia está a la cabeza en esta área, aunque el nuevo AMD Función FidelityFX Súper Resolución podría proporcionar una dura competencia. Incluso Intel tiene su propia tecnología de supermuestreo llamada Intel XeSSo Supermuestreo Intel Xe. Más sobre eso más adelante.

¿Qué hace realmente DLSS?

DLSS es el resultado de un proceso exhaustivo de enseñanza del algoritmo de IA de Nvidia para generar juegos más atractivos. Después de renderizar el juego a una resolución más baja, DLSS infiere información de su base de conocimiento de entrenamiento de imagen de superresolución para generar una imagen que todavía parece que se estaba ejecutando a una mayor resolución. La idea es hacer que los juegos renderizados a 1440p se vean como si se estuvieran ejecutando a 4K o los juegos de 1080p para que parezcan 1440p. DLSS 2.0 ofrece cuatro veces la resolución, lo que le permite renderizar juegos a 1080p y reproducirlos en 4K.

Las técnicas de superresolución más tradicionales pueden generar artefactos y errores en la imagen final, pero DLSS está diseñado para trabajar con esos errores para generar una imagen aún mejor. En las circunstancias adecuadas, puede ofrecer mejoras sustanciales en el rendimiento sin afectar la apariencia de un juego; por el contrario, puede hacer que el juego se vea aún mejor.

Donde los primeros juegos DLSS como fantasía final xv entregó modestas mejoras en la velocidad de fotogramas de solo 5 fotogramas por segundo (fps) a 15 fps, los lanzamientos más recientes han visto mejoras mucho mayores. Con juegos como Líbranos la luna y Wolfenstein: sangre joven, Nvidia introdujo un nuevo motor de IA para DLSS, que según nos dijeron mejora la calidad de la imagen, especialmente a resoluciones más bajas como 1080p, y puede aumentar la velocidad de fotogramas en algunos casos en más del 50 %.

Con la última iteración de DLSS 3, las ganancias en la velocidad de fotogramas pueden ser aún más sustanciales gracias a la nueva función de generación de fotogramas. Las implementaciones anteriores de DLSS solo tenían los núcleos Tensor para que los marcos se vieran mejor, pero ahora los marcos se pueden representar usando solo IA. Discutiremos DLSS 3 con mayor detalle más adelante.

También hay nuevos modos de ajuste de calidad que los usuarios de DLSS pueden hacer, eligiendo entre Rendimiento, Equilibrado y de calidad, cada uno enfocando la potencia del núcleo Tensor de la GPU RTX en un aspecto diferente de DLSS.

¿Cómo funciona DLSS?

DLSS obliga a un juego a renderizarse a una resolución más baja (normalmente 1440p) y luego usa su algoritmo de IA entrenado para inferir cómo se vería si se renderizara a una resolución más alta (normalmente 4K). Lo hace utilizando algunos efectos de suavizado (probablemente el propio TAA de Nvidia) y algo de nitidez automática. Los artefactos visuales que no estarían presentes en resoluciones más altas también se eliminan e incluso se utilizan para inferir los detalles que deberían estar presentes en una imagen.

Como Eurogamer explica, el algoritmo de IA está entrenado para mirar ciertos juegos a resoluciones extremadamente altas (supuestamente supermuestreo de 64x) y se destila a algo de unos pocos megabytes de tamaño antes de agregarse a las últimas versiones del controlador Nvidia y hacerse accesible a los jugadores de todo el mundo. mundo. Originalmente, Nvidia tuvo que pasar por este proceso juego por juego. En DLSS 2.0, Nvidia proporciona una solución general, por lo que ya no es necesario entrenar el modelo de IA para cada juego.

En efecto, DLSS es una versión en tiempo real de Tecnología Ansel de mejora de captura de pantalla de Nvidia. Representa la imagen a una resolución más baja para proporcionar un aumento de rendimiento, luego aplica varios efectos para ofrecer un efecto general relativamente comparable al aumento de la resolución.

El resultado puede ser una bolsa mixta, pero en general conduce a velocidades de cuadro más altas sin una pérdida sustancial en la fidelidad visual. Nvidia afirma que las velocidades de fotogramas pueden mejorar hasta en un 75 % en Remedy Entertainment Control al usar DLSS y trazado de rayos. Por lo general, es menos pronunciado que eso, y no todos son fanáticos del aspecto final de un juego DLSS, pero el La opción ciertamente está ahí para aquellos que quieren embellecer sus juegos sin el costo de ejecutar a un nivel más alto. resolución.

En varada de la muerte, vimos mejoras significativas a 1440p sobre el renderizado nativo. El modo de rendimiento perdió algunos de los detalles más finos en el paquete trasero, particularmente en la cinta. El modo de calidad mantuvo la mayor parte de los detalles mientras suavizaba algunos de los bordes ásperos del renderizado nativo. Nuestra captura de pantalla "DLSS off" muestra la calidad sin suavizado. Aunque DLSS no mantiene ese nivel de calidad, es muy eficaz para combatir el alias y mantener la mayor parte de los detalles.

