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AMD FSR对比NVIDIA DLSS 谁更强?

AMD推出FSR技术后,一直有玩家将NVIDIA DLSS技术拿来对比。其实严格来说,这两种虽然都算是分辨率缩放技术,但其中的原理和技术手段并不相同,甚至包括工序都不同。而NVIDIA的DLSS只能在搭载Tensor Core的显卡中使用,但AMD的FSR技术原则上来讲可以适配任何显卡,包括NVIDIA产品。

不过市面上同时支持DLSS和FSR的游戏并不多,我们选择《永恒边缘》作为测试游戏,但老实说,这款游戏的画面水准并不高,最早预定在2015年发售,硬生生等到了2021年6月份才发售,虽然算是2021年的游戏,而画面确实停留在2015年……

本次测试由于涉及A/N显卡的对比,我们选择两家都有的华硕,其中A卡选择刚刚发布的ROG STRIX RX 6600 XT O8G GAMING,N卡方面选择ROG STRIX RTX 3060 O8G GAMING。

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《永恒边缘》图形设置界面

不过好的一点就是《永恒边缘》同时支持AMD FSR技术和NVIDIA DLSS技术,可以让我们来做效果对比。从字面上的效果来看,由于NVIDIA采用了AI分辨率缩放,所以大胆的增加了超级性能模式,而AMD则是一种高级的边缘重建算法,保守一点只开放了性能模式。但双方究竟是实际性能的区别,还只是字面上的描述不同,下面我们来看实际的测试效果。

为了对比画面中不同模式下更精细的差别,我们全部选择4K分辨率放大观察,并且分辨率缩放技术,不管A/N哪家在1080P分辨率下几乎都没有很好的效果。

华硕 ROG-STRIX-RX6600XT-O8G-GAMING FSR效果测试(点击图片查看大图)

首先来看AMD RX 6600 XT的五种模式对比,我们尽量选择视角相同的场景。在上面的图中可以发现,其实最模糊的是原生画质……而经过AMD FSR的效果后,在超高品质模式下,画面整体则清晰许多,盾牌上的纹理更清晰,但在字幕条上方的木头纹理已经可以看出锐化的痕迹。

而在性能模式中,锐化的痕迹已经非常明显,可以看到盾牌和木头的边缘已经有些糊,整体来说《永恒边缘》这款游戏使用FSR的质量模式还是有着不错的帧数提升和画面质量。

帧数提升方面,四种画质相较原生画质的提升分别为28%/53%/78%/114%,效果非常明显,即使是建议的质量模式也有50%多的提升。

华硕 ROG-STRIX-RTX3060-O12G-GAMING DLSS效果测试(点击图片查看大图)

下面我们再来看NVIDIA的DLSS技术,相较于AMD的FSR,DLSS则更趋向于“保真”,可以看到在DLSS质量模式下,几乎与原生画质没有任何区别,直到性能模式中,依然可以保持不错的整体画质水准。但由于DLSS技术的AI算法,可以看到从平衡模式开始,雪地的凹凸感明显下降,而在超级性能模式中,木头的纹理已经基本没有,非常平滑,整体画面给人一种“圆润”的感觉,但帧数提升相对也比较显著。

帧数提升方面,四种画质相较原生画质的提升分别为37%/54%/71%/115%,同样我们建议在质量模式或者平衡模式下游戏。

华硕 ROG-STRIX-RX6600XT-O8G-GAMING FSR效果测试(点击图片查看大图)

在第二组对比中采用AMD FSR的画面效果仍然一目了然,我们主要看石头的细节和纹理。个人觉得在超高品质中的画面是最舒服的,观感甚至超越原生画质,同样在质量模式以上都有不错的表现,不过在性能模式中可以看出马赛克现象比较严重。

帧数提升方面,四种画质相较原生画质的提升分别为20%/45%/68%/95%。

华硕 ROG-STRIX-RTX3060-O12G-GAMING DLSS效果测试(点击图片查看大图)

再来看采用NVIDIA DLSS的画面,大致效果和第一组对比图相同,在DLSS质量模式下和原生画质几乎相同,并且在这组对比中,DLSS的效果更胜一筹。但在超级性能模式中仍然可以明显看出画面更糊,这也是DLSS在超级性能模式中的通病,由于分辨率不足,在AI算法中会使得模型的边界模糊,颜色会显得更加浑浊,从而画面整体观感不佳。

帧数提升方面,四种画质相较原生画质的提升分别为27%/41%/52%/87%。


综合来看,A/N孰强孰弱还真难分辨,个人其实更喜欢AMD FSR的超高品质画面,但NVIDIA DLSS的综合表现更胜一筹,不过这也并不奇怪,NVIDIA DLSS需要靠专门的Tensor Core硬件来进行AI计算,而AMD FSR则仅靠标准的图形算法,无需借助专门的硬件,并且通用性更佳。

