Radeon Super Resolution против FSR, NIS и DLSS: сравнение методов апскейлинга

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

Тестирование производительности выполнено с помощью утилиты OCAT, включая те игры, которые имеют встроенный бенчмарк (Cyberpunk 2077, Horizon Zero Dawn), при максимальных настройках качества графики. При этом в Cyberpunk 2077 не использовалась трассировка лучей. Показатели фреймрейта выводятся из массива времени рендеринга индивидуальных кадров, который OCAT записывает в файл результатов. Средняя частота смены кадров на диаграммах является величиной, обратной среднему времени рендеринга кадра.

Участники тестирования

• AMD Radeon RX 6900 XT (1825/2250 МГц, 16 Гбит/с, 16 Гбайт);
• AMD Radeon RX 6600 XT (2064/2607 МГц, 16 Гбит/с, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 5500 XT (1607/1845 МГц, 14 Гбит/с, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 580 (1257/1340 МГц, 8 Гбит/с, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti (1365/1665 МГц, 19 Гбит/с, 12 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 3060 (1320/1837 МГц, 15 Гбит/с, 12 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 3050 (1550/1780 МГц, 14 Гбит/с, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1060 (1506/1708 МГц, 9 Гбит/с, 6 Гбайт).

Прим. В скобках после названий видеокарт указаны базовая и boost-частота согласно спецификациям каждого устройства. Видеокарты с заводским разгоном приведены в соответствие с референсными параметрами (или приближены к последним) при условии, что это можно сделать без ручной правки кривой тактовых частот. В противном случае используются настройки производителя.

⇡#Baldur’s Gate 3

С качеством изображения при использовании тех или иных методов апскейлинга мы разобрались. Пора выяснить, на какой прирост быстродействия позволяет рассчитывать каждый из них и какие видеокарты больше всего нуждаются в масштабировании кадров. Сначала мы изучим результаты отдельных бенчмарков, ориентируясь на абсолютные значения средней кадровой частоты, и выделим самые яркие примеры, а потом, на основе обобщенных данных, сложим все в единую картину.

Baldur’s Gate 3 — довольно нетребовательный тест при разрешении 1080p. В этом режиме достаточно такой видеокарты, как GeForce RTX 3050 — самый маломощный ускоритель с поддержкой трассировки лучей и DLSS, — чтобы достигнуть средней кадровой частоты 60 FPS. Как следствие, DLSS, по сути, остается невостребованным в Baldur’s Gate, если речь идет о десктопном компьютере с монитором самого распространенного стандарта. Тем не менее в стремлении к более комфортному фреймрейту владельцы GeForce RTX 3050 или следующей по старшинству модели, RTX 3060, могут рассчитывать на результат свыше 90 FPS средней кадровой частоты, даже не прибегая к самому агрессивному коэффициенту DLSS (Performance).

А вот популярные устройства прошлых поколений, принадлежавшие к средней категории быстродействия — такие как Radeon RX 5500 XT, Radeon RX 580 и GeForce GTX 1060, — уже нуждаются в апскейлинге, если пользователь не согласен пожертвовать детализацией графики, поскольку в нативном разрешении 1080p производительность всех трех устройств не дотянула до 60 FPS. Лучшим решением в таком случае является встроенный в игру алгоритм FSR, а применительно к Radeon RX 580 — попросту единственным, ведь опция Radeon Super Resolution в драйвере GPU этой серии отсутствует. К счастью, уже самый мягкий режим FSR (Quality) вывел перечисленные видеокарты на уровень 60 FPS и выше.

Когда целевое разрешение рендеринга увеличилось до 1440p, GeForce RTX 3050 тоже стал подходящим «клиентом» для апскейлинга при помощи DLSS, в то время как более мощные участники тестирования по-прежнему без всяких трудностей справляются с игрой в оригинальном разрешении. Однако коэффициент масштабирования Quality сразу же переместил младший ускоритель NVIDIA под маркой RTX в комфортную зону выше 60 FPS. Альтернативный метод FSR сам по себе не расходует вычислительные ресурсы GPU в такой же степени, как нейросеть DLSS: FSR с настройкой Balanced обеспечивает почти такой же фреймрейт, как DLSS Performance. Тем не менее выигрыш в быстродействии за счет отказа от DLSS в пользу FSR явно не стоит значительной потери качества изображения, которую вызывает FSR при низком целевом разрешении.

На первый взгляд, FSR пойдет на пользу устаревшим видеокартам, которые не поддерживают DLSS. Кадровая частота слабейших ускорителей, которые мы привлекли для тестирования (Radeon RX 5500 XT, Radeon RX 580 и GeForce GTX 1060), в оригинальном разрешении 1440p колеблется вокруг отметки 30 FPS. Но, к сожалению, выжать из этих моделей твердые 60 FPS может только агрессивный коэффициент масштабирования FSR Performance, связанный со значительной потерей качества изображения. Увы, в данном случае нет иного выхода, кроме как принести в жертву настройки детализации графики.

Переход к разрешению 4К нанес сокрушительный удар по результатам современных видеокарт средней ценовой категории, не говоря уже о середнячках прошлого и позапрошлого поколения. Лишь такие монстры, как GeForce RTX 3080 Ti и Radeon RX 6900 XT, развивают кадровую частоту свыше 60 FPS без помощи апскейлинга.

