Gần tròn bốn năm kể từ khi ra mắt lần đầu tiên (tháng 2/2019), DLSS, công nghệ nâng cấp chất lượng hình ảnh nhờ nhân xử lý deep learning trong những GPU Nvidia đã chứng tỏ được giá trị của nó. Thậm chí trong nhiều trường hợp, sức mạnh của DLSS không chỉ củng cố cho khả năng xử lý ray tracing thời gian thực trong nhiều trò chơi, mà còn đóng vai trò quan trọng hơn cả ray tracing nữa.
Sở dĩ nói vậy là vì, trong vài trò chơi, ứng dụng SSR để tạo hình phản chiếu của vật thể đem lại kết quả không thua kém nhiều so với sự chân thực của ray tracing, nhất là ở những chi tiết ít người để ý. Còn tốc độ khung hình mà thấp thì nhận ra ngay. Vậy là nhờ DLSS, tốc độ khung hình của mỗi trò chơi được đảm bảo, và nhờ những dữ liệu nhân tensor tạo ra nhờ thuật toán deep learning, dần dần chất lượng hình ảnh khi chơi game với DLSS đã ngang ngửa, đôi lúc khử răng cưa còn đẹp và mịn hơn cả render ở độ phân giải gốc.
Đến năm 2022, DLSS 3 được giới thiệu cùng thế hệ card đồ họa kiến trúc Ada Lovelace. Nvidia tuyên bố đây là một bước tiến mới của đồ họa AI phục vụ trong ngành giải trí tương tác. Điểm nhấn của công nghệ mới này, theo lời CEO Jensen Huang chính là việc giờ không chỉ có nhân tensor giải quyết việc tăng độ phân giải khung hình render, mà cụm chip xử lý Optical Flow Accelerator cũng sẽ vận hành để “học” từng khung hình, rồi tự “vẽ” ra những khung hình mới giữa khoảng thời gian CPU và GPU hoạt động để xử lý game.
Kết quả là, chúng ta có một công nghệ nơi AI thực sự được tối ưu ở mức tối đa, giải quyết được vấn đề bao nhiêu năm qua tồn tại với game PC: Nghẽn cổ chai giữa CPU và GPU.
Sở dĩ nói vậy là vì, trong vài trò chơi, ứng dụng SSR để tạo hình phản chiếu của vật thể đem lại kết quả không thua kém nhiều so với sự chân thực của ray tracing, nhất là ở những chi tiết ít người để ý. Còn tốc độ khung hình mà thấp thì nhận ra ngay. Vậy là nhờ DLSS, tốc độ khung hình của mỗi trò chơi được đảm bảo, và nhờ những dữ liệu nhân tensor tạo ra nhờ thuật toán deep learning, dần dần chất lượng hình ảnh khi chơi game với DLSS đã ngang ngửa, đôi lúc khử răng cưa còn đẹp và mịn hơn cả render ở độ phân giải gốc.
Đến năm 2022, DLSS 3 được giới thiệu cùng thế hệ card đồ họa kiến trúc Ada Lovelace. Nvidia tuyên bố đây là một bước tiến mới của đồ họa AI phục vụ trong ngành giải trí tương tác. Điểm nhấn của công nghệ mới này, theo lời CEO Jensen Huang chính là việc giờ không chỉ có nhân tensor giải quyết việc tăng độ phân giải khung hình render, mà cụm chip xử lý Optical Flow Accelerator cũng sẽ vận hành để “học” từng khung hình, rồi tự “vẽ” ra những khung hình mới giữa khoảng thời gian CPU và GPU hoạt động để xử lý game.
Kết quả là, chúng ta có một công nghệ nơi AI thực sự được tối ưu ở mức tối đa, giải quyết được vấn đề bao nhiêu năm qua tồn tại với game PC: Nghẽn cổ chai giữa CPU và GPU.
DLSS 3 hoạt động như thế nào?
Vì DLSS 3 dựa trên tất cả những gì Nvidia đúc kết được từ thời điểm nghiên cứu phiên bản đầu tiên của DLSS, nên cũng sẽ là hợp lý khi chúng ta nhắc lại cách DLSS hoạt động, từ phiên bản 1.0 ra mắt lần đầu trên Batllefield V, cho đến bản 2.0 ra mắt cùng Control.
DLSS 1.0 về cơ bản là một giải pháp nâng cấp hình ảnh với hai bước, và cả hai giai đoạn ấy đều dựa vào mạng neural xử lý qua nhân tensor trên GPU RTX 20 series, ra mắt cuối năm 2018. Bước đầu tiên, mạng neural xử lý một khung hình các cụm stream microprocessor trên GPU render ở độ phân giải gốc, sử dụng vector khung và chuyển động để học cách cải thiện chất lượng hình ảnh và khử răng cưa. Đến bước 2, những dữ kiện của bước 1 sẽ được dùng để nâng độ phân giải của những khung hình GPU render, rồi xuất ra màn hình.
Nói cách khác, DLSS 1.0 vận hành theo cách dễ hiểu nhất. GPU render một khung hình ở chất lượng thấp, rồi nhân tensor nâng độ phân giải lên cho hợp với màn hình hiển thị. Giải pháp này ban đầu không ấn tượng cho lắm, vì ở nhiều trường hợp, bề mặt vật thể khá thiếu chi tiết, còn hình ảnh thì bị mờ vì thuật toán AI làm việc không đủ.
Đến thời DLSS 2.0, cách vận hành của phiên bản đầu tiên được củng cố. Vẫn là thuật toán AI học những dữ kiện từ một khung hình render “full size” đủ độ phân giải. Nhưng giờ bên cạnh dữ liệu motion vector để xác định hướng di chuyển của vật thể,nhân tensor còn thu thập rất nhiều dữ liệu khác: Bộ đệm chiều sâu, thông tin mức độ phơi sáng, và cả chất lượng hình ảnh của những khung hình độ phân giải thấp. Kết hợp với đó là tính năng khử răng cưa tạm thời, lấy dữ liệu thông tin khung hình nhỏ hơn cả điểm ảnh render để xác định hình thái của vật thể, giảm tình trạng răng cưa trong mỗi khung hình.
Hệ quả là chúng ta có những frame hình xử lý qua DLSS 2.0 thậm chí còn mượt và đẹp hơn cả độ phân giải gốc, kết hợp với những công nghệ khử răng cưa truyền thống, ví dụ như Death Stranding bản PC, phát hành năm 2020:
Quảng cáo
Dù vậy, DLSS 2.0 cũng phải mất vài thế hệ nâng cấp mới xử lý được tình trạng ghosting của những vật thể chuyển động. Lấy ví dụ Cyberpunk 2077 phát hành cuối năm 2020, bật DLSS lên, những chi tiết nhỏ như gương chiếu hậu hoặc ăng ten trên xe hơi để lại vệt di chuyển mờ nhìn rất rõ ràng. Đến bản DLSS 2.3 thì điều này đã được giải quyết phần nào, nhờ việc nâng cấp thuật toán deep learning để học và xử lý motion vector hiệu quả hơn.
Tất cả những nâng cấp đó đưa chúng ta đến với DLSS 3.
Lúc này, Nvidia kết hợp mọi kinh nghiệm họ đã có được với hai thế hệ DLSS trước với nhân xử lý Optical Flow Accelerator thế hệ mới trên GPU Ada Lovelace. Một khung hình render ở độ phân giải native sẽ được gửi cho cùng lúc hai cụm chip xử lý, nhân tensor và OFA. Phía nhân tensor sẽ xử lý nâng cấp hình ảnh không khác nhiều so với DLSS 2.3 hiện tại, rồi trả tiếp khung hình đã xử lý cho OFA để cụm chip tăng tốc này học dữ liệu motion vector, tạo ra một khung hình hoàn toàn mới dựa vào dữ liệu có sẵn. Nó đọc được điểm ảnh nào là vật thể, điểm ảnh nào là bóng đổ, chỗ nào ánh sáng chiếu vào.
