Test 3DMark Port Royal – Czy DLSS rzeczywiście zapewnia „do 50 proc. wzrostu wydajności”?

Jak zapewne wiecie, wprowadzając karty graficzne z rodziny GeForce RTX 20, Nvidia chwaliła się nie tylko ray tracingiem, ale także techniką Deep Learning Super-Sampling aka DLSS. Z grubsza chodzi o wygładzanie krawędzi z użyciem głębokiego uczenia i to takie, które zapewnia dodatkowo wzrost wydajności względem obrazu niewygładzonego. Magia? Tajemne sztuczki rosyjskich naukowców? Bynajmniej – choć, fakt, brzmi to niczym zamach na paradygmaty fizyki klasycznej.

Początkowo jednak z DLSS był pewien problem, a mianowicie brak gier i aplikacji, w których można byłoby to rozwiązanie sprawdzić, pomijając dość egzotyczne w naszym kraju Final Fantasy XV i benchmark do niego. Dopiero wydana 4 lutego aktualizacja do benchmarku 3DMark Port Royal przenosi innowacyjną funkcję zielonych na bardziej popularny grunt i co nie mniej istotne, pozwala równolegle przetestować obie nowości, czyli tak DLSS, jak i ray tracing. Rzućmy zatem okiem, jak przedstawia się ów 3DMark i do jakich wniosków prowadzi.

Ale najpierw szczypta teorii. Swego czasu pojawiła się w internecie teza, jakoby DLSS było wyłącznie prostą sztuczką opartą na doskonale znanej technice upscalingu, czyli rozciągnięcia obrazu z niższej rozdzielczości, którą ubrano w chwytliwe nazewnictwo. To bajka. Wprawdzie DLSS rzeczywiście bazuje na upscalingu, ale jest on realizowany z wykorzystaniem sieci neuronowej, w sposób jaki umożliwiają to wyłącznie GeForce'y RTX 20 i Titan V – dodam; przez rdzenie Tensor.

Zanim funkcja trafi do gry/aplikacji, model DLSS karmiony jest tysiącami klatek z rozgrywki, na podstawie których uczy się, jak odgadnąć 64 próbki na piksel z jednej tylko próbki na piksel pobieranej przez GPU. Czuwa nad tym superkomputer oparty na modułach Saturn V DGX. Kiedy gramy z włączonym DLSS, algorytm dynamicznie wykrywa krawędzie i kształty, stwierdzając konieczność ich wygładzenia, lub nie, a następnie przyjmuje poprawkę w oparciu o wyuczone schematy. W efekcie dochodzi i do podbicia rozdzielczości, i do wygładzenia krawędzi; w sposób wcześniej nieznany, bez uśredniania koloru czy wykorzystywania jednostek cieniujących.

A jak się to się w końcu przekłada na praktykę? Poza nowym DLSS, 3DMark Port Royal udostępnia wygładzanie krawędzi typu Temporal Anti-Aliasing – TAA, Jest to metoda polegająca na łączeniu próbek z dwóch klatek; nie należy do najbardziej wymagających, ale cierpi na skłonność do rozmywania scen ruchomych. Pomimo tego Nvidia niegdyś mocno forsowała TAA, jako rozwiązanie o korzystnym stosunku wydajności do jakości. Niemniej dzisiaj to już czas przeszły.

Przyznam, że po pierwszym uruchomieniu DLSS, powróciwszy do TAA, można doznać małego szoku. Ogólna jakość obrazu po zastosowaniu techniki nowej generacji jest po prostu widocznie lepsza, zwłaszcza w scenach o wysokiej dynamice kamery i w przypadku drobnych obiektów na dalszym planie. Dowód? Rzućcie tylko okiem na widoczne poniżej zrzuty. Nie, nie są skalowane. Dopiero pojawienie się na ekranie sceny statycznej sprawia, że TAA może dorównać DLSS pod względem ostrości obrazu. Nadmienię, że wykorzystana rozdzielczość to 2560 x 1440 pikseli.

I na tym nie koniec, bo przecież dochodzi jeszcze kwestia wydajności. Tak jak swego czasu zapowiadała Nvidia, TAA faktycznie jest niemalże bezkosztowe. Tyle że DLSS w przypadku redakcyjnego GeForce'a RTX 2060, notabene najsłabszej na ten moment grafiki z procesorami Tensor, zdołało dodatkowo zapewnić blisko 49 proc. klatek animacji ekstra. Z tego względu, nawiasem mówiąc, nie ma sensu porównywać DLSS z algorytmami takimi jak MSAA czy SSAA, działającymi w czasie rzeczywistym. Te wszakże żyłują kartę graficzną zdecydowanie(!) mocniej.

Port Royal robi wrażenie – to bez dwóch zdań, czy to w kwestii jakości obrazu czy wydajności. Inna sprawa, że gdybym na dzień dzisiejszy miał podsumować DLSS jako technologię, to... wolałbym tego nie robić. A wiecie, czemu? Ano temu, że benchmark może być co najwyżej zajawką; aperitifem przed daniem głównym, jakim są gry. Póki co, jeśli chodzi o gry, DLSS znajduje się tylko we wspomnianym wcześniej Final Fantasy XV. Lista zapowiedzi jest oczywiście szersza i zawiera chociażby Battlefield V czy nadchodzące Anthem, więc przyszłość rysuje się w jasnych barwach, ale chwilowo, powiem wprost, nie ma za bardzo gdzie innowacyjnego pomysłu Nvidii sprawdzić.

Teoretycznie implementacja DLSS może zostać przeprowadzona wszędzie tam, gdzie silnik obsługuje TAA – tak reklamują się zieloni. W praktyce należy pamiętać o konieczności wyuczenia modelu. Firma z Santa Clara bierze to na barki, ale potrzebny jest czas. Jak długi, nie podano, aczkolwiek sądząc po dynamice wprowadzania gier z inteligentnym upscalingiem na rynek, nie jest to kwestia do wykonania ad hoc. I cóż, posługując się branżową terminologią, można stwierdzić, że front-end zrealizowano. bardzo dobrze. Z ostateczną oceną warto jednak zaczekać na działania w back-endzie.

Od autora: niniejszy materiał powstał bardzo spontanicznie, po otrzymaniu informacji prasowej od Nvidii o cyt. „wzroście wydajności aż do 50% dzięki DLSS”. Widząc w internecie masę bezpośrednich przeklejek, pozwoliłem sobie sprawdzić, ile prawdy tkwi w deklaracjach PR-u ;)