Отойдите в сторону DLSS и AMD FSR, Intel XeSS здесь для супер-семплирования ваших пикселей

Ранее на этой неделе Intel анонсировала свои грядущие графические процессоры Arc Alchemist вместе с представлением Arc как бренда, который будет охватывать все графическое оборудование, программное обеспечение и услуги от Intel. Это будет первый законный набег Intel на область дискретных графических процессоров. В объявлении Intel также дразнила, что разрабатывается их технология суперсэмплинга, которая будет конкурировать с DLSS 2.0 от Nvidia и FidelityFX Super Resolution от AMD. Вице-президент Intel по исследованиям графики Антон Капланян даже написал в Твиттере, что их решение для суперсэмплинга заслуживает отдельного анонса, и это именно то, что мы получили сегодня.

Если вам было интересно, графические процессоры Intel Arc будут поставляться с полной поддержкой DX12U, включая затенение сетки и высокопроизводительную трассировку лучей. Дополнительный, качественный нейронный суперсэмплинг заслуживает отдельного анонса. https://t.co/HIBJ8tWhwr

– Антон Капланян (@Kaplanyan) 16 августа 2021 г.

Сегодня, на Intel Architecture Day 2021, Intel приоткрыла завесу над некоторыми из своих крупнейших предстоящих выпусков, включая процессоры Alder Lake, и более подробную информацию о своих SoC Alchemist GPU. Также был раскрыт XeSS (Xe Super Sampling), официальное название технологии суперсэмплирования Intel. Прежде чем говорить об этом, давайте сначала рассмотрим основы работы графических процессоров Alchemist.

Основы

Прежде всего, «Xe – Cores» – это строительный блок графического процессора Alchemist. Xe-Core по сути является эквивалентом Intel SM или AMD CU от Nvidia. Я не буду здесь вдаваться в подробности, так как в Интернете можно найти множество статей, которые объясняют, как это работает. АнандТех а также Экстремальные технологии есть две замечательные статьи, посвященные Xe – Core и его особенностям. На данный момент все, что вам нужно знать, исчезло, это EUs (Excecution Units), и новый Xe – Core является его заменой.

Источник: Intel

Таким образом, DG2–128EU и DG2–512EU будут иметь 128 и 512 ядер Xe соответственно. В каждом Xe – Core также есть специальный блок трассировки лучей для аппаратно ускоренной трассировки лучей. И, как мы обсуждали в анонсе Intel Arc, графические процессоры Alchemist будут основаны на архитектуре Xe – HPG (High Performance Gaming). Наконец, Alchemist SoC будет изготавливаться на узле TSMC N6, который обеспечивает улучшение плотности по сравнению с технологическим узлом 7 нм, но не так энергоэффективен, как желанный узел 5 нм.

Intel XeSS

Теперь, когда вы все поняли, давайте посмотрим, в чем суть этой возни с суперсэмплингом. Intel XeSS – это технология суперсэмплирования на основе искусственного интеллекта, которая использует соседние пиксели и историю кадров, отправляемую в нейронную сеть, для масштабирования изображения без заметной разницы в качестве. Нейронная сеть использует глубокое обучение для определения деталей в соседних субпикселях, а затем восстанавливает изображение с повышенным разрешением. Это исполнение очень похоже на DLSS, где Nvidia также использует возможности искусственного интеллекта для получения масштабированного изображения.

XeSS также будет с открытым исходным кодом, как и AMD FSR. Но будут две разные версии XeSS. Первая и улучшенная версия будет работать на матричных процессорах XMX (Xe Matrix eXtensions), которые используются в будущих графических процессорах Intel Alchemist. Графический процессор будет использовать матричную математику для поддержки технологии апскейлинга, что, в свою очередь, сделает ее аппаратно ускоренной. Вот почему лучшие результаты XeSS будут видны на собственных графических процессорах Intel.

Вторая версия работает с набором инструкций DP4a. DP4a присутствует в большинстве современных графических процессоров, что означает, что XeSS будет работать и на «конкурирующих» графических картах. Это подход, аналогичный подходу AMD, который также сделал FSR совместимым с графическими процессорами Nvidia. Но вы, вероятно, видите, что Intel пошла на гибридный подход, чтобы добиться лучшего из обоих миров.

Гибридный подход

В то время как решение Nvidia является полностью проприетарным и может работать только на их картах серии RTX 20 и 30, AMD – нет. Это связано с тем, что DLSS требует ядер Tensor, а они есть только в собственных графических процессорах Nvidia. AMD полностью полагается на программное обеспечение для повышения качества изображения, поэтому их FidelityFX Super Resolution работает как на графических процессорах AMD, так и на Nvidia. Конечно, у этого есть свои плюсы и минусы.