Nói cách khác, cứ 2 khung hình tạo ra, một từ SM của GPU và một từ nhân tensor, thì một khung hình mới được tạo ra và hiển thị lên màn hình. Điều đáng nói nhất là mọi thứ được tạo ra từ một cụm chip tăng tốc, chứ không bắt CPU phải vẽ khung xương đa giác trước khi GPU xử lý phủ vật thể và tính toán hiệu ứng đồ họa, tạo thành khung hình hoàn chỉnh.
Quảng cáo
Ấy vậy mới nói, DLSS 3 có khả năng xử lý nghẽn cổ chai, hoặc xử lý những game mà sức mạnh xử lý thô cảu phần cứng không đạt được con số 60 FPS là vì vậy.
“Tự vẽ ra khung hình mới”
Hãy bắt đầu với trò chơi ấn tượng nhất được trình diễn tại sự kiện công bố RTX 4090, Cyberpunk 2077. Bản build dev preview của Cyberpunk 2077 không chỉ hỗ trợ DLSS 3, mà còn có công tắc bật tắt thoải mái tính năng Frame Generation để xác định sức mạnh của cả phần cứng RTX 4090 so với RTX 3090 Ti, flagship thời kỳ trước, cùng lúc xác định sức mạnh của nhân xử lý OFA và tính năng Optical Multi Frame Generator của kiến trúc GPU hiện tại.
Trước khi đến với những con số khô khan, hãy nói qua về cấu hình PC thử nghiệm:
- CPU: Intel Core i9-12900KS
- Mainboard: Asus Z690 Maximus Hero
- RAM: 32GB Kingston Fury Renegade 6400 MT/s
- VGA: Nvidia RTX 4090 Founders Edition/Asus TUF RTX 3090 Ti
- Nguồn: Corsair HX1200i Platinum
- SSD: 1TB Samsung 980 Pro PCIe 4.0
Bây giờ có một vấn đề như thế này. Cyberpunk 2077 bản chất cũng là một game có sự chênh lệch tương đối ở từng cảnh game. Vậy là mình làm hai phép thử. Những cảnh game nặng nhất đều nằm ở những góc nhiều ánh sáng, cần sử dụng nhiều sức mạnh của GPU và nhân ray tracing để tính toán cách bóng đổ, hình ảnh phản chiếu và cách ánh sáng phản chiếu vào những vật thể. Và nặng nhất game, theo kinh nghiệm 80 tiếng đồng hồ chơi Cyberpunk 2077 của mình, chính là chỗ bùng binh tràn ánh sáng ở khu trung tâm Night City. Kết quả nó như thế này:
Còn trong khi đó, chạy càng xa ra khỏi trung tâm thành phố, càng ít nhà cửa đèn đóm thì tốc độ khung hình càng cao, game càng mượt, nhất là ở những nơi hoang vu ít người sinh sống:
Phải đề cập thêm, tốc độ khung hình nhanh hơn cả demo của Nvidia công bố, trong đó nói DLSS 3 tạo ra 98 FPS khi chơi Cyberpunk 2077, là vì bản thử nghiệm này không bao gồm chế độ đồ họa ray tracing ở mức cao nhất, Overdrive. Mình thử nghiệm thì hiệu ứng ray tracing của game chỉ dừng lại ở ngưỡng Psycho mà thôi.
