DLSS — технология апскейлинга от NVIDIA¶

DLSS (англ. Deep Learning Super Sampling, «суперразрешение на основе глубокого обучения») — технология масштабирования изображения с помощью нейросетей, разработанная компанией NVIDIA и впервые представленная в 2019 году в качестве эксклюзивной функции видеокарт серии GeForce RTX. Технология позволяет повысить частоту кадров в видеоиграх за счёт генерации изображения в низком разрешении и последующего его восстановления до целевого с помощью обученной нейросети.

¶Принцип работы

DLSS строится на двух компонентах: обученная нейросеть (нейронный процессор — NPU) и аппаратные тензорные ядра (Tensor Cores), впервые появившиеся в архитектуре Turing (2018). Видеокарта рендерит кадр в пониженном разрешении (например, 1080p при целевом 4K), после чего нейросеть восстанавливает детали и увеличивает изображение до целевого. В отличие от классического билинейного или фильтрационного апскейлинга, DLSS анализирует пространственно-временные данные — движение объектов, историю кадров, геометрию сцены — и реконструирует недостающие детали на основе статистики, накопленной при обучении на большом наборе игровых сцен.

Важную роль играет также технология трассировки лучей (Ray Tracing): DLSS часто используется в связке с ней, компенсируя падение производительности, вызванное трассировкой, и позволяя включать её даже на средних видеокартах.

¶Поколения технологии

¶Frame Generation

Ключевое нововведение DLSS 3 — генерация кадров. Вместо того чтобы только улучшать уже отрендеренный кадр, технология создаёт промежуточные кадры на основе данных о движении (optical flow) и геометрии сцены. Это позволяет удвоить и более частоту кадров, но требует поддержки аппаратного кодека Optical Flow Accelerator, доступного только на GPU архитектуры Ada Lovelace и новее. Критики отмечают, что генерация кадров увеличивает задержку ввода (input lag), хотя в связке с технологией NVIDIA Reflex эффект минимизируется.

¶Совместимость и экосистема

DLSS работает только на видеокартах NVIDIA с архитектурой Turing (RTX 20-я серия) и новее, поскольку требует тензорных ядер. Технология поддерживается в сотнях игр и приложений, включая профессиональный софт (Blender, DaVinci Resolve, Autodesk Maya). Для интеграции разработчики используют NVIDIA Nsight, DLSS SDK и плагины для популярных движков (Unreal Engine, Unity).

Прямой конкурент DLSS — технология AMD FSR (FidelityFX Super Resolution), которая работает на любых видеокартах, но использует более простые алгоритмы без нейросетей (в версиях FSR 1.0 и 2.0). С 2023 года AMD перешла на машинное обучение в FSR 3.1 и FSR 4. У Intel аналогичная технология — XeSS, также основанная на нейросетях, но оптимизированная под GPU Intel Arc.

¶Ограничения

Несмотря на широкое распространение, DLSS имеет ряд ограничений. Технология не поддерживает игры без специального патча от разработчика (за исключением режима NVIDIA App с поддержкой «DLSS Override»). В некоторых случаях нейросеть может давать артефакты — размытие мелких деталей, «шум» на текстурах, искажения при быстром движении камеры. Генерация кадров не всегда корректно работает с интерфейсом (HUD) и элементами с переменной частотой кадров.

¶Значение

DLSS стала одним из ключевых факторов, определивших коммерческий успех видеокарт NVIDIA с 2020 года. Технология позволила снизить требования к производительности GPU, сделала трассировку лучей доступной на массовых моделях и сформировала экосистему, привязывающую пользователей к платформе NVIDIA. По состоянию на 2024 год DLSS поддерживается более чем в 600 играх и приложениях.

Источники:

• NVIDIA — официальная документация DLSS
• Tom's Hardware — обзоры и тесты DLSS
• TechPowerUp — база данных видеокарт и технологий
• AnandTech — анализ архитектур NVIDIA