《永恒边缘》测试画面

有意思的是AMD FSR更趋向于“锐化”,最后在性能模式中几乎锐化出了马赛克;而NVIDIA DLSS更趋向于“平滑”,在超级性能模式中几乎达到了“圆润”的效果,不过两种分辨率技术都建议在平衡或平衡以上的模式进行游戏,画面质量将更有保障。

在帧数提升方面,我们将两组对比场景平均来看,A卡为24%/49%/73%/105%;N卡为32%/48%/62%/101%,可以看到在相对复杂的场景下,NVIDIA DLSS的帧数加成会有降低,而AMD FSR受到的影响相对较小。

《永恒边缘》测试画面

AMD FSR和NVIDIA DLSS在游戏画质提升方面和帧数提升方面各有千秋,但目前应用AMD FSR技术的游戏很少,并且游戏的热门程度不够高,但这项技术也才刚刚推出,期待AMD在后续游戏优化上的表现。反观NVIDIA DLSS方面,游戏阵容足够强大,包括一些热门游戏都有DLSS的应用,包括近日大火的《永劫无间》,这在一定程度上也给不懂硬件的玩家一个信号,NVIDIA足够强势。

01 AMD FSR技术

首先我们简单讲解一下AMD的FSR技术,FSR技术对于大部分玩家来说是非常利好的消息,因为它可以支持旧显卡,甚至是NVIDIA显卡,从steam的硬件调查来看GTX 10系显卡依旧占据了显卡排行榜的前三名,整体约为21%。这一部分虽然都是N卡用户,但却享受不到DLSS的性能提升。而AMD FSR技术的推出让他们同样可以享受到性能的提升,当然前提是有游戏来支撑。

在工作模式上,FSR会降低游戏的渲染分辨率,来显著提高游戏帧数,并通过边缘重建的方式在更高的分辨率下重建,再经过锐化来进一步增强纹理细节,最终输入回目标分辨率,已达到接近原生分辨率的画面。

FSR技术的添加位置

在游戏制作中,FSR技术的植入,会在抗锯齿渲染、色调映射后和添加游戏UI前来完成,这使得游戏开发者在给现有游戏添加该技术时,不必回溯到过早的进程中,并且完全基于图形显示的行业标准来进行,也不需要任何专门的图形硬件来运行,从而省去了大量开发时间。

AMD FSR技术共有4档画质模式,分别为Ultra Quality(超高质量)、Quality(质量)、Balanced(平衡)以及Performance(性能),对应的画质从高到低。

FSR技术的四种模式

再来说一下兼容性,目前FSR技术几乎对所有能买到的AMD显卡都可以兼容,包括桌面级处理器和移动端处理器。而NVIDIA方面,也支持GeForce RTX 10/16/20/30的4个系列显卡,所以大家不用担心自己的显卡无法开启FSR,这是一项通用技术。

02 NVIDIA DLSS技术

下面再来看看NVIDIA的DLSS技术,它能够使用深度学习和AI的强大功能,让GPU渲染清晰的游戏图像,并且运行速度比使用传统抗锯齿技术的上一代GPU快了两倍。

我们都知道光线追踪在游戏内会耗费巨大的计算资源,这也导致了它在20系显卡中由于算力的因素,玩家反响并不大。而在全新的NVIDIA Ampere架构中不但引入了第二代RT Core,还有第三代Tensor Core。

NVIDIA自Volta架构开始,在GPU中增加了针对深度学习加速设计的矩阵运算单元,并称之为Tensor Core(张量计算核心)。

稀疏深度学习

在图灵架构里,NVIDIA引入了第二代Tensor Core,而到了RTX 30系列所采用的Ampere架构,则进化到了第三代Tensor Core。在第三代Tensor Core中,NVIDIA引入了稀疏化加速,可自动识别并消除不太重要的DNN(深度神经网络)权重,同时依然能保持不错的精度。

首先原始的密集矩阵会经过训练,删除掉稀疏矩阵,再经过训练稀疏矩阵,从而实现稀疏优化,进而提高Tensor Core的性能。

在实际应用中,深度学习技术在图形图像各个领域都有着价值巨大的应用,而在游戏体验中则是被称为深度学习超采样的DLSS技术。

第三代Tensor Core的处理能力大大提升

DLSS本质是一种图像重建算法,其加原理其实也很简单。开启DLSS后,游戏引擎中的诸如动态光源、阴影的计算,封闭空间环境遮挡(SSAO)、屏幕空间反射(SSR),甚至实时光线追踪。都会被降低到1/2甚至1/4像素的低分辨率下运行,GPU的负担大幅度减轻。渲染得出的最终场景会通过Tensor Core结合DLSS进行高分辨率重建,从而用较低的GPU负载获得流畅且画质极佳的游戏体验效果。

在DLSS中拥有4倍像素超级采样,即玩1080p画质的游戏,只需要渲染540p的画面,通过深度学习重建1080p的画质;玩4K分辨率游戏只需要渲染1080P分辨率下的画面,其中每4个像素中有3个是通过超采样生成。这种对帧数提升的方式很好理解,粗暴的砍掉了原本3/4的渲染成本。

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