Đọc thêm: https://tinhte.vn/thread/danh-gia-ada-lovelace-gpu-nvidia-geforce-rtx-4090-founders-edition.3577212/
Đánh giá Ada Lovelace GPU - NVIDIA GeForce RTX 4090 Founders Edition
Mẫu card đồ họa NVIDIA GeForce RTX 4090 Founders Edition là đại diện đầu tiên và mạnh nhất trên nền tảng Ada Lovelace GPU. Với những cải tiến của kiến trúc mới, RTX 4090 hứa hẹn mang đến hiệu năng cực cao…
tinhte.vn
Anh em có thể thấy, chế độ xử lý hình ảnh tiêu chuẩn, chưa có ma thuật của DLSS tác động, chênh lệch tốc độ khung hình ở vài cảnh của cùng một trò chơi đã là 30% rồi. Hai phép thử trên đây chứng minh được hai điều:
Thứ nhất là nhân tensor thế hệ thứ 4 của RTX 4090 có sức mạnh khác hẳn so với nhân tensor của kiến trúc Ampere, với món đồ chơi dùng để so sánh chính là RTX 3090 Ti. Điều thứ hai, rõ ràng Optical Multi Frame Generation hoạt động đúng như Nvidia quảng cáo. Khi tốc độ khung hình với đầy đủ mọi tính năng của DLSS 3 được bật lên cao gấp 3 lần so với khi tắt DLSS, và đôi lúc còn gấp rưỡi tốc độ khung hình khi tắt Frame Generation, đương nhiên game sẽ mượt hơn.
Phép thử thứ hai là bản build thử nghiệm của Microsoft Flight Simulator. Game này thậm chí còn có khả năng được hưởng lợi từ DLSS 3 và Optical Multi Frame Generation nhiều hơn cả những trò chơi khác, vì bản chất mô phỏng bay và khung cảnh vừa hùng vĩ vừa rộng lớn, tạo ra áp lực rất lớn cho CPU. Và khi CPU vẽ không kịp bản đồ đa giác, cùng lúc xử lý mô phỏng lái máy bay, thì sụt khung hình là điều đương nhiên xảy ra.
Một demo khác Nvidia gửi cho anh em đánh giá card đồ họa RTX 4090 chính là trò chơi bắn súng mang tên Lyra, một trong số những demo hỗ trợ DLSS 3. Đương nhiên demo này chỉ đóng vai trò thử nghiệm công nghệ, chứ cả chất lượng hình ảnh lẫn độ chi tiết vật thể không thể nào trau chuốt được như những tác phẩm AAA các hãng bán ra thị trường.
Đến đây sẽ có những lo ngại, nói rằng với OFA, quy trình render đồ họa sẽ tạo ra độ trễ, khiến việc chơi game bị ảnh hưởng khi chuột phím hoặc tay cầm của anh em tăng độ trễ khi nhập lệnh điều khiển nhân vật. Đấy chính là lý do vì sao DLSS 3 phải tích hợp Nvidia Reflex, công nghệ giảm độ trễ của hãng.
Lúc này, CPU và GPU sẽ được đồng bộ hóa, không phải xếp hàng chờ render từng khung hình. Một yếu tố nữa, DLSS 3 được phát triển phục vụ cho những game bom tấn với đồ họa đẹp nhất hiện tại, chứ không phải Valorant, Overwatch 2 hay chế độ chơi mạng của Call of Duty: Modern Warfare II sắp ra mắt. Vậy nên anh em cũng không phải lo việc phần cứng tạo ra độ trễ, ảnh hưởng đến phản xạ trong những trò chơi chỉ một tích tắc cũng quyết định thắng thua.
Vậy còn những game chưa hỗ trợ DLSS 3 thì sao?
Đây là bài trải nghiệm DLSS 3, chứ không phải bài trải nghiệm và đánh giá chi tiết RTX 4090. Nhưng để so sánh sức mạnh của DLSS 3 và DLSS 2, chúng ta không có cách nào khác mà phải mượn sức mạnh của RTX 3090 Ti để so sánh. Không phải game nào cũng hỗ trợ DLSS 3 trong những ngày sắp tới khi RTX 4090 ra mắt, còn lượng game đã hỗ trợ DLSS 2 thì đã đạt tới con số hàng trăm, chính xác là cỡ hai trăm trò chơi khác nhau.