No vimos ningún exceso de nitidez en varada de la muerte, pero eso es algo que puede encontrar al usar DLSS.

Mejor con el tiempo

DLSS tiene el potencial de brindarles a los jugadores que no pueden alcanzar velocidades de cuadro cómodas a resoluciones superiores a 1080p la capacidad de hacerlo con inferencia. DLSS es sin duda una de las funciones más potentes de las GPU RTX. No son tan poderosos como esperábamos, y los efectos de trazado de rayos son bonitos pero tienden a tener un efecto considerable. impacto en el rendimiento, pero DLSS nos brinda lo mejor de ambos mundos: juegos más atractivos que también funcionan mejor.

Originalmente, parecía que DLSS sería una característica de nicho para las tarjetas gráficas de gama baja, pero ese no es el caso. En cambio, DLSS ha habilitado juegos como Ciberpunk 2077 y Control para impulsar la fidelidad visual en hardware de gama alta sin hacer que los juegos no se puedan jugar. DLSS eleva el hardware de gama baja a la vez que ofrece una visión del futuro del hardware de gama alta.

Nvidia ha mostrado los juegos de renderizado RTX 3090 como Wolfenstein: sangre joven a 8K con trazado de rayos y DLSS activado. Aunque la adopción generalizada de 8K aún está lejos, las pantallas 4K son cada vez más comunes. En lugar de renderizar en 4K nativo y esperar quedarse entre 50 fps y 60 fps, los jugadores pueden renderizar a 1080p o 1440p y usar DLSS para completar la información que falta. El resultado son velocidades de cuadro más altas sin una pérdida notable en la calidad de la imagen.

DLSS también mejora todo el tiempo y recibe actualizaciones periódicas en un intento de mejorar el algoritmo de IA. Ahora le permite hacer un uso más inteligente de los vectores de movimiento, lo que esencialmente ayuda a mejorar la apariencia de los objetos cuando se mueven. La actualización también reduce las imágenes fantasma, hace que los efectos de las partículas se vean más claros y mejora la estabilidad temporal. DLSS 2 ahora se adopta bastante ampliamente y 216 juegos lo admiten a partir de septiembre de 2022.

Sin embargo, las mejoras no se detienen ahí. De hecho, las cosas se pondrán mucho más interesantes con la introducción de DLSS 3.

DLSS 3 reinventa la tecnología al renderizar cuadros en lugar de píxeles

El 20 de septiembre, durante su discurso de apertura de GTC 2022, Nvidia anunció DLSS 3, la última versión de la tecnología que estará disponible para los propietarios de tarjetas gráficas de la serie RTX 40. A diferencia de algunas de las actualizaciones más pequeñas anteriores, los cambios en DLSS son grandes esta vez y tienen el potencial de ofrecer un gran aumento en el rendimiento con la adición de fotogramas generados por IA, que se crean utilizando los fotogramas reales que una GPU rinde. Esto es muy diferente de DLSS y DLSS 2, que solo retocaron fotogramas reales con mejora de escala impulsada por IA.

Actualmente hay cuatro GPU compatibles con DLSS 3:

• RTX 4090
• RTX 4080
• RTX 4070 Ti
• RTX 4070

En nuestra revisión RTX 4090, descubrimos que DLSS 3 podía ofrecer velocidades de cuadro significativamente más altas que DLSS 2. En Ciberpunk 2077 a 4K con trazado de rayos ajustado al máximo, activar DLSS 3 produjo casi un 50 % más de fotogramas que solo usar DLSS 2; en comparación con no usar DLSS en absoluto, DLSS 3 tenía más de tres veces la velocidad de fotogramas. En este aspecto, DLSS 3 ofrece exactamente lo que prometió Nvidia.

Sin embargo, existen algunas limitaciones técnicas con DLSS 3. Básicamente, DLSS inserta un marco generado por IA entre dos marcos reales, y ese marco AI se dibuja en función de las diferencias entre los dos marcos reales. Naturalmente, esto significa que la GPU no puede mostrarle el segundo cuadro real antes de que vea el cuadro generado por IA, razón por la cual la latencia es mucho más alta con DLSS 3. Esta es la razón porque reflejo de nvidia también debe habilitarse para que DLSS 3 funcione.

La otra limitación importante de DLSS 3 se debe simplemente a que los marcos generados por IA tienen errores y errores visuales extraños. En nuestras pruebas, encontramos que hubo una disminución general de la calidad al habilitar DLSS 3, lo cual es fácil de pasar por alto cuando las ganancias de la velocidad de fotogramas son tan altas, pero algunos problemas de calidad son difíciles de ignorar. Los elementos de la interfaz de usuario o del HUD, en particular, se distorsionan en los marcos generados por IA, presumiblemente porque la IA está orientada a entornos 3D y no a texto 2D que está por encima del juego en sí. DLSS 2 no tiene este problema porque la interfaz de usuario se representa independientemente de los elementos 3D, a diferencia de DLSS 3.