Только программный метод позволяет FSR быть намного более доступным и простым в реализации, он может работать на графических процессорах как красной, так и зеленой команд, и, что наиболее важно, он имеет открытый исходный код. Обратной стороной является то, что из-за отсутствия специального оборудования масштабирование не так эффективно и не дает таких убедительных результатов, как DLSS. Более того, DLSS использует ядра Tensor для временного масштабирования, тогда как AMD использует только пространственное масштабирование. Следовательно, DLSS может работать с гораздо меньшим объемом данных и давать лучшие результаты, чем программное решение для пространственного масштабирования.

Именно здесь Intel увидела брешь и достигла идеального баланса. XeSS работает как с специализированным оборудованием, предназначенным для усиления его эффектов, например XMX на графических процессорах Alchemist, так и с конкурирующими графическими процессорами через набор инструкций DP4a. Intel также учитывает данные вектора движения, как и DLSS, и использует временное масштабирование. Так что, в конце концов, результаты лучше, чем у программного решения, но оно может работать как на собственных графических процессорах Intel, так и на процессорах конкурентов (при условии, что качество будет не таким хорошим, как с XMX). Лучшее из обоих миров.

Многообещающая демонстрация

Чтобы подтвердить их заявления, Intel также привезла демонстрацию на свой День архитектуры. Intel показала несколько видеороликов in0engine, работающих в Unreal Engine. Достаточно хитроумно, все, что они показали, было очень медленным, что придает кадрам дополнительный блеск доброты. Я имею в виду, что из-за того, как XeSS использует временное масштабирование на основе AI, он должен иметь значительное преимущество перед AMD FSR, поскольку быстро движущиеся объекты и движение лучше обрабатываются при учете данных вектора движения. Но Intel решила не показывать динамичные кадры, что объективно лучше с временным апскейлингом.

Как видите, у Intel довольно смелые претензии. Говорят, что XeSS 4K (1080p с апскейлингом до 4K) ничем не хуже нативного 4K. Это то, чего не заявляет даже Nvidia, поэтому Intel определенно взяла верх. И демо говорит за них. Детали потрясающе близки (и текст на Xess 4K на самом деле четче!), И удивительно, что Intel уже так далеко в разработке XeSS. Это даже более многообещающе, если учесть, что он работает на контрольном силиконе. Хотя эта демонстрация была показана в контролируемой среде с каждой переменной в пользу Intel, поэтому само собой разумеется, что нам нужно будет протестировать это на себе, как только Alchemist наконец выйдет в следующем году.

SDK с открытым исходным кодом

Наконец, помните, как я упоминал, что XeSS имеет открытый исходный код? Что ж, Intel выпустит SDK для XMX-версии XeSS в конце этого месяца, а версия DP4a выйдет позже в этом году. Intel также подтвердила, что поддержка популярных API и популярных движков, таких как Vulkan, DirectX 12 Ultimate, Unreal Engine и Unity. Intel также сообщила, что Unreal Engine 5 уже работает над предварительным выпуском силикона Alchemist. Потенциальная причина того, почему Intel решила открыть XeSS с открытым исходным кодом, заключается в том, что они будут начинать с 0% доли рынка, поэтому разрешение их технологии работать на конкурирующих графических процессорах может повысить доверие.

Еще не все

Мы еще многого не знаем. Ни TDP, ни частоты памяти, ни цены, ни дизайна пока не сделано. Очевидно, Intel собирается постепенно отодвигать шторы на все это. Несмотря на то, что сейчас мы много знаем о SoC Alchemist и XeSS, Intel планирует представить больше в октябре. 27–28 октября Intel проведет техническую конференцию, на которой они расскажут нам о своих нынешних и будущих технологиях, а это значит, что скоро мы услышим больше о XeSS и Alchemist.

День архитектуры 2021 года показал, что Intel становится агрессивной. Они знают, что в последние несколько лет у них наблюдается застой, поэтому они хотят вернуться на правильный путь и быть более конкурентоспособными, чем когда-либо. Их ассортимент продуктов и технологий выглядит многообещающим, и я рад видеть, что Intel представляет собой реальную угрозу для AMD, Nvidia и Apple. XeSS – это всего лишь одна часть головоломки, и если они решат эту проблему, никто больше не будет сомневаться в знаниях Intel в области графики.

Но помните, Nvidia не смогла сделать DLSS отраслевым стандартом, как это есть сегодня, пока не попробовала во второй раз, а FSR, ну, это просто не так хорошо. Так что предприятие Intel в области технологий апскейлинга – лучшее из двух – наверняка будет интересным.