Điều đó đưa chúng ta đến với câu hỏi, nếu chính bản thân trò chơi không hỗ trợ mã nguồn công nghệ DLSS 3, không hỗ trợ đầy đủ tính năng Frame Generation, không chạy được ở sức mạnh tối đa của RTX 4090 mà Nvidia dự định, thì chỉ dựa vào Stream Microprocessor và nhân Tensor, game chạy mượt tới đâu.
Phải mượn kết quả đánh giá RTX 4090 của mod @mig0, thử nghiệm những trò chơi tiêu chuẩn để chúng ta benchmark sức mạnh phần cứng máy tính hiện tại. Xin phép nhắc lại, cả 5 trò chơi thử nghiệm dưới đây đều chạy ở độ phân giải 4K, chất lượng đồ họa cao nhất, và tùy chọn DLSS Performance:
Câu chuyện ở đây không phải là RTX 4090 mạnh hơn RTX 3090 Ti bao nhiêu, đấy là câu hỏi để bài đánh giá chi tiết mẫu card đồ họa mới nhất của Nvidia. Những con số trên đây mô tả hai điều.
Thứ nhất là con quái vật RTX 3090 Ti, với những anh em chịu đầu tư mạnh tay, vẫn là một mẫu card đồ họa quá ổn để chơi game ở độ phân giải 4K, chỉ tốn điện thôi. RTX 4090 cũng chỉ ngốn ngần ấy điện để tạo ra hiệu năng cao hơn nhiều.
Thứ hai là, với sức mạnh của cụm nhân tensor xử lý deep learning của kiến trúc Ada Lovelace, game trong tương lai sẽ có “trần” sức mạnh xử lý cao hơn, để các hãng game thoải mái sáng tạo những thế giới ảo tuyệt đẹp. Còn việc kéo những game ấy ở độ phân giải 4K và 8K lên 60 FPS, cứ để GPU của Nvidia lo.
Để kết thúc bài trải nghiệm, phải thừa nhận tính đến thời điểm hiện tại, tạm bỏ qua những công nghệ vui vẻ dùng AI để vẽ tranh như Dall-E, thì DLSS có thể nói là công nghệ deep learning tạo ra nhiều giá trị thật và hữu ích nhất cho người dùng, xét trên khía cạnh đồ họa giải trí. Trải qua gần 4 năm phát triển, càng lúc DLSS càng trưởng thành, và làm đúng cái nhiệm vụ mà trước kia người ta từng chỉ mơ ước: Mượn khung hình cũ để vẽ ra khung hình mới, tạo ra tốc độ chơi game mượt hơn nhưng không gây áp lực lên linh kiện PC.
Vấn đề giờ nằm ở chỗ, Nvidia sẽ phải tìm cách đưa DLSS 3 đến đông đảo người dùng. Công nghệ này không dùng được trên những mẫu card đồ họa RTX 30 series trở về trước. Họ lấy lý do chip tăng tốc OFA trong GPU đời cũ không đủ mạnh. Nhưng với mức giá của RTX 4080 và 4090 vừa công bố, sẽ chỉ có một số rất ít người dùng có thể hưởng lợi từ công nghệ mới. Để thuyết phục các hãng game lẫn cả người dùng, thì bản thân phần cứng cũng sẽ phải có mức giá dễ chịu, như RTX 4060 hay 4070 ra mắt sau này chẳng hạn.
Những game hỗ trợ DLSS 3 hiện tại
Theo thông tin mình có ở thời điểm hiện tại, đáng chú ý nhất trong những ngày tới, sẽ có vài game hỗ trợ DLSS 3, ví dụ:
- Loopmancer cập nhật DLSS 3 đúng thời điểm RTX 4090 bán ra thị trường, ngày 12/10
- Microsoft Flight Simulator sẽ cập nhật beta hỗ trợ DLSS 3 vào ngày 17/10 cho những tài khoản Xbox Insider
- A Plague Tale: Requiem phát hành ngày 18/10, hỗ trợ DLSS 3.
