Nvidia в настоящее время доминирует на рынке GPU благодаря сочетанию производительности, функций и узнаваемости бренда. Ее передовые технологии на основе искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения оказались особенно эффективными, а AMD пока не догнала ее, особенно на потребительском рынке. Но компания надеется изменить это очень скоро.

Согласно сообщению на GPUOpen, исследования AMD в настоящее время сосредоточены на достижении трассировки пути в реальном времени на графических процессорах RDNA с помощью решений нейронных сетей. Nvidia использует собственную DLSS для масштабирования изображений с помощью ИИ, но DLSS стал означать гораздо больше, чем «Deep Learning Super Sampling» — есть масштабирование DLSS 2, генерация кадров DLSS 3 и реконструкция лучей DLSS 3.5. Последние исследования AMD сосредоточены на нейронном шумоподавлении для очистки шумных изображений, вызванных использованием ограниченного количества выборок лучей при трассировке пути в реальном времени — по сути, реконструкция лучей, насколько мы можем судить.

Трассировка пути обычно использует тысячи или даже десятки тысяч вычислений лучей на пиксель. Это золотой стандарт, и фильмы обычно требуют часов на каждый отрендеренный кадр. По сути, сцена рендерится с использованием рассчитанных отскоков лучей, где даже небольшое смещение в выбранном пути может привести к другому цвету пикселя. Делайте это много раз и накапливайте все полученные образцы для каждого пикселя, и в конечном итоге качество результата улучшится до приемлемого уровня.

Для трассировки пути в реальном времени необходимо радикально сократить количество выборок на пиксель. Это приводит к большему шуму, поскольку лучи света часто не попадают в определенные пиксели, что приводит к неполному освещению, требующему шумоподавления. (Кстати, в фильмах также используются специальные алгоритмы шумоподавления, поскольку даже десятки тысяч выборок не гарантируют идеального результата.)

AMD стремится решить эту проблему с помощью нейронной сети, которая выполняет шумоподавление при реконструкции деталей сцены. Решение Nvidia получило высокую оценку за сохранение деталей, на достижение которых традиционный рендеринг тратит гораздо больше времени. AMD надеется на аналогичные результаты за счет реконструкции деталей с трассировкой пути с несколькими выборками на пиксель.

Рабочий процесс нашей нейронной суперсэмплинга и шумоподавления / Изображение: GPUOpen

Инновация здесь заключается в том, что AMD объединяет масштабирование и шумоподавление в одной нейронной сети. По собственным словам AMD, их подход «генерирует высококачественные шумоподавленные и суперсэмплированные изображения с более высоким разрешением дисплея, чем разрешение рендеринга для трассировки пути в реальном времени». Это унифицирует процесс, позволяя методу AMD заменить несколько шумоподавителей, используемых в движках рендеринга, а также выполнять масштабирование за один проход.

Это исследование может потенциально привести к новой версии FSR (FidelityFX Super Resolution) от AMD, которая может соответствовать стандартам производительности и качества изображения Nvidia. Технологии DLSS от Nvidia требуют специального оборудования ИИ на графических процессорах RTX, а также Optical Flow Accelerator для генерации кадров на графических процессорах серии RTX 40 (и более поздних).

Текущие графические процессоры AMD, как правило, не имеют функций ускорения ИИ, или в случае RDNA 3 есть ускорители ИИ, которые разделяют ресурсы выполнения с шейдерами графического процессора, но более оптимизированным способом для рабочих нагрузок ИИ. Неясно, сможет ли AMD запустить нейронную сеть для шумоподавления и масштабирования на существующих графических процессорах или для этого потребуются новые вычислительные кластеры (т. е. тензорные блоки). Достижение этого на существующем оборудовании потенциально позволит будущей итерации FSR работать на всех графических процессорах, но это также может ограничить качество и другие аспекты алгоритма.

Нам нужно подождать и посмотреть, что в конечном итоге предложит AMD. Усовершенствованный подход к нейронной трассировке пути и масштабированию может обеспечить доступную высококачественную графику для более широкого спектра оборудования, но, учитывая требования к трассировке пути в играх (см.: Alan Wake 2, Black Myth Wukong и Cyberpunk 2077 RT Overdrive), мы подозреваем, что AMD понадобится гораздо более быстрое оборудование, чем существующие продукты, чтобы достичь более высоких уровней точности изображения.

Источник: Tomshardware.com