A continuación se muestra una captura de pantalla de Ciberpunk 2077 comparando DLSS 3, DLSS 2 y resolución nativa de izquierda a derecha. Cuando se trata del entorno, ambas implementaciones de DLSS son mejores que la nativa, pero puede también vea que en la captura de pantalla de DLSS 3 a la izquierda, el marcador de búsqueda está distorsionado y el texto es ilegible. Esto suele suceder en los marcos generados por IA en los juegos que tienen DLSS 3.

Por un lado, DLSS 3 empuja los marcos aún más y, por lo general, no tiene una calidad visual mucho peor que DLSS 2. Pero, por otro lado, habilitar DLSS 3 hace que la latencia sea muy alta en relación con la velocidad de fotogramas y puede introducir errores visuales extraños, especialmente en los elementos de la interfaz de usuario y el HUD. Sin duda, reducir la latencia y los artefactos visuales será un desafío para Nvidia, ya que estas son compensaciones fundamentales que vienen con DLSS 3. Sin embargo, para una tecnología de primera generación, es un buen primer intento y, con suerte, Nvidia podrá mejorar las cosas con futuras iteraciones de DLSS 3.

DLSS 3 se está abriendo paso lentamente en más juegos. Estos son los títulos que actualmente admiten DLSS 3:

• Un cuento de plagas: Réquiem
• Corazón atómico
• Memoria brillante: Infinito
• Chernobylita
• Hoja del conquistador
• Ciberpunk 2077
• Líbranos Marte
• Destruye a todos los humanos 2
• Luz moribunda 2
• F1 22
• PUÑO: Forjado en Shadow Torch
• asesino a sueldo 3
• Legado de Hogwarts
• Ícaro
• Evolución del mundo jurásico 2
• Justicia
• Loopmancer
• Merodeadores
• Spider-Man de Marvel remasterizado
• Simulador de vuelo de Microsoft
• Caza de fantasmas de medianoche
• Mount and Blade 2 Bannerlord
• Punta de espada de Naraka
• Portal RTX
• estafa
• La caza salvaje de Witcher 3
• Warhammer 40,000 Marea Oscura

DLSS frente a FSR frente a RSR frente a XeSS

AMD es el mayor competidor de Nvidia cuando se trata de tecnología gráfica. Para competir con DLSS, AMD lanzó FidelityFX Super Resolution (FSR) en 2021. Aunque logra el mismo objetivo de mejorar las imágenes mientras aumenta la velocidad de fotogramas, FSR funciona de manera bastante diferente a DLSS. FSR renderiza fotogramas a una resolución más baja y luego utiliza un algoritmo de escalado espacial de código abierto para hacer que parezca que el juego se está ejecutando a una resolución más alta y no tiene en cuenta el vector de movimiento datos. DLSS utiliza un algoritmo de IA para ofrecer los mismos resultados, pero esta técnica solo es compatible con las GPU RTX de Nvidia. FSR, por otro lado, puede funcionar en casi cualquier GPU.

Además de FSR, AMD también tiene Radeon Super Resolution (RSR), que es una técnica de mejora espacial que utiliza IA. Si bien esto suena similar a DLSS, existen diferencias. RSR está construido con el mismo algoritmo que FidelityFX Super Resolution (FSR) y es una característica basada en controladores que se entrega a través del software Adrenalin de AMD. RSR tiene como objetivo llenar el vacío donde FSR no está disponible, ya que este último debe implementarse directamente en juegos específicos. Esencialmente, RSR debería funcionar en casi cualquier juego, ya que no requiere que los desarrolladores lo implementen. En particular, FSR está disponible en las GPU Nvidia y AMD más nuevas, y RSR, por otro lado, solo es compatible con las tarjetas RDNA de AMD, que incluyen Radeon RX 5000 y Serie RX 6000. Pronto, esa línea se ampliará para incluir RDNA 3 y sus GPU de la serie Radeon RX 7000.

Intel también ha estado trabajando en su propia tecnología de supermuestreo llamada Súper muestreo Xe (XeSS), y a diferencia de FSR o DLSS, hay dos versiones diferentes disponibles. El primero hace uso de las unidades matemáticas de la matriz XMX, que están presentes en su nuevo GPU Arc Alchemist; estas unidades XMX se encargan de todo el procesamiento de IA en el extremo del hardware. La otra versión hace uso de la instrucción ampliamente aceptada de producto vectorial de cuatro elementos (DP4a), eliminando así la dependencia del propio hardware de Intel y permitiendo que XeSS funcione en Nvidia y AMD GPU.

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