Inteligencia de datos generativa

Dos tecnologías clave para PC comenzaron a surgir a fines de 2018: el trazado de rayos acelerado por hardware y el supermuestreo basado en aprendizaje automático. Al formar la base del cambio de marca de Nvidia de GTX a RTX, las tecnologías se han seguido perfeccionando a lo largo de los años. Con la llegada de la nueva línea de gráficos RTX 4000, tenemos una nueva innovación en la tecnología de mejora del rendimiento. DLSS 3 agrega la generación de tramas de IA a su ampliación espacial existente basada en DLSS 2. Hemos estado poniendo a prueba la tecnología durante los últimos diez días y estamos impresionados con los resultados.

Nvidia nos proporcionó una GeForce RTX 4090 con anticipación, junto con versiones preliminares incompletas de tres títulos habilitados para DLSS 3: Portal RTX con seguimiento de ruta, Marvel's Spider-Man y Cyberpunk 2077. Este último no debe confundirse con el nuevo La versión RT Overdrive tiene más en común con la versión comercial existente, solo que se agregó DLSS 3. Incluso funcionando al máximo, RTX 4090 y DLSS 3 permiten que estos juegos se ejecuten casi sin problemas en una pantalla 4K 120Hz. Nvidia está hablando de DLSS 3 como un habilitador para las experiencias de próxima generación, mostrando su impresionante Racer RTX, Portal RTX y la versión Overdrive RT de Cyberpunk, que, lo crea o no, es efectivamente un versión trazada del juego. ¿El hombre araña de Marvel? Nvidia ha mostrado un video promocional con RTX 4090 ejecutando el juego a 200 fps. Desafortunadamente, no podemos mostrar nuestros propios números de velocidad de fotogramas en este contenido, solo multiplicadores de rendimiento.

A nivel de tuercas y tornillos, DLSS 3 es en realidad un conjunto de tres tecnologías diferentes que Nvidia ha desarrollado durante años. Comienza con el DLSS 2 existente y de gran éxito, actualmente nuestra mejor elección para la mejora basada en la reconstrucción de imágenes (aunque Intel XeSS y AMD FSR 2.x se están acercando). A esto se une la generación de tramas DLSS. Esencialmente, la GPU procesa dos fotogramas y luego inserta un nuevo fotograma entre los dos, generado a través de una combinación de datos del juego, como vectores de movimiento junto con análisis de flujo óptico, proporcionado por un bloque de función fijo revisado en la nueva arquitectura Ada Lovelace, que Nvidia dice que es tres veces más rápido que el Ampere de última generación.

Debido a que los cuadros ahora se almacenan en búfer, se agrega latencia adicional a la canalización, que Nvidia busca mitigar con su tecnología de reducción de retrasos, Reflex. En el mejor de los casos, Reflex anulará el retraso adicional causado por el almacenamiento en búfer adicional y tal vez incluso eliminará más milisegundos. En el peor de los casos, el juego puede tener una latencia adicional agregada; compartiremos algunos hallazgos iniciales más adelante. No hay nada que le impida utilizar la generación de cuadros en absoluto, y simplemente aprovechar la reducción de retraso que ofrece Reflex, si eso es lo que prefiere. Debido a la velocidad del analizador de flujo óptico en Ada Lovelace, las tarjetas Turing y Ampere anteriores no pueden ejecutar la generación de cuadros DLSS. Para los propietarios de tarjetas de las series RTX 2000 y RTX 3000, esto significa que los títulos compatibles con DLSS 3 aún ofrecen beneficios de latencia Reflex y mejora de DLSS 2, pero la generación de cuadros está fuera de la mesa.

Al observar cómo funciona el almacenamiento en búfer para la generación de fotogramas, recuerdo las antiguas técnicas AFR (renderización de fotogramas alternativos) que se usaban con SLI, en las que dos tarjetas gráficas trabajaban en tándem renderizando fotogramas alternos. Esto tuvo un aumento similar en la latencia, pero sin la mitigación de Reflex. Entonces, en efecto, la generación de marcos DLSS en la misma GPU está reemplazando a la segunda tarjeta gráfica de los días de SLI. Aún así, la conclusión es que los gustos de DLSS 2/FSR 2.x/XeSS aceleran el renderizado y reducen la latencia; la generación de fotogramas no lo hace. El impacto del retraso en los juegos de prueba que tuvimos no es un problema, pero no creo que la tecnología sea adecuada para los títulos de esports ultrarrápidos donde cada milisegundo de retraso cuenta para los mejores jugadores.

