Благодаря запуску технологий NVIDIA DLSS 4.0 и Reflex 2 мы стали свидетелями очередного скачка в графических технологиях.
Новые видеокарты NVIDIA GeForce RTX 5000, представленные на CES 2025, могут стать настоящим прорывом в сфере игрового процесса. Новые технологии обещают одновременно увеличить частоту кадров, улучшить качество изображения и уменьшить задержку, таким образом переосмысливая игры высокого класса.
В этой статье я решил объяснить, чем отличается DLSS 4.0 от своих предшественников (включая DLSS 3.5), как работает его новая архитектура ИИ на основе трансформеров. Также поговорим о том, что дает Reflex 2 и что все это значит на практике. Конечно, все это с единственно правильного ракурса, то есть с точки зрения игрока.
Также интересно: Все о квантовом процессоре Microsoft Majorana 1: Прорыв или эволюция?
NVIDIA DLSS 4.0 — революция, а не эволюция
DLSS (расшифровывается как Deep Learning Super Sampling) — это набор технологий нейронного рендеринга от NVIDIA, использующих искусственный интеллект для более эффективного рендеринга игр. В предыдущих версиях (DLSS 2.x и 3.x) это означало рендеринг кадров в более низком разрешении и использование искусственного интеллекта для их масштабирования, увеличения частоты кадров и улучшения качества изображения.
Однако версия DLSS 3.5, выпущенная в конце 2023 года, представила первую новинку, Ray Reconstruction, технику для шумоподавления эффектов трассировки лучей на основе искусственного интеллекта. Но DLSS 4.0, несомненно, является самым важным обновлением со времен DLSS 2.0 в 2020 году. Почему? Потому, что в нем собраны революционные улучшения, среди которых:
- Многокадровая генерация (MFG). DLSS 4.0 может генерировать до трех дополнительных кадров для каждого фактически визуализированного кадра, в то время как генерация кадров из DLSS 3 добавляет только один искусственный кадр. Это означает увеличение частоты кадров до восьми раз по сравнению с традиционным рендерингом. Теоретически, это наконец дает возможность играть в 4K со скоростью 240 FPS с полной трассировкой лучей на лучших моделях, а это просто огромный скачок в частоте кадров.
- Модели искусственного интеллекта на основе трансформеров. NVIDIA обновила алгоритмы DLSS с помощью новой архитектуры на основе трансформеров, что стало первым использованием трансформеров в игровой графике реального времени. По сравнению с ранее используемыми сверточными нейронными сетями, модель трансформера DLSS 4 имеет вдвое больше параметров и более глубокое понимание каждой сцены, что приводит к заметно лучшим результатам.
- Улучшенное качество изображения. Благодаря более интеллектуальной обработке DLSS 4.0 обеспечивает более стабильную частоту кадров, значительно меньшее удвоение изображения и более высокую детализацию во время движения, чем DLSS 3.5. Тонкие текстуры и края должны быть более четкими, а быстро движущиеся объекты должны сохранять детали без разводов и мерцаний, которые часто присутствовали в старых версиях.
- Улучшенный конвейер генерации кадров. NVIDIA не только добавила больше кадров, но и улучшила весь процесс генерации кадров. Таким образом, ожидается, что новая модель генератора кадров DLSS 4 будет примерно на 40% быстрее и будет потреблять на 30% меньше видеопамяти, чем версия DLSS 3. Эффект? С помощью всего одного вызова генератора для каждого фактического кадра вы можете генерировать несколько промежуточных кадров, что, в свою очередь, означает меньшую нагрузку на компьютер.
- Более широкая поддержка и обратная совместимость. Также хорошо, что DLSS 4.0 подходит не только для новых графических процессоров. Основная функция в виде Multi Frame Generation требует новых карт серии GeForce RTX 5000, но старые карты RTX также выиграют. Все графические процессоры серий RTX 20, 30 и 40 могут использовать новое суперразрешение, реконструкцию лучей и улучшение DLAA на основе трансформеров.
Также интересно: Галлюцинации искусственного интеллекта: Что это такое и какое они имеют значение
Архитектура трансформера DLSS 4.0 для интеллектуального масштабирования и реконструкции движения
NVIDIA DLSS 4 станет первой техникой масштабирования, которая использует новую модель трансформера реального времени. Решения Super Resolution и Ray Reconstruction, которые будут базироваться на новых трансформерах, теперь будут использовать вдвое больше параметров и вчетверо больше вычислительной мощности, что приведет к большей стабильности изображения в движении, минимизации ореолов на движущихся объектах, более высокому уровню детализации изображения и улучшенному сглаживанию краев. Все усовершенствования DLSS 4, за исключением генератора кадров (масштабирование, реконструкция лучей, DLAA), будут предложены на всех видеокартах GeForce RTX. Ожидается, что NVIDIA DLSS 4 предложит не только гораздо лучший визуальный уровень масштабирования, но и до 8 раз более высокую производительность по сравнению с классическим рендерингом в родном разрешении. Это, в значительной степени, благодаря функции Multi Frame Generation.
Одной из главных отличительных особенностей DLSS 4.0 является новая модель искусственного интеллекта на основе трансформеров — DLSS Transformers. Это тот же класс моделей ИИ, которые управляют обработкой естественного языка (например ChatGPT), но NVIDIA адаптировала их для обработки изображений в реальном времени. Это не просто изменение, а огромное улучшение, потому что трансформеры прекрасно понимают контекст и взаимосвязи в данных, в данном случае пиксели в одном конкретном кадре и последующих кадрах.
Эффект? В новой модели используется архитектура Vision Transformer, которая применяет внимание ко всему кадру (и даже между последовательными кадрами). На практике он анализирует не просто небольшой блок пикселей отдельно, а вместо этого смотрит на все изображение и предыдущие кадры, чтобы лучше всего воспроизвести все детали. Такой глобальный подход позволяет ИИ распознавать, например, что край объекта в одном месте должен соответствовать его движению в следующем кадре или узор на текстуре (например, сетка забора) должен оставаться неизменным, а не мерцать.
На практике это означает значительно более четкое и стабильное изображение. Ранние примеры Alan Wake 2 уже показали преимущества такого подхода. Мелкие детали, такие как сетчатый забор, остаются ровными и устойчивыми, а не мерцают, движущиеся лопасти вентилятора не оставляют разводов, а тонкие объекты, такие как линии электропередач, не мигают при меняющемся свете. Другими словами, трансформер устраняет многие артефакты движения и проблемы с наложением, с которыми не могли справиться более ранние версии DLSS или других апскейлеров.
Также интересно: Qualcomm Snapdragon X Elite для ноутбуков: Все, что нужно знать
Multi Frame Generation, или вы наконец перестанете жаловаться на плавность в играх
Вторым важным достижением DLSS 4.0 является многокадровая генерация (MFG), которая является развитием функции генерации кадров из DLSS 3. DLSS Multi Frame Generation — это расширение генератора кадров, который впервые появился в архитектуре Ada Lovelace. Благодаря алгоритмам искусственного интеллекта теперь можно будет генерировать до трех дополнительных кадров для каждого кадра изображения, созданного стандартным способом. Опять же, благодаря использованию значительно более совершенных тензорных ядер 5-го поколения эта функция была заблокирована лишь для графических процессоров NVIDIA GeForce RTX 5000 и GeForce RTX 5000 для ноутбуков. Новые тензорные ядра обеспечивают в 2,5 раза большую производительность обработки АИ по сравнению с тензорами Ada Lovelace 4 поколения. Как только новые кадры воспроизводятся, они равномерно распределяются, чтобы обеспечить плавную работу.
Вместо того, чтобы добавлять один искусственный кадр на каждый реальный кадр, DLSS 4.0 идет еще дальше, вставляя три кадра во весь конвейер отображения. На самом деле графический процессор рендерит один «реальный» кадр, а система DLSS генерирует три дополнительных кадра, то есть межкадровых. Это, в свою очередь, означает, что на каждый смоделированный кадр игры отображается четыре. Поэтому остается вопрос — как это вообще возможно без увеличения задержки?
Чтобы понять этот подход, NVIDIA пришлось перепроектировать весь конвейер создания кадров. Ранее для генерации каждого искусственного кадра требовались отдельные расчеты оптического потока и вычисления нейронной сети, что было слишком дорого при генерации большого количества кадров.
В DLSS 4.0 эта проблема была решена, что сделало ИИ гораздо более эффективным для каждого кадра. Обновленная модель генератора кадров (по-прежнему основанная на нейронной сети, хоть и не обязательно на трансформаторе) запускается один раз и генерирует несколько промежуточных кадров. Она на 40% быстрее и использует на 30% меньше памяти, чем раньше. Таким образом, эта технология потребляет меньше производительности компонентов для всей магии DLSS. То есть на практике многокадровая генерация гарантирует значительное увеличение производительности, особенно на высокопроизводительных видеокартах.
Стоит отметить, что NVIDIA строго контролирует задержку введения функции генерации кадров. Традиционно добавление искусственных кадров может увеличить задержку ввода, поскольку эти кадры не отражают новых движений игрока, что приводит к снижению чувствительности в играх. Вот почему технология NVIDIA Reflex всегда была связана с DLSS 3, чтобы синхронизировать симуляцию игр. Теперь с DLSS 4, несмотря на генерацию еще большего количества кадров, NVIDIA утверждает, что задержка сократилась даже вдвое. Как? Прежде всего благодаря улучшениям технологии Reflex (о которой мы поговорим чуть позже), а также отчасти благодаря лучшей производительности самого DLSS. Графический процессор не перегружен, поэтому может быстрее обрабатывать новые входные данные.
Также интересно: Транзисторы будущего: Нас ждет новая эра чипов
Reflex 2: NVIDIA сокращает задержку ввода как никогда раньше
Высокая частота кадров хороша сама по себе, но для наилучшего игрового процесса она должна идти бок о бок с низкой задержкой ввода, особенно для игроков, играющих в динамичные игры. Либо это, либо игра будет ощущаться как движение по сплошной грязи. Именно здесь на помощь приходит NVIDIA Reflex 2, преемник технологии Reflex, представленной в 2020 году. Это решение NVIDIA снижает задержку системы за счет оптимизации связи между процессором и графическим процессором.
Он работает, поддерживая синхронизацию графического процессора с процессором и устраняя узкие места в очереди рендеринга. Это означает, что щелчок мыши быстрее попадает на экран. Конечно, многие игры уже поддерживают Reflex 1.0, часто сокращая задержку до 30-50%, но Reflex 2 идет намного дальше, представляя новую технику под названием Frame Warp.
На выставке CES 2025 компания NVIDIA объявила, что Reflex 2 может сократить задержку ПК до 75%. Как это возможно? С Frame Warp система не только быстрее рендерит. На практике технология перепроектирует кадры в последнюю миллисекунду с учетом последних входных данных.
Другими словами, даже после того, как графический процессор визуализирует кадр, Reflex 2 все еще может настроить свою камеру или положение прицеливания непосредственно перед отображением, чтобы учесть последние движения игрока. Принцип его работы заключается в том, что когда графический процессор рендерит X-кадр, центральный процессор одновременно предсказывает, где будет камера или прицел игрока в кадре X+1, основываясь на последнем движении мыши или контроллера. Когда графический процессор завершает рендеринг X-кадра (на основе немного более старых данных), система деформирует кадр, чтобы он соответствовал новому положению камеры для кадра X+1. Этот измененный кадр затем отправляется на экран.
Интересно, что этот тип подхода напоминает методы, используемые в виртуальной реальности, такие как асинхронная репроекция. Принцип его работы заключается в том, что если последний кадр в VR-гарнитуре немного устарел, система меняет его, чтобы уменьшить задержку, воспринимаемую игроком. Здесь эта концепция перенесена на мышь и компьютерные игры. Эффект? Огромная разница, потому что есть определенное снижение задержки — с нескольких десятков миллисекунд до десятка… и еще ниже для менее требовательных игр. К сожалению, Reflex 2 в настоящее время доступна только в нескольких играх, таких как Valorant или The Finals, и для её запуска требуется видеокарта NVIDIA GeForce RTX серии 5000.
Также интересно:
Поддержка игр и принятие разработчиками DLSS 4.0 разработчиками
Даже самая лучшая технология не имеет значения, если она не используется. Но, к счастью, NVIDIA изначально позаботилась о том, чтобы DLSS 4.0 имел широкую поддержку. Во время запуска видеокарт GeForce RTX серии 5000 компания объявила, что в день запуска 75 игр и приложений будут поддерживать Multi Frame Generation (MFG). И это число продолжает расти каждый месяц. Уже сегодня мы можем испытать DLSS 4.0 в Cyberpunk 2077, Alan Wake II, Diablo IV, God of War Ragnarok или Star Wars Outlaws.
Важно отметить, что не только новые игры могут получить выгоду от DLSS 4, но благодаря акценту NVIDIA на обратной совместимости, разработчики игр, которые уже дожили до DLSS 2 или 3, могут легко обновить свои игры.
Чаще всего достаточно обновить плагин DLSS для активации новой модели трансформера и Multi Frame Generation. Более инертные студии и разработчики также не являются препятствием, ведь NVIDIA предлагает альтернативу в виде функции переопределения в DLSS SDK. С его помощью пользователи могут вручную принудительно настраивать DLSS на поддерживаемых играх, даже без официального обновления самой игры.
Сегодня очевидно, что рендеринг с помощью искусственного интеллекта стал одним из столпов современного производства игр. Эта технология стремительно развивается, но NVIDIA следит за тем, чтобы следующие версии были не только хотя бы частично совместимы со старыми, но и просты в реализации. Это очень важно, потому что для большей пользы нам нужна была бы сверхновая гиперновая технология, если бы ее поддержка была хотя бы минимальной. Однако лишь время покажет, получит ли DLSS 4.0 и тем более Reflex 2 широкую поддержку в играх, а кроме того, предложат ли конкуренты в виде Intel и AMD что-то такое же продвинутое и эффективное.
Читайте также: Human Brain Project: Попытка имитировать человеческий мозг
Почему так важны DLSS 4.0 и Reflex 2
Эти технологии имеют большое значение для современных игр и производительности в реальном времени, особенно для геймеров и создателей контента. Прежде всего, DLSS 4.0 важна, так как даст возможность получить более высокую производительность без потери качества изображения. Это означает больше кадров в секунду даже в тяжелых сценах. Также DLSS 4.0 еще точнее предсказывает детали, работает эффективнее с движением, динамикой и глубиной сцены. Все это благодаря новой архитектуре ИИ на основе трансформеров. Сочетание трассировки лучей и DLSS позволяет иметь реалистичную графику без критических просадок FPS. К тому же DLSS 4.0 эффективно масштабирует даже до сверхвысоких разрешений без потери четкости.
Reflex 2 не менее важен для игрового процесса, так как обеспечит снижение задержки (input lag). А это имеет ключевое значение для киберспорта и FPS-игр. Reflex 2 еще точнее синхронизирует работу GPU и CPU для наименьших задержек. В CS2, Valorant, Apex Legends даже несколько миллисекунд разницы могут решить исход боя. Действия становятся ощутимо более четкими и мгновенными. Это не просто комфорт — это конкурентное преимущество. Инструмент мониторинга Reflex Latency Analyzer позволяет точно измерять задержку системы.
Вот поэтому все геймеры с нетерпением ждут новые видеокарты GeForce RTX 5000, которые будут работать на основе новых технологий NVIDIA DLSS 4.0 и NVIDIA Reflex 2. Как это будет работать на практике, покажет время, а мы обо всем вам расскажем.
Также интересно:
