NVIDIA DLSS: niezwykła technika, która zwiększy potencjał twojego komputera

Dla użytkowników komputerów nie ma chyba bardziej ekscytującej chwili. Mogłoby się wydawać, że sprawa jest prosta i ogranicza się do wizyty w lokalnym sklepie. Nic bardziej mylnego, wiele osób przygotowuje się do tego, jak do ceremonii, swoje wybory poprzedza długimi i szczegółowymi analizami. Nie ma w tym nic dziwnego, komponenty PC nie należą do najtańszych i jeśli chce się mieć spokój na kilka lat, to warto tak, jak w przypadku smartfonów, odpowiednio dobrać specyfikację do potrzeb, by móc cieszyć dostępem do najnowszych technologii.

Jedną z najważniejszych części PC jest karta graficzna, która pozwala m.in. na uruchamianie najnowszych, wysokobudżetowych gier w maksymalnych ustawieniach detali czy profesjonalną edycję graficzną/wideo. Na rynku nie brakuje odpowiedniego sprzętu, półki sklepowe uginają się od kart opakowanych w atrakcyjne pudełka, które aż krzyczą reklamowymi hasłami. Jednak jak wybrać tę jedyną, która sprosta wymaganiom? Oczywiście najlepiej skonfrontować swoje potrzeby z możliwościami. Jeżeli tylko budżet pozwoli, to najlepszą opcją, bez większego zaskoczenia zresztą, będzie postawienie na najbardziej aktualny sprzęt - to zwykle inwestycja wymagająca największych nakładów, ale jednocześnie gwarantująca satysfakcjonujący zysk w postaci najdłuższego wsparcia dla kolejnych generacji gier i oprogramowania.

Aktualnie największym zainteresowaniem cieszą się wprowadzane od października 2022 roku karty NVIDIA GeForce RTX z serii 40 oparte na architekturze ADA Lovelace, które oferują znaczny wzrost wydajności w porównaniu do najwyższych modeli poprzedniej generacji z serii 30. Wszystko dzięki zastosowaniu nowych, usprawnionych rdzeni RT 3. generacji (Ray Tracing - dbają o fotorealistyczny obraz) oraz rdzeni Tensor 4. generacji (wykorzystywane do poprawy jakości obrazu), a także zmodyfikowanej technologii SER (Shader Execution Reordering - zwiększa sprawność modułu RT nawet 3x przy jednoczesnym zwiększeniu liczby fps-ów o 25 proc.), podwójnemu kodowaniu AV1 (znacznie przyspiesza proces) czy wreszcie obsłudze autorskiej techniki DLSS (Deep Learning Super Sampling) w najnowszym wydaniu - aktualnie w wersji 3.5.

Ostatni składnik, technika DLSS 3.5 jest szczególnie ważny - napędzana rdzeniami Tensor, funkcjonująca w oparciu o AI (sztuczną inteligencję), zwiększa wydajność i poprawia jakość obrazu, co w praktyce przekłada się na wyższe: prędkości wyświetlanych na ekranie animacji oraz rozdzielczość, przy jednoczesnym braku strat w jakości obrazu. To prawdziwy przełom! Jednak czy to wystarczy, by przekonać się do zakupu najnowszej karty NVIDII?

Deep Learning Super Sampling (DLSS) pomimo upływu lat wciąż jest niezwykle skomplikowaną i najnowocześniejszą technologią, a jednocześnie jest jednym z pierwszych powszechnych przykładów na realną użyteczność wykorzystania sztucznej inteligencji w branży elektronicznej rozrywki. Zaawansowana technika autorstwa NVIDII od początku miała jeden prosty cel: poprawę jakości obrazu. Koncepcja zakładała wykorzystanie potencjału sztucznej inteligencji do wygenerowania lepszej oprawy wizualnej oraz zwiększenia liczby klatek animacji na sekundę (fps) przy zachowaniu płynności rozgrywki na odpowiednim poziomie.

Wszystko zaczęło się w 2019 roku przy okazji aktualizacji flagowej strzelanki Battlefield V studia Electronic Arts DICE, kiedy to zadebiutowała pierwsza wersja popularnego dziś standardu NVIDII. Obsługiwały ją karty z serii RTX 20 i już wtedy pozwalały zwiększyć częstotliwość generowania klatek animacji nawet o 40 procent.

Chwilę później, w 2020 roku zadebiutował update DLSS do poziomu 2.0, a wraz z nim sprawniejszy model AI, który lepiej wykorzystywał rdzenie Tensor w "grafikach" NVIDII. Pozwalało to na jeszcze efektywniejszą realizację zadań - w zależności od wybranego trybu i rozdzielczości umożliwiało użytkownikom kart RTX z serii 20 i 30 zwiększyć wydajność 2-3x, oferując grywalny poziom rozgrywki na najwyższych ustawieniach.

Pierwsze dwie wersje DLSS koncentrowały się na zwiększeniu rozdzielczości. Wybierając w ustawieniach gry rozdzielczość 1080p z uruchomionym trybem DLSS, karta graficzna nie musiała generować obrazu w rozdzielczości 1080p, by go wyświetlić na ekranie monitora. Wystarczyło, że pracowała na niższym poziomie, np. 720p, a do tego by obraz wyglądał, jak wybrany 1080p używała właśnie DLSS. W rezultacie efekty wizualne były takie same, ale dzięki temu zabiegowi ilość klatek na sekundę ulegała znacznej poprawie.

Aktualne do niedawna wydanie DLSS 3 pojawiło się przy okazji premiery procesorów najnowszej generacji NVIDIA RTX 40 w 2022 roku i obsługiwane jest wyłącznie przez sprzęty z tej rodziny, to jest wyposażone w rdzenie Tensor 4. generacji oparte na architekturze ADA Lovelace. Wykorzystuje znane już z DLSS 2.0 funkcje, jak: Super Resolution oraz Reflex, ale dodaje zupełną nowość: Frame Generation wykorzystującą silnik OFA (Optical Flow Accelerator). Koncepcja funkcjonowania wydaje się prosta. Dla przykładu: po wygenerowaniu i powiększeniu każdych dwóch klatek w grze, rdzenie Tensor, bazując na danych wytrenowanych przez AI, potrafią wychwycić poszczególne elementy i na ich podstawie stworzyć trzecią klatkę z obrazem przewidującym, co mogłoby stać się między nimi (tj. pierwszą a drugą klatką). W porównaniu do technik DLSS 1 i 2 pozwala to podwoić liczbę klatek na sekundę w dowolnej rozdzielczości bez obciążania procesora głównego (CPU) i graficznego (GPU). W zależności od wybranej gry umożliwia to polepszenie wydajności od 2-4x przy zachowaniu zadowalającej płynności.

Mało? Prawdopodobnie inżynierowie w NVIDIA też uznali, że to niewystarczająca opcja, dlatego na tegorocznych targach Gamescom w Kolonii oficjalnie ogłoszono wprowadzenie najnowszej wersji DLSS 3.5. Do wspomnianych wcześniej trzech funkcji dołączyła kolejna - Ray Reconstruction - to kolejny element układanki w historii techniki DLSS firmy NVIDIA. Wraz z nim wprowadzony został nowy moduł usuwania szumów (denoiser) wykorzystujący śledzenie promieni, zoptymalizowany do pracy ze skalowaniem DLSS 2 - łączy on odszumianie i skalowanie w jeden proces, który gromadzi więcej danych - wszystko po to, by zagwarantować możliwie najlepszą jakość obrazu. Efekt? Odbicia obiektów w powierzchniach zostały wyostrzone, są bardziej szczegółowe, praca cieni uległa zauważalnej poprawie, nawet w przypadku drobnych detali. Poprawie uległa także okluzja otoczenia - teraz wygląda jeszcze bardziej realistycznie.

DLSS 3.5 to doskonała alternatywa dla klasycznego oprogramowania odszumiającego, które generuje niechciane efekty ghostingu (rozmycia obrazu) w przypadku niektórych elementów w ruchu - dzięki DLSS 3.5 pozostają wyraźne.

W odróżnieniu do Frame Generation z DLSS 3, która wymagała karty graficznej GeForce RTX z serii 40 na wyposażeniu, to Ray Reconstruction z DLSS 3.5 wykorzystuje rdzenie Tensor i działa na wszystkich procesorach RTX, nawet starszej generacji, jak RTX 20 Turing czy RTX 30 Ampere. Efekty są spektakularne, co widać po wynikach pierwszej gry, w której zastosowano technikę DLSS 3.5, czyli Cyberpunku 2077: Phantom Liberty. Połączenie wszystkich elementów DLSS 3.5 w całość - czyli Super Resolution z Frame Generation, Ray Reconstruction i Reflexem pozwoliło pięciokrotnie zwielokrotnić liczbę klatek na sekundę w polskim hicie w porównaniu do gry bez uruchomionego trybu DLSS. To najlepszy dowód na to, jak korzystny może być wybór GPU NVIDII - zresztą liczby nie kłamią.

Cyberpunk 2077 uruchomione w rozdzielczości 4K bez włączonej opcji DLSS generowało na testowym sprzęcie jedynie 20 fps’ów. Jednak wystarczyło włączyć opcję Super Resolution (DLSS 2), by liczba klatek na sekundę wzrosła ponad trzykrotnie do poziomu 63 fps’ów. Jednak to jeszcze nic, bo po dodatkowej aktywacji funkcji Frame Generation (DLSS 3) a także Ray Reconstrucion (DLSS 3.5) wyniki ulegały jeszcze większej poprawie do poziomów - odpowiednio 100 fps i 108 fps. Rezultaty są imponujące, ale najlepsze jest to, że do uruchomienia wymagającej gry, jaką jest polski Cyberpunk 2077 w solidnych ustawieniach jakości i płynności rozgrywki, wystarczy karta graficzna sprzed pięciu lat - misja nie do realizacji na konsolach, gdzie tryb Ray Tracing wiąże się nierozerwalnie ze spadkiem płynności do max. 30 klatek na sekundę.

Cyberpunk 2077 Phantom Liberty to pierwsza gra, w której zastosowano technologię DLSS 3.5. W tym tygodniu dołączył do niej m.in. Alan Wake 2, a stosowaną aktualizację otrzyma Portal RTX. Ten pierwszy tytuł powinien być idealnym testerem możliwości nowych funkcji techniki DLSS - w drugiej części gry Remedy Entertainment istotną rolę odgrywać będzie gra światłocieni, która odpowiadać będzie za tworzenie klimatu horroru, ale stanowić będzie jednocześnie broń. Jednak biorąc pod uwagę poprzednie edycje DLSS i zaangażowanie, jakim wykazywała się NVIDIA do tej pory, śmiało można pokusić się o stwierdzenie, że firma już współpracuje prawdopodobnie z każdym studiem developerskim, które wdrożyło techniki DLSS i Ray Tracing, by jak najszybciej zaimplementować funkcję Ray Reconstruction w pozostałych popularnych tytułach.

Gry to już nie tylko źródło rozrywki, ale także ciekawy sposób na rywalizację i interakcję z innymi ludźmi na całym świecie. Doświadczenie z rozgrywki często powiązane jest bezpośrednio z wydajnością karty graficznej. W końcu o atrakcyjności gier już od dawna świadczą: wysoka rozdzielczość, jakość efektów wizualnych i płynność rozgrywki. Wymiana wysłużonej karty graficznej na nowszy model to przejście do nowego wymiaru - od minimalnych ustawień wizualnych do trybu ULTRA. W rezultacie użytkownicy otrzymują dostęp do bardziej dynamicznej rozgrywki, konkurencyjnej jakości obrazu, a to wszystko przekłada się głębszą immersję w wirtualny świat.

Aktualizacja sprzętu nie wiążę się wyłącznie z grami. Na takiej modernizacji skorzystają także wszyscy profesjonaliści w dziedzinach: grafiki, projektowania 3D czy montażu wideo - czyli wszyscy twórcy internetowi, projektanci graficzni, architekci, fotografowie, operatorzy kamer czy montażyści wideo. Współczesne aplikacje do obróbki graficznej i edycji wideo coraz śmielej wykorzystują potencjał GPU, a im większy zasób mocy sprzętowej, tym więcej danych mogą przetwarzać, co przekłada się m.in. na szybsze czasy renderowania i możliwość tworzenia bardziej zaawansowanych projektów. Sprawdzony sprzęt do pracy już nie wystarczy, to musi być zestaw wyjątkowy, który pozwoli na zoptymalizowanie procesu pracy. Do takich sprzętów zaliczają się właśnie wszystkie karty NVIDIA GeForce RTX.

Amerykańska firma od lat dba o "interesy" graczy, ale nie tylko, bo równie silnie współpracuje także z twórcami oprogramowania dla biznesu, efektem czego są m.in. funkcje oparte na AI, które wpływają na efektywność działania, na przykład przez kodowanie z akceleracją GPU, by usprawnić proces eksportu danych. Odpowiedzią na potrzeby użytkowników szukających poprawy poszczególnych elementów edycji jest powołana do życia w 2019 roku specjalna platforma NVIDIA Studio, która dostarcza nie tylko odpowiednio dostosowane urządzenia, ale także rozbudowane sterowniki i właściwie zoptymalizowane aplikacje. Jest kompatybilna z najważniejszymi aplikacjami do edycji, jak: Adobe Premiere Pro, After Effects, DaVinci Resolve, OBS Studio, D5 Render i wiele innych. Aktualizacja sterowników odbywa się regularnie, a lista funkcji wspieranych przez sztuczną inteligencję jest naprawdę długa: od szybszego tworzenie efektów wideo, rozpoznawania twarzy do automatycznego oznaczania klipów, po śledzenie efektów; "automatyczne kadrowanie" i "maska wyostrzająca". Cała kombinacja udostępnionego oprogramowania wykorzystująca funkcje wytrenowane przez sztuczną inteligencję daje efekt w postaci nawet pięciokrotnego skrócenia czasu potrzebnego na realizację procesu kodowania.

Jednym z najlepszych przykładów integracji programu z możliwościami sprzętu jest aplikacja D5 Render, która w pełni obsługuje NVIDIA DLSS 3.5, oddając architektom, projektantom i artystom 3D zupełnie nowe możliwości, poprawiając wydajność, a także ogólnie wrażenia z procesu twórczego. Najnowsza aktualizacja umożliwiła użytkownikom pracę z większymi scenami, modelami i teksturami o wyższej rozdzielczości bez strat na płynności. Różnice widoczne są natychmiast po włączeniu funkcji DLSS: częstotliwość wyświetlania klatek wzrasta z poziomu 31-38 fps do 59-61 fps, liczba klatek na sekundę podczas pracy podobnie - ulega zwiększeniu niemal o połowę z 36-38 fps do 59-67 fps. To prawdziwy kamień milowy. Zaawansowane opcje NVIDII otwierają zupełnie nowe możliwości, jak m.in.: płynne, interaktywne poruszanie po obszarze złożonych wektorów; zaawansowaną modyfikację zdjęć (dzięki filtrom neuronowym); skalowanie obrazów przez zwiększenie rozdzielczości; fotorealistyczne renderowanie 3D; czy sprawne usuwanie szumu i artefaktów.

Jeżeli po zapoznaniu się z powyższymi przykładami spoglądasz na swój komputer i dochodzisz do wniosku, że z wymienionych funkcji tak naprawdę niewiele ma już do zaoferowania, to znaczy, że nadszedł ten czas, jesteś gotowy na kolejną podróż w przyszłość. Modernizacja karty graficznej może być kluczem otwierającym przed tobą nowe możliwości, które do tej pory omijały cię ze względu na ograniczenia sprzętowe.

To, co NVIDIA rozpoczęła pięć lat temu wprowadzając karty RTX i technikę DLSS przekształciło się na przestrzeni lat ze "zwykłego" skalowania w cały ekosystem narzędzi i funkcji poprawiających jakość obrazu i wydajność pracy. Jednak karty NVIDIA GeForce RTX z funkcjami DLSS, to nie tylko znaczny wzrost wydajności, to swego rodzaju wielowymiarowa rewolucja, która objawia się w rozmaitych działalnościach branży elektronicznej rozrywki i sektora kreatywnego.

Będzie widoczna w zaciszu domowym podczas samotnego odkrywania wirtualnych światów gier, ale także pomoże stworzyć unikalne, niespotykane do tej pory dzieła sztuki, niemożliwe do zrobienia w innych środowiskach niż NVIDIA Omniverse oraz NVIDIA Canvas wchodzące w skład pakietu NVIDIA Studio - ta swego rodzaju przestrzeń robocza umożliwi artystom kooperację na rozmaitych aplikacjach oraz wymianę doświadczeń. Z połączenia mocy obliczeniowej układów GeForce RTX 40 z artystycznymi wizjami projektantów oraz wyjątkowymi narzędziami NVIDII powstaje rozbudowany instrument do realizacji nieskończonej ilości kreatywnych zadań.

Dzięki zainstalowanym w kartach graficznych GeForce RTX 40 "rdzeniom AI" można przekształcić domowe stanowisko pracy/gaming corner w profesjonalne studio TV z prawdziwego zdarzenia. Wszystko dzięki dedykowanej aplikacji NVIDIA Broadcast, która wyniesie transmisje online, nagrania wideo czy konferencje na zupełnie niespotykany dotąd poziom. Seria GeForce RTX 40 kodekiem AV1 przynosi znaczący postęp w kodowaniu wideo, zwiększając wydajność nawet o 40%. Wprowadza również zaawansowane funkcje, takie jak m.in.: ulepszona wersja wirtualnego tła, która pozwala rozmyć lub zastąpić otoczenie za plecami dowolnym obrazem/animacją, tworząc efekt green screena bez potrzeby posiadania w domu prawdziwego "zielonego ekranu"; śledzenie wyrazu twarzy i wzroku, przydatna funkcja umożliwiająca rejestrację wizerunku autora nagrania, kiedy ten spojrzy dokładnie w obiektyw kamery, czy usuwanie szumów z otoczenia, w magiczny sposób całkowicie eliminujące wszystkie niechciane zakłócenia (klawiatury i innych hałasów w tle) bez jakichkolwiek strat na jakości nagrywanego i wysyłanego głosu.

Nowe karty NVIDII potrafią także odmienić sytuację na wirtualnych polach bitewnych podczas ważnych rozgrywek sieciowych w popularnych grach m.in. z gatunku FPS. Jak na przykład w drugiej odsłonie kultowego Counter-Strike'a, w którym każdy aspekt sprzętowy ma znaczenie - od urządzeń peryferyjnych po sieciowe. NVIDIA doskonale zdaje sobie z tego sprawę, dlatego postanowiła wpłynąć na zwiększenie liczby klatek i zmniejszenie opóźnień systemu, by gracze mogli reagować z możliwie największą precyzją. W tym miejscu pojawia się technika Reflex polepszająca wyniki nawet o 35 procent. Karty graficzne GeForce RTX z serii 40 pozwalają na ponad dwukrotny wzrost wydajności w porównaniu z najpopularniejszymi układami poprzedniej generacji. Reflex jest kompatybilny z popularnymi kontrolerami (myszki/klawiatury) oraz wyświetlaczami największych producentów - to gwarantuje responsywność na najwyższym poziomie, poniżej 15 ms, dzięki czemu gracze będą mogli namierzać cele znacznie szybciej. Mało? Dla najbardziej wymagających przygotowano tryb Boost, który pozwala jeszcze bardziej obniżyć opóźnienia kosztem spadku liczby klatek na sekundę. Niezależnie od wybranej opcji przewaga w rozgrywce będzie zauważalna.

Karty graficzne GeForce z serii RTX 40 stanowią wyjątkową siłę napędową dla graczy i specjalistów o różnym stopniu zaawansowania. Doskonale sprawdzają się w zadaniach związanych z uruchamianiem wymagających gier, edycją zdjęć i wideo, projektowaniem 3D i nie tylko. Ich wydajność rośnie wraz z wyższymi modelami w gamie. Aktualnie w rodzinie RTX 40 znajdują się karty: GeForce RTX 4090, GeForce RTX 4080, GeForce RTX 4070 Ti, GeForce RTX 4070, GeForce RTX 4060 Ti, GeForce RTX 4060 - wszystkie oparte na technologii Ada Lovelace, wyposażone zostały w tradycyjne rdzenie rasteryzacyjne trzeciej generacji oraz umożliwiające akcelerację AI rdzenie Tensor czwartej generacji. Pomimo sporych nakładów mocy, lepszej efektywności, nowe karty graficzne NVIDIA wykazują się znaczną energooszczędnością, nie tylko w stosunku do poprzedniej generacji, ale także do konkurencji w swojej klasie - w szczegółowych testach karty GeForce z serii 40 średnio mogły pochwalić się niższym poborem prądu nawet o ponad 15 procent!

W tym momencie jest to jedna z lepszych opcji do budowy maszyny, która ma służyć zarówno do pracy jak i rozrywki. Co więcej, zakup karty graficznej obsługującej standard DLSS 3.5 powinien wystarczyć na dłuższy okres, a nawet gdy w przyszłości wydajność podzespołu nie będzie już tak imponująca jak w tym momencie, to dzięki opisywanej technice będzie w stanie dalej konkurować z nowszymi generacjami kart.