Зато именно в 4К масштабирование кадров способно больше всего разгрузить графический процессор. Так, производительность Radeon RX 6600 XT в режиме FSR Quality поднялась на уровень выше 60 FPS с 36 FPS в оригинальном разрешении. GeForce RTX 3060 стартует с более низкой отметки 31 FPS и достигает заветных 60 FPS только в режиме DLSS Performance, что позволяет выдвинуть аргумент в пользу легкого алгоритма FSR: он обеспечивает необходимый рост фреймрейта уже в режиме Balanced. Такие же выводы справедливы в отношении GeForce RTX 3050: если детализация графики важнее качества картинки, только опция FSR с коэффициентом масштабирования Performance способна приблизить частоту смены кадров к 60 FPS. А вот трио видеокарт прошлого и позапрошлого поколения не тянет Baldur’s Gate в 4К с максимальными параметрами графики даже при использовании агрессивного апскейлинга.

В тестах на 4К-экране мы задействовали наиболее универсальные, наименее затратные с точки зрения производительности и одновременно наименее качественные средства масштабирования — доступные в панели управления GPU опции NVIDIA Image Scaling либо Radeon Super Resolution — и сразу же получили несколько парадоксальных результатов. Как и следовало ожидать, метод NIS оказался заметно быстрее DLSS, но если сравнивать его с FSR, то мизерный бонус к фреймрейту едва ли стоит дальнейшей потери четкости картинки. То же можно было бы сказать про Radeon Super Resolution, однако, несмотря на то, что RSR и FSR опираются на одну и ту же технологию, в режиме Performance масштабирование, форсированное через драйвер, имеет громадное преимущество. Затрудняемся объяснить, почему так происходит, но похоже на то, что не все реализации FSR одинаково эффективны и конечный результат зависит от конкретной игры. В конце концов, Baldur’s Gate 3 — проект, который еще не вышел из стадии раннего доступа, да и сам алгоритм FSR был представлен сравнительно недавно.

⇡#Cyberpunk 2077

Перейдем к тестам в самой тяжеловесной среди всех игр, поддерживающих одновременно DLSS и FSR. В нативном разрешении 1080p Cyberpunk 2077 необходима видеокарта не хуже Radeon RX 6600 XT или GeForce RTX 3060, чтобы удержать средний фреймрейт выше 60 FPS без трассировки лучей. Впрочем, и Radeon RX 6600 XT пойдет на пользу апскейлинг FSR с коэффициентом Quality, который сразу же подбрасывает частоту смены кадров до сотни FPS. В отношении GeForce RTX 3060 масштабирование не столь же эффективно и позволяет достигнуть сопоставимых величин производительности только в режиме Performance, будь то DLSS или FSR.

Среди тестовых видеокарт, которые изначально не тянут Cyberpunk 2077 с комфортной частотой смены кадров, только GeForce RTX 3050 может достигнуть 60 FPS ценой небольшой потери качества изображения, поскольку этот ускоритель поддерживает DLSS, а коэффициент Balanced обеспечивает необходимый результат. В свою очередь, Radeon RX 5500 XT требуется FSR как минимум в режиме Balanced, а более слабым участникам тестирования — FSR Performance, который обесценивает выигрыш в производительности резким падением качества картинки.

При разрешении 1440p современные видеокарты среднего уровня пасуют перед требованиями Cyberpunk 2077 с максимальными настройками графики, а хороший запас кадровой частоты сохранили только флагманские модели обоих производителей — GeForce RTX 3080 Ti и Radeon RX 6900 XT. Однако GeForce RTX 3060 выходит на уровень выше 60 FPS благодаря масштабированию DLSS Balanced или FSR Quality, как, в последнем случае, и Radeon RX 6600 XT. А вот GeForce RTX 3050 «родная» технология DLSS уже не гарантирует необходимого прироста кадровой частоты, а FSR с коэффициентом Performance, честно говоря, все еще действует слишком грубо даже при разрешении 1440p. И наконец, еще более слабым моделям графических ускорителей, среди которых Radeon RX 580 из всех методов апскейлинга может использовать только встроенный в игру FSR, масштабирование помочь не в силах: даже при агрессивном коэффициенте масштабирования средний фреймрейт оказался намного меньше комфортных 60 FPS.

В тестировании настал тот момент, когда даже старшим моделям видеокарт NVIDIA и AMD пойдет на пользу масштабирование кадров. Впрочем, счастливые владельцы GeForce RTX 3080 Ti и Radeon RX 6900 XT могут отделаться DLSS или FSR с настройкой Quality. Однако заметьте, насколько велика разница в производительности RTX 3080 Ti при использовании DLSS или FSR с одинаковыми коэффициентами. Ну и самые простые способы апскейлинга — NIS и RSR — иной раз заметно опережают внутриигровой FSR по скорости в режиме наименьшего качества, Performance.

DLSS уже не поможет видеокартам уровня GeForce RTX 3060, и даже FSR либо NIS не позволяет рассчитывать на 60 FPS средней кадровой частоты. А вот из Radeon RX 6600 XT все-таки можно выжать нужную производительность, правда, лишь за счет функции RSR с наихудшим качеством изображения.