去年年中的時候,AMD那個備受非常多玩家關(guān)注的新功能FidelityFX Super Resolution(簡稱FSR)終于正式登場了。AMD FSR技術(shù)是通過超分辨率來達到拉伸畫面,再加上銳化,從而達到提高幀數(shù)之余又可以保持不錯畫面質(zhì)量的目的。
這項看起來是對抗NVIDIA DLSS的技術(shù)有一點尤其備受玩家好評,那就是由于FSR技術(shù)的實現(xiàn)原理不需要機器學(xué)習(xí)硬件的支持,所以AMD FSR對于顯卡的支持相當廣泛,使得不少老顯卡“煥然一新”,可以繼續(xù)用來打游戲。
不過雖然說FSR沒什么顯卡限制而且開源,但是如果游戲想要擁有FSR這個功能,開發(fā)者還是需要把FSR手動整合到游戲里面,如果某款游戲不支持FSR,那么就無法享受這樣的福利了。
不過,現(xiàn)在AMD在最新的顯卡驅(qū)動中推出了AMD Radeon Super Resolution(簡稱RSR)功能,Radeon Super Resolution在AMD驅(qū)動中的翻譯是“Radeon超分辨率”,它是驅(qū)動程序提供的優(yōu)化升級技術(shù),這意味著,它是從顯卡驅(qū)動層面實現(xiàn)的分辨率提升,可以覆蓋廣大的游戲作品,玩家可以在幾乎所有游戲上自由選擇是不是要拉伸畫面來提高幀率。
這次的RSR是基于FSR來的,采用與FSR相同的算法。不過與FSR需要開發(fