Завдяки запуску технологій NVIDIA DLSS 4.0 та Reflex 2 ми стали свідками чергового стрибка в графічних технологіях.
Нові відеокарти NVIDIA GeForce RTX 5000, представлені на CES 2025, можуть стати справжнім проривом у сфері ігрового процесу. Нові технології обіцяють одночасно збільшити частоту кадрів, покращити якість зображення та зменшити затримку, таким чином переосмислюючи ігри високого класу.
У цій статті я вирішив пояснити, чим відрізняється DLSS 4.0 від своїх попередників (включно з DLSS 3.5), як працює його нова архітектура АІ на основі трансформерів. Також поговоримо про те, що дає Reflex 2 і що все це означає на практиці. Звичайно, все це з єдиного правильного ракурсу, тобто з точки зору гравця.
Також цікаво: Галюцинації AI: що це та в чому небезпека
NVIDIA DLSS 4.0 – революція, а не еволюція
DLSS (розшифровується як Deep Learning Super Sampling) – це набір технологій нейронного рендерингу від NVIDIA, що використовують штучний інтелект для більш ефективного рендерингу ігор. У попередніх версіях (DLSS 2.x та 3.x) це означало рендеринг кадрів у нижчій роздільній здатності та використання штучного інтелекту для їх масштабування, збільшення частоти кадрів та покращення якості зображення.
Проте версія DLSS 3.5, випущена в кінці 2023 року, представила першу новинку, Ray Reconstruction, техніку для шумоподавлення ефектів трасування променів на основі штучного інтелекту. Але DLSS 4.0, безсумнівно, є найважливішим оновленням з часів DLSS 2.0 у 2020 році. Чому? Тому, що в ньому зібрані революційні поліпшення, серед яких:
- Багатокадрова генерація (MFG). DLSS 4.0 може генерувати до трьох додаткових кадрів для кожного фактично візуалізованого кадру, в той час як генерація кадрів з DLSS 3 додає лише один штучний кадр. Це означає збільшення частоти кадрів до восьми разів, порівняно з традиційним рендерингом. Теоретично, це нарешті дає можливість грати в 4K зі швидкістю 240 FPS з повним трасуванням променів на найкращих моделях, а це просто величезний стрибок у частоті кадрів.
- Моделі штучного інтелекту на основі трансформерів. NVIDIA оновила алгоритми DLSS за допомогою нової архітектури на основі трансформерів, що стало першим використанням трансформерів в ігровій графіці реального часу. Порівняно з раніше використовуваними згортковими нейронними мережами, модель трансформера DLSS 4 має вдвічі більше параметрів і глибше розуміння кожної сцени, що призводить до помітно кращих результатів.
- Покращена якість зображення. Завдяки більш інтелектуальній обробці DLSS 4.0 забезпечує більш стабільну частоту кадрів, значно менше подвоєння зображення та більш високу деталізацію під час руху, ніж DLSS 3.5. Тонкі текстури і краї повинні бути більш чіткими, а об’єкти, що швидко рухаються, повинні зберігати деталі без розводів і мерехтінь, які часто були присутні у старих версіях.
- Поліпшений конвеєр генерації кадрів. NVIDIA не лише додала більше кадрів, а й покращила весь процес генерації кадрів. Таким чином, очікується, що нова модель генератора кадрів DLSS 4 буде приблизно на 40% швидша та споживатиме на 30% менше відеопам’яті, ніж версія DLSS 3. Ефект? За допомогою всього одного виклику генератора для кожного фактичного кадру ви можете генерувати кілька проміжних кадрів, що, своєю чергою, означає менше навантаження на комп’ютер.
- Більш широка підтримка та зворотна сумісність. Також добре, що DLSS 4.0 підходить не тільки для нових графічних процесорів. Основна функція у вигляді Multi Frame Generation вимагає нових карт серії GeForce RTX 5000, але старі карти RTX також виграють. Всі графічні процесори серій RTX 20, 30 і 40 можуть використовувати новий супердозвіл, реконструкцію променів та покращення DLAA на основі трансформерів.
Також цікаво: Панамський канал: Історія будівництва та причини претензій США
Архітектура трансформера DLSS 4.0 для інтелектуального масштабування та реконструкції руху
NVIDIA DLSS 4 стане першою технікою масштабування, яка використовує нову модель трансформера реального часу. Рішення Super Resolution і Ray Reconstruction, які базуватимуться на нових трансформерах, тепер використовуватимуть удвічі більше параметрів і вчетверо більше обчислювальної потужності, що призведе до більшої стабільності зображення в русі, мінімізації ореолів на рухомих об’єктах, вищого рівня деталізації зображення та покращеного згладжування країв. Усі вдосконалення DLSS 4, за винятком генератора кадрів (масштабування, реконструкція променів, DLAA), будуть запропоновані на всіх відеокартах GeForce RTX. Очікується, що NVIDIA DLSS 4 запропонує не тільки набагато кращий візуальний рівень масштабування, але й до 8 разів вищу продуктивність порівняно з класичним рендерингом у рідній роздільній здатності. Це, значною мірою, завдяки функції Multi Frame Generation.
Однією з головних відмінних рис DLSS 4.0 є нова модель штучного інтелекту на основі трансформерів – DLSS Transformers. Це той же клас моделей АІ, які керують обробкою природної мови (наприклад ChatGPT), але NVIDIA адаптувала їх для обробки зображень в реальному часі. Це не просто зміна, а величезне покращення, тому що трансформери чудово розуміють контекст і взаємозв’язки в даних, у даному випадку пікселі в одному конкретному кадрі та наступних кадрах.
Ефект? У новій моделі використовується архітектура Vision Transformer, яка застосовує увагу до всього кадру (і навіть між послідовними кадрами). На практиці він аналізує не просто невеликий блок пікселів окремо, а натомість дивиться на всі зображення та попередні кадри, щоб найкраще відтворити всі деталі. Такий глобальний підхід дозволяє АІ розпізнавати, наприклад, що край об’єкта в одному місці повинен відповідати його руху в наступному кадрі або візерунок на текстурі (наприклад, сітка паркану) повинен залишатися незмінним, а не мерехтіти.
На практиці це означає значно більш чітке та стабільне зображення. Ранні приклади Alan Wake 2 вже показали переваги такого підходу. Дрібні деталі, такі як сітчастий паркан, залишаються рівними і стійкими, а не мерехтять, лопаті вентилятора, що рухаються, не залишають розводів, а тонкі об’єкти, такі як лінії електропередач, не блимають при мінливому світлі. Іншими словами, трансформер усуває багато артефактів руху та проблем з накладенням, з якими не могли впоратися більш ранні версії DLSS або інших апскейлерів.
Також цікаво: Тераформування Марса: чи може Червона планета перетворитися на нову Землю?
Multi Frame Generation, або ви нарешті перестанете скаржитися на плавність в іграх
Другим важливим досягненням DLSS 4.0 є багатокадрова генерація (MFG), яка є розвитком функції генерації кадрів із DLSS 3. DLSS Multi Frame Generation — це розширення генератора кадрів, який вперше з’явився в архітектурі Ada Lovelace. Завдяки алгоритмам штучного інтелекту тепер можна буде генерувати до трьох додаткових кадрів для кожного кадру зображення, створеного стандартним способом. Знову ж таки, завдяки використанню значно досконаліших тензорних ядер 5-го покоління ця функція була заблокована лише для графічних процесорів NVIDIA GeForce RTX 5000 і GeForce RTX 5000 для ноутбуків. Нові тензорні ядра забезпечують у 2,5 рази більшу продуктивність обробки АІ порівняно з тензорами Ada Lovelace 4 покоління. Щойно нові кадри відтворюються, вони рівномірно розподіляються, щоб забезпечити плавну роботу.
Замість того, щоб додавати один штучний кадр на кожен реальний кадр, DLSS 4.0 йде ще далі, вставляючи три кадри у весь конвеєр відображення. Насправді графічний процесор рендерить один «реальний» кадр, а система DLSS генерує три додаткових кадри, тобто міжкадрових. Це, у свою чергу, означає, що на кожен змодельований кадр гри відображається чотири. Тож залишається питання – як це взагалі можливе без збільшення затримки?
Щоб зрозуміти цей підхід, NVIDIA довелося перепроектувати весь конвеєр створення кадрів. Раніше для генерації кожного штучного кадру були потрібні окремі розрахунки оптичного потоку та обчислення нейронної мережі, що було надто дорого при генерації великої кількості кадрів.
У DLSS 4.0 ця проблема була вирішена, що зробило АІ набагато ефективнішим для кожного кадру. Оновлена модель генератора кадрів (як і раніше заснована на нейронній мережі, хоч і не обов’язково на трансформаторі) запускається один раз і генерує кілька проміжних кадрів. Вона на 40% швидша і використовує на 30% менше пам’яті, ніж раніше. Таким чином, ця технологія споживає менше продуктивності компонентів для всієї магії DLSS. Тобто на практиці багатокадрова генерація гарантує значне збільшення продуктивності, особливо на високопродуктивних відеокартах.
Варто зазначити, що NVIDIA суворо контролює затримку введення функції генерації кадрів. Традиційно додавання штучних кадрів може збільшити затримку введення, оскільки ці кадри не відображають нових рухів гравця, що призводить до зниження чутливості в іграх. Ось чому технологія NVIDIA Reflex завжди була пов’язана із DLSS 3, щоб синхронізувати симуляцію ігор. Тепер з DLSS 4, незважаючи на генерацію ще більшої кількості кадрів, NVIDIA стверджує, що затримка скоротилася навіть удвічі. Як? Насамперед завдяки поліпшенням технології Reflex (про яку ми поговоримо трохи пізніше), а також частково завдяки кращій продуктивності самого DLSS. Графічний процесор не перевантажений, тому може швидше обробляти нові вхідні дані.
Також цікаво: Як Тайвань, Китай і США борються за технологічне домінування: велика війна чипів
Reflex 2: NVIDIA скорочує затримку введення як ніколи раніше
Висока частота кадрів хороша сама по собі, але для найкращого ігрового процесу вона повинна йти пліч-о-пліч з низькою затримкою введення, особливо для гравців, що грають в динамічні ігри. Або це, або гра буде відчуватися як рух по суцільній багнюці. Саме тут на допомогу приходить NVIDIA Reflex 2, наступник технології Reflex, представленої у 2020 році. Це рішення NVIDIA знижує затримку системи за рахунок оптимізації зв’язку між процесором та графічним процесором.
Він працює, підтримуючи синхронізацію графічного процесора з процесором та усуваючи вузькі місця у черзі рендерингу. Це означає, що клацання миші швидше потрапляє на екран. Звичайно, багато ігор вже підтримують Reflex 1.0, часто скорочуючи затримку до 30-50%, але Reflex 2 йде набагато далі, представляючи нову техніку під назвою Frame Warp.
На виставці CES 2025 компанія NVIDIA оголосила, що Reflex 2 може скоротити затримку ПК до 75%. Як це можливо? З Frame Warp система не тільки швидше рендерить. На практиці технологія перепроектує кадри в останню мілісекунду з урахуванням останніх вхідних даних.
Іншими словами, навіть після того, як графічний процесор візуалізує кадр, Reflex 2 все ще може налаштувати свою камеру або положення прицілювання безпосередньо перед відображенням, щоб врахувати останні рухи гравця. Принцип його роботи полягає в тому, що коли графічний процесор рендерить X-кадр, центральний процесор одночасно передбачає, де буде камера або приціл гравця в кадрі X+1, ґрунтуючись на останньому русі миші або контролера. Коли графічний процесор завершує рендеринг X-кадра (на основі трохи старіших даних), система деформує кадр, щоб він відповідав новим положенням камери для кадру X+1. Цей змінений кадр потім відправляється на екран.
Цікаво, що цей тип підходу нагадує методи, що використовуються у віртуальній реальності, такі як асинхронна репроєкція. Принцип його роботи полягає в тому, що якщо останній кадр у VR-гарнітурі трохи застарів, система змінює його, щоб зменшити затримку, що сприймається гравцем. Тут ця концепція перенесена на мишу та комп’ютерні ігри. Ефект? Величезна різниця, тому що є певне зниження затримки – з кількох десятків мілісекунд до десятка… і ще нижче для менш вибагливих ігор. На жаль, Reflex 2 на даний час доступна тільки в декількох іграх, таких як Valorant або The Finals, і для її запуску потрібна відеокарта NVIDIA GeForce RTX серії 5000.
Також цікаво:
Підтримка ігор та прийняття розробниками DLSS 4.0
Навіть найкраща технологія не має значення, якщо вона не використовується. Але, на щастя, NVIDIA від початку подбала про те, щоб DLSS 4.0 мав широку підтримку. Під час запуску відеокарт GeForce RTX серії 5000 компанія оголосила, що в день запуску 75 ігор та програм підтримуватимуть Multi Frame Generation (MFG). І це число продовжує зростати кожного місяця. Вже сьогодні ми можемо випробувати DLSS 4.0 у Cyberpunk 2077, Alan Wake II, Diablo IV, God of War Ragnarok або Star Wars Outlaws.
Важливо відзначити, що не тільки нові ігри можуть отримати вигоду від DLSS 4, але завдяки акценту NVIDIA на зворотній сумісності, розробники ігор, які вже дожили до DLSS 2 або 3, можуть легко оновити свої ігри.
Найчастіше достатньо оновити плагін DLSS для активації нової моделі трансформера та Multi Frame Generation. Більш інертні студії та розробники також не є перешкодою, адже NVIDIA пропонує альтернативу у вигляді функції перевизначення в DLSS SDK. З його допомогою користувачі можуть вручну примусово налаштовувати DLSS на іграх, що підтримуються, навіть без офіційного оновлення самої гри.
Сьогодні очевидно, що рендеринг за допомогою штучного інтелекту став одним зі стовпів сучасного виробництва ігор. Ця технологія стрімко розвивається, але NVIDIA слідкує за тим, щоб наступні версії були не тільки хоча б частково сумісні зі старими, а й прості у реалізації. Це дуже важливо, тому що для більшої користі нам потрібна була б наднова гіпернова технологія, якби її підтримка була хоча б мінімальною. Однак лише час покаже, чи отримає DLSS 4.0 і тим більше Reflex 2 широку підтримку в іграх, а крім того, чи запропонують конкуренти у вигляді Intel та AMD щось таке ж просунуте та ефективне.
Читайте також: Тектонічні зрушення в сфері AI: Microsoft робить ставку на DeepSeek?
Чому так важливі DLSS 4.0 і Reflex 2
Ці технології мають велике значення для сучасних ігор і продуктивності в реальному часі, особливо для геймерів і творців контенту. Насамперед, DLSS 4.0 важлива, бо дасть можливість отримати вищу продуктивність без втрати якості зображення. Це означає більше кадрів на секунду навіть у важких сценах. Також DLSS 4.0 ще точніше передбачає деталі, працює ефективніше з рухом, динамікою та глибиною сцени. Все це завдяки новій архітектурі АІ на основі трансформерів. Поєднання трасування променів і DLSS дозволяє мати реалістичну графіку без критичних просідань FPS. До того ж DLSS 4.0 ефективно масштабує навіть до надвисокої роздільної здатності без втрати чіткості.
Reflex 2 не менш важливий для ігрового процесу, бо забезпечить зниження затримки (input lag). А це має ключове значення для кіберспорту та FPS-ігор. Reflex 2 ще точніше синхронізує роботу GPU і CPU для найменших затримок. У CS2, Valorant, Apex Legends навіть кілька мілісекунд різниці можуть вирішити результат бою. Дії стають відчутно чіткішими та миттєвими. Це не просто комфорт — це конкурентна перевага. Інструмент моніторингу Reflex Latency Analyzer дозволяє точно вимірювати затримку системи.
Ось тому всі геймери з нетерпінням чекають на нові відеокарти GeForce RTX 5000, які працюватимуть на основі нових технологій NVIDIA DLSS 4.0 та NVIDIA Reflex 2. Як це працюватиме на практиці, покаже час, а ми про все вам розкажемо.
Також цікаво:
Теж цікаво: 