También debemos lidiar con la noción de que los marcos generados no son tan "perfectos" como los renderizados tradicionalmente. El movimiento extremadamente rápido, particularmente cerca de la cámara, puede causar artefactos. Además, los elementos de HUD no tienen vectores de movimiento para que la tecnología los rastree, lo que también tiene problemas. Sin embargo, en el juego real, los problemas son mínimos. La aceleración está llevando la mayoría de los juegos a 120 fps o más, lo que significa que la persistencia por cuadro es muy baja. Mientras tanto, recuerde que los marcos generados se intercalan con los renderizados tradicionalmente 'perfectos'. En nuestro contenido de video, verá capturas de 120 fps que se ejecutan a la mitad de la velocidad; incluso allí, las discontinuidades visuales son difíciles de detectar. Solo con una observación prolongada se puede saber dónde se ha quedado corta la generación de cuadros DLSS 3.

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Incluso entonces, los resultados de la nueva técnica, renderizados en 3 ms por la GPU, superan con creces los mejores escaladores de velocidad de fotogramas fuera de línea que existen. Para poner eso a prueba, capturamos contenido idéntico de Marvel's Spider-Man usando DLSS 3, comparado con capturas de 60 fps usando la tecnología Pixel Motion de Adobe After Effects y el modelo Chronos SlowMo V3 de Topaz Video Enhance AI. El costo de cálculo por fotograma en un Ryzen 9 5950X respaldado por un RTX 3090 es de 750 ms y 125 ms respectivamente. Debido a que DLSS 3 está integrado en el juego, con acceso a datos cruciales del motor y respaldado por una aceleración de hardware específica en el silicio, logra resultados superiores. No hace falta decir que todas estas técnicas son superiores al 'suavizado de movimiento' que se usa en los televisores actuales; dado que se limitan a la interpolación de fotogramas en tiempo real, los resultados son inevitablemente peores que las tomas de Adobe y Topaz que se muestran aquí, donde DLSS 3 ya está proporcionando mejores resultados.

El objetivo del ejercicio es mejorar el rendimiento, pero también su aplicación para habilitar nuevas experiencias. Portal RTX se basa en la nueva plataforma RTX Remix de Nvidia, que parece una especie de loco sueño de ciencia ficción. Esencialmente, Remix está integrado en títulos más antiguos, lo que permite representaciones de juegos de PC clásicos completamente rastreados. En su discurso de apertura, vimos cómo Morrowind recibió una nueva apariencia RT, pero en realidad hemos probado Portal RTX, y es una nueva forma realmente hermosa de ver el juego.

Hablaremos sobre cómo el seguimiento de rutas se integra con Portal más cerca de su lanzamiento, pero mientras tanto, en nuestras pruebas reveló los mayores aumentos de rendimiento de todos. El seguimiento de rutas es excepcionalmente pesado en la GPU, y cuanto mayor sea la carga de trabajo, mayor será la mejora del rendimiento proporcionada, no solo por la generación de cuadros DLSS 3 sino también por la mejora de escala DLSS 2. La siguiente tabla muestra una mejora del rendimiento de 3.19x con respecto a DLSS 2 por sí solo, que aumenta a 5.29x con la incorporación de la generación de cuadros. En la captura de pantalla, verás el "peor de los casos" que preparé con agua y dos portales. También tenga en cuenta los números de latencia: en este caso, Nvidia Reflex está anulando el retraso adicional introducido por el almacenamiento en búfer de generación de cuadros. Se siente igual que la versión DLSS 2, que a su vez responde mucho mejor que el renderizado nativo.

Marvel's Spider-Man presenta un desafío completamente diferente: incluso con un Core i9 12900K, la CPU puede bloquear fácilmente las GPU de hoy en día cuando los reflejos de trazado de rayos del juego están habilitados. Mirando la captura de pantalla directamente debajo, puede ver que este evento Quicktime solo ve un aumento del 15.2 por ciento en la velocidad de fotogramas con DLSS 2. Teniendo en cuenta que estamos hablando de una imagen base AI de 1080p mejorada a 4K, deberíamos estar viendo rendimiento mucho mayor. Lo que realmente sucede aquí es que en 4K nativo, estamos limitados por la GPU, mientras que DLSS 2 nos ve llegando al límite de la CPU.

Debido a que la generación de cuadros DLSS 3 no depende de que la CPU prepare instrucciones para los cuadros que crea, el aumento del rendimiento se activa. a pesar de la CPU está completamente agotada. Todo el proceso es completamente independiente del procesador. Para ver esto en movimiento, consulte Vídeo promocional de Nvidia, concentrándose en atravesar ciudades, la parte del juego que requiere más CPU. La gran mayoría de la acción en ese avance estará limitada por la CPU a alrededor de 100-120 fps. La generación de fotogramas DLSS 3 está duplicando efectivamente la velocidad de fotogramas.

