Новая эра гейминга: NVIDIA DLSS 4
NVIDIA DLSS — это набор нейронных технологий рендеринга на базе тензорных ядер GeForce RTX, который повышает частоту кадров и обеспечивает чёткое, высококачественное изображение, сопоставимое с рендерингом в исходном разрешении. Данная технология используется в более чем 700 играх и приложениях с поддержкой RTX.
На выставке CES 2025 компания NVIDIA представила дальнейшее развитие DLSS — новую версию DLSS 4, в которую входит Multi Frame Generation для видеокарт и ноутбуков GeForce RTX 50 Series. При запуске новых продуктов поддержку Multi Frame Generation получат 75 игр и приложений.
DLSS Multi Frame Generation
DLSS Multi Frame Generation генерирует до трёх дополнительных кадров на каждый традиционно отрендеренный кадр и работает совместно со всем набором технологий DLSS, увеличивая частоту кадров до 8 раз по сравнению с традиционным рендерингом brute force. Такой впечатляющий прирост производительности на видеокартах GeForce RTX 5090 открывает возможность запуска игр с трассировкой лучей при разрешении 4K и частоте 240 кадров в секунду.
В одном из примеров, показанных в сцене Cyberpunk 2077 на GeForce RTX 5090, технология DLSS 4 с Multi Frame Generation увеличивает производительность более чем в 8 раз по сравнению с классическим рендерингом brute force. При этом задержка (latency) вдвое сокращается, а качество изображения дополнительно улучшается.
Помимо прочего, DLSS 4 приносит крупнейшее обновление AI-моделей с момента релиза DLSS 2.0 в 2020 году.
DLSS Ray Reconstruction, DLSS Super Resolution и DLAA с применением «трансформеров»
В рамках DLSS 4 Ray Reconstruction, Super Resolution и DLAA теперь работают на основе первой в индустрии графики системы реального времени, использующей архитектуру «трансформеров» — ту же, что лежит в основе современных моделей ChatGPT, Flux и Gemini. Новые трансформер-модели DLSS улучшают качество изображения, повышая стабильность при движении, уменьшая «призрачные» эффекты (ghosting) и детализируя объекты в динамичных сценах.
Компания NVIDIA также продемонстрировала разбор DLSS 4 с участием Брайана Катанзаро (Bryan Catanzaro) и Эдварда Лю (Edward Liu).
С выходом серии графических процессоров GeForce RTX 50 пользователи смогут обновлять игры и приложения для использования этих улучшений.
В 75 играх и приложениях с поддержкой Frame Generation появится возможность перейти на Multi Frame Generation, если используется видеокарта серии GeForce RTX 50. Для тех же игр обновлённый Frame Generation будет доступен на GeForce RTX 50 Series и GeForce RTX 40 Series, повышая производительность и снижая потребление видеопамяти.
Кроме того, на всех видеокартах серии GeForce RTX можно будет обновить DLSS с Ray Reconstruction, Super Resolution и DLAA до новой трансформер-модели.
DLSS Multi Frame Generation: умножение производительности с помощью GeForce RTX 50 Series
В технологии DLSS 3 Frame Generation использовались игровые данные (вектора движения, глубина кадра) и оптическое потоковое поле с оптического потокового ускорителя (Optical Flow Accelerator) GeForce RTX 40 Series для генерации дополнительного кадра. Создание нескольких кадров потребовало бы повторного задействования и оптического потокового ускорителя, и AI-модели под каждый сгенерированный кадр, что существенно увеличило бы нагрузку на GPU и привело к снижению входной частоты кадров.
DLSS 4 Multi Frame Generation объединяет аппаратные улучшения в архитектуре Blackwell и нововведения в программном обеспечении DLSS, позволяя эффективно генерировать сразу несколько кадров.
Обновлённая AI-модель для генерации кадров стала на 40% быстрее, требует на 30% меньше видеопамяти и запускается только один раз на каждый отрендеренный кадр, при этом создавая несколько кадров. К примеру, в Warhammer 40,000: Darktide эта новая модель повысила частоту кадров на 10%, одновременно снизив потребление памяти на 400 МБ при 4K и максимальных настройках с включённой DLSS Frame Generation.
К тому же ускорилась генерация оптического потока благодаря замене аппаратного модуля оптического потока на высокоэффективную AI-модель. В совокупности эти AI-модели значительно снижают вычислительные затраты на создание дополнительных кадров.
Даже с учётом всех оптимизаций, GPU по-прежнему нужно в считаные миллисекунды выполнить 5 AI-моделей — для Super Resolution, Ray Reconstruction и Multi Frame Generation — на каждый отрендеренный кадр, чтобы DLSS Multi Frame Generation не замедляла систему. Для этого в видеокартах GeForce RTX 50 Series появились тензорные ядра 5-го поколения (5th Generation Tensor Cores) с увеличенной до 2,5 раз производительностью при выполнении AI-операций.
Когда новые кадры уже сгенерированы, происходит равномерное их воспроизведение для обеспечения плавности. В DLSS 3 Frame Generation использовался механизм синхронизации на стороне CPU, что приводило к переменной задержке, усиливающейся при добавлении дополнительных кадров и снижающей плавность.
Чтобы устранить сложности при генерации нескольких кадров, в архитектуре Blackwell реализован аппаратный механизм Flip Metering, который переносит логику синхронизации кадров в дисплейный движок, позволяя точнее контролировать время вывода на экран. Сам дисплейный движок также был усовершенствован и теперь обрабатывает вдвое больше пикселей, поддерживая более высокие разрешения и частоты обновления для реализации Flip Metering с DLSS 4.
В совокупности новые аппаратные и программные улучшения в DLSS 4 позволяют сгенерировать 15 из каждых 16 пикселей с высоким качеством, плавностью и низкой задержкой.
Для игр и приложений DLSS 4 с Multi Frame Generation, Ray Reconstruction и Super Resolution повышает частоту кадров до 8 раз по сравнению с рендерингом brute force и обеспечивает прирост производительности до 1,7 раза при переходе от Frame Generation к Multi Frame Generation.
Новая трансформер-модель — улучшение качества изображения для всех пользователей GeForce RTX
DLSS 4 представляет новую архитектуру для DLSS Ray Reconstruction, DLSS Super Resolution и DLAA, впервые в индустрии графики применяя трансформеры в реальном времени.
Ранее в DLSS использовались сверточные нейронные сети (CNN), которые генерировали новые пиксели, анализируя локальный контекст и отслеживая изменения в этих областях на последовательности кадров. Шесть лет непрерывных улучшений позволили достичь пределов, заложенных в CNN-модели.
Новая трансформер-модель DLSS использует механизм vision transformer с операцией «самовнимания» (self-attention), который оценивает важность каждого пикселя по всему кадру и между несколькими кадрами сразу. Благодаря удвоению количества параметров по сравнению с CNN-моделью, трансформер глубже «понимает» происходящее на сцене и формирует пиксели с большей стабильностью, меньшим количеством артефактов (ghosting), более высокой детализацией в движении и более плавными контурами объектов.
Особенно заметен прирост качества в требовательных к трассировке лучей сценах: новая трансформер-модель для Ray Reconstruction даёт весомое улучшение качества картинки, в частности в условиях сложного освещения. Например, на кадрах из Alan Wake 2 трансформер повышает стабильность изображения при рендеринге металлической сетки, снижает ghosting на вращающихся лопастях вентилятора и устраняет «мерцание» проводов ЛЭП.
Трансформер-модель для Super Resolution также показывает обнадёживающие результаты и будет доступна для тестирования в виде бета-версии, чтобы пользователи могли опробовать улучшения и дать обратную связь перед официальным релизом. Тесты показывают, что эта модель улучшает временную стабильность изображения, снижает ghosting и повышает детализацию в динамичных сценах.
Новая архитектура трансформер-модели обеспечит многолетний запас прочности для дальнейшего улучшения качества изображения, подобно тому, как компания NVIDIA развивала CNN-модель на протяжении 6 лет.
В игре Horizon Forbidden West™ Complete Edition бета-версия Super Resolution DLSS на базе трансформера даёт повышение детализации текстур на одежде и снаряжении Элой, а также повышает общую чёткость сцены.
75 игр и приложений с Multi Frame Generation в день релиза
Новые возможности Multi Frame Generation и новые трансформер-модели полностью обратно совместимы с текущими DLSS-интеграциями.
С момента появления видеокарт GeForce RTX 50 Series владельцы данных GPU смогут значительно повысить производительность в 75 играх и приложениях, используя DLSS Multi Frame Generation. Одновременно все пользователи GeForce RTX получат доступ к трансформер-версии DLSS Ray Reconstruction, DLSS Super Resolution и DLAA более чем в 50 проектах.
При выходе видеокарт GeForce RTX 50 Series игры Alan Wake 2, Cyberpunk 2077, Indiana Jones and the Great Circle™ и Star Wars Outlaws™ будут обновлены и получат нативную поддержку DLSS Multi Frame Generation. Следом многопользовательские проекты Black Myth: Wukong, NARAKA: BLADEPOINT, Marvel Rivals и Microsoft Flight Simulator 2024 тоже планируют добавить поддержку данной технологии. Кроме того, Black State, DOOM: The Dark Ages и Dune: Awakening выйдут уже с интегрированным DLSS Multi Frame Generation.
Для многих игр, которые ещё не обновлены до последней версии DLSS, в NVIDIA app появится новая функция DLSS Override, позволяющая использовать новые модели DLSS. После установки новейшего GeForce Game Ready Driver и последнего обновления NVIDIA app в разделе Graphics > Program Settings под пунктом “Driver Settings” для каждой поддерживаемой игры станут доступны следующие опции:
- DLSS Override for Frame Generation — включает Multi Frame Generation для владельцев GeForce RTX 50 Series, если в игре активирован режим Frame Generation.
- DLSS Override for Model Presets — включает новейшую модель Frame Generation для обладателей GeForce RTX 50 Series и GeForce RTX 40 Series, а также трансформер-модель для Super Resolution и Ray Reconstruction для всех, кто пользуется GeForce RTX, при включенном режиме DLSS в игре.
- DLSS Override for Super Resolution — задаёт внутреннее разрешение рендеринга для DLSS Super Resolution, позволяя активировать DLAA или Ultra Performance-режим при включённом Super Resolution в игре.
Все обновления и улучшения для игр занимают всего несколько кликов в NVIDIA app.
Поддержка DLSS Override в NVIDIA app будет расширяться по мере завершения тестов новых моделей в большем числе проектов.
NVIDIA DLSS 4: лучшее становится ещё лучше
Технология NVIDIA DLSS совершила революцию в гейминге благодаря постоянно развивающимся AI-алгоритмам, которые повышают производительность, увеличивают качество изображения и расширяют возможности трассировки лучей, выходя за рамки того, что считалось возможным, когда впервые были анонсированы RTX и DLSS в 2018 году.
С запуском DLSS 4 вместе с GeForce RTX 50 Series все обладатели настольных и мобильных видеокарт GeForce RTX получат новые обновления, делающие их игры и приложения ещё лучше.