Para la tabla a continuación, traté de gravar la GPU tanto como fue posible y, extrañamente, las visitas de Peter Parker a Feast HQ tienen mucho más impacto en los gráficos. Aun así, con solo un aumento del 36 por ciento en el rendimiento, aún alcanzamos el límite de la CPU. Sin embargo, la generación de fotogramas continúa aumentando la velocidad de fotogramas. También cabe destacar aquí que Reflex no ayuda mucho con la latencia con DLSS 3: la tecnología funciona optimizando la relación entre la CPU y la GPU, lo cual es difícil de lograr si la CPU está llegando a su límite de rendimiento. Aun así, el juego es tan rápido que las cifras de latencia son extremadamente bajas en todos los ámbitos.

El título final proporcionado para la prueba fue una versión preliminar de Cyberpunk 2077 de CD Projekt RED. En el video, hay dos pruebas que cubren el recorrido a través del Cherry Blossom Market junto con un viaje más largo a través de Night City y hacia el desierto. Con la configuración aumentada a resolución 4K y RT completo en su lugar, hasta la configuración de iluminación Psycho incluida, hay más evidencia de que cuanto menor es la velocidad de fotogramas base, mayor es el multiplicador de rendimiento.

En este caso, la velocidad de fotogramas aumenta hasta en un factor de cuatro, nuevamente, transformando uno de los videojuegos de PC más exigentes en una experiencia que se desarrolla a la perfección en una pantalla 4K de 120 Hz. En el video incrustado en la parte superior de la página, verá una buena cantidad de capturas de 4K a 120 fps reducidas al 50 por ciento de velocidad para trabajar en un video de 60 fps. Te harás una idea de la fluidez allí.

En este código de vista previa previa al lanzamiento, las cifras de latencia de Nvidia Reflex con DLSS 3 no pueden coincidir con DLSS 2 con Reflex desactivado, que espero que sea el objetivo "no oficial". Aun así, el déficit de 12 ms registrado aquí difícilmente será tan perjudicial para la experiencia de la mayoría de las tarifas triple A, incluido Cyberpunk 2077. Después de todo, esto no es un juego de disparos ni una experiencia competitiva de deportes electrónicos, pero dicho esto, definitivamente necesitaremos ver cómo le va a la latencia en más títulos de DLSS 3 en el futuro.

Concluyendo las pruebas, tenemos algunos datos limitados sobre cómo el RTX 4090 se perfila en términos de rendimiento frente al campeón de silicio de la arquitectura Ampere de última generación: el RTX 3090 Ti. Además de no revelar los números de velocidad de fotogramas, la única otra restricción que solicitó Nvidia fue limitar las comparaciones de generación en generación a DLSS 2 en la tarjeta anterior a DLSS 3 en la nueva. La razón es que los números de rendimiento puro deben reservarse para el embargo del día de revisión, donde los usuarios pueden comparar el rendimiento de los números proporcionados por la totalidad de la prensa de PC. Si bien una comparación limitada entre DLSS 2 y DLSS 3 puede no ser completamente ideal, diría que representa el escenario de caso de uso probable de esas tarjetas.

Mirando primero Portal RTX, la imagen es de una escena estática en la que diseñé la carga de GPU más alta que pude reunir de Test Chamber 14. Esto tiene agua a la vista, junto con dos portales uno frente al otro. DLSS 2 en Ampere frente a DLSS 3 en Ada Lovelace esencialmente proporciona un aumento de tres veces en el rendimiento general. Es un cambio de juego en el sentido de que, en el nivel más básico, una buena experiencia en una pantalla de frecuencia de actualización variable de 4K 60Hz se ejecuta casi sin problemas en una pantalla de 4K 120Hz.

Lo mismo puede decirse de la versión preliminar de Cyberpunk 2077 que jugamos, donde el multiplicador de rendimiento generación tras generación puede no ser tan grande como Portal RTX, pero la velocidad de fotogramas base en el lado RTX 3090 Ti es mayor. Una vez más, es la diferencia entre una buena experiencia VRR de 60 Hz en la tarjeta anterior y una excelente experiencia de 120 Hz con RTX 4090.

Concluyamos la pieza yendo al grano, abordando las preguntas obvias. En primer lugar: ¿se mantiene la calidad de imagen de los fotogramas generados por IA? Esto depende de la velocidad de la acción y la capacidad del algoritmo DLSS 3 para rastrear el movimiento. Cuanto más rápido es el movimiento, menos precisos son los fotogramas generados: la imagen de Spider-Man corriendo en el bloque del zoom de arriba es un ejemplo particularmente desafiante. Cambie a la vista de pantalla completa para cada imagen y muévase entre los fotogramas uno, dos y tres. Las discontinuidades en el segundo cuadro generado por IA son fáciles de ver, pero ¿son fáciles de ver con cada cuadro que persiste durante solo 8.3 milisegundos? La respuesta es… no realmente. También preste atención a cuán diferentes son los brazos y las piernas de Spider-Man de un cuadro a otro: indica qué tan rápido es el movimiento en estas tres imágenes, en un total de 24.9 ms de tiempo de juego.

Ahora mire la comparación de imágenes de Spider-Man en tercera persona a la izquierda en el bloque del zoom. De nuevo, cambia al modo de imagen completa y alterna entre los tres fotogramas, tal como se capturaron en un total de 24.9 ms. Esto representa algo más cercano al movimiento normal dentro del juego. En este escenario, el marco generado por DLSS 3 es casi perfecto, y solo el elemento HUD amarillo tiene problemas. Reproducido en una pantalla de 120 Hz, esto se presenta como un toque de parpadeo.

La siguiente de las preguntas obvias: ¿por qué la generación de cuadros DLSS 3 no está disponible en las tarjetas RTX 2000 y 3000? Nvidia dice que el analizador de flujo óptico en Ada Lovelace es tres veces más rápido que el equivalente de Ampere, lo que tendría profundas implicaciones en el costo de generación de 3ms de DLSS 3. En una nota aparte, el analizador es un bloque de funciones fijo que se ejecutará igual de rápido en cualquier tarjeta RTX 4000. La única alternativa para las tarjetas más antiguas que podría imaginar sería una versión de menor calidad para las tarjetas más antiguas. Una cosa que Alex Battaglia y yo notamos en las comparaciones de calidad de imagen con Pixel Motion de Adobe y el modelo Chronos SlowMo de Topaz Video Enhance AI es que al reproducirse a 120 fps a 8.3 ms por fotograma, incluso los fotogramas de IA de aspecto pobre pueden reproducirse en tiempo real. tiempo.

A continuación, veamos cómo la generación de tramas supera el límite de la CPU. En Marvel's Spider-Man, nuestras pruebas con el Core i9 12900K duplicaron el rendimiento y el juego aún se sentía fácil de jugar, a pesar de que la CPU retuvo por completo la velocidad de fotogramas base. Sin embargo, la generación de tramas también puede llamarse amplificación de tramas. Si la CPU no proporciona buenos tiempos de fotogramas, el tartamudeo también puede aumentar. Por mi propia curiosidad, intenté jugar Marvel's Spider-Man con RT en un Ryzen 3 3100 humilde, una CPU que no tiene posibilidad de proporcionar tiempos de fotogramas consistentes. La velocidad de fotogramas aumentó drásticamente con la generación de fotogramas, pero el tartamudeo también se amplificó. Hay excelentes aplicaciones para DLSS 3 para superar juegos con limitaciones de CPU: como Microsoft Flight Simulator, por ejemplo – pero aún se requieren buenos tiempos de cuadro consistentes de la CPU.

Al comenzar esta prueba, el plan era cubrir DLSS 3 a grandes rasgos sin estropear demasiado la revisión completa. Sin embargo, el trabajo terminó siendo más completo de lo que imaginábamos. La cuestión es que todavía tenemos que rascar la superficie de lo que ofrece DLSS 3 y cómo se debe probar.

En términos de incógnitas que todavía estamos tratando de probar, está la cuestión de qué tan baja puede ser la velocidad de fotogramas base, posterior a DLSS 2. Por ejemplo, las discontinuidades visuales en los fotogramas generados por IA son difíciles de ver cuando se juega a 120 amplificados. fotogramas por segundo, pero ¿qué pasa con 100 fps? 90fps? 80fps? En el nivel extremo, ¿podría DLSS 3 realmente funcionar para hacer que un juego de 30 fps parezca 60 fps? ¿Existen debilidades inherentes en la interpolación de imágenes que son comunes de un juego a otro? Estas son cosas pioneras que nunca antes habíamos visto en una GPU.

Las implicaciones a largo plazo son interesantes y es con la actualización RT Overdrive de Cyberpunk 2077 que vemos algo potencialmente muy emocionante. Este es un juego transformado, con toda la iluminación del juego lograda a través del trazado de rayos. En efecto, es una versión trazada de uno de los juegos de PC más exigentes del mercado. Las consolas nunca podrían hacer esto, está mucho más allá de sus capacidades. Al ofrecer dos renderizadores diferentes, estamos viendo la preservación del desarrollo multiplataforma y, al mismo tiempo, ofrecemos una experiencia de PC de próxima generación totalmente transformada. Es un pensamiento atractivo y volveremos a DLSS 3 y Cyberpunk 2077 en contenido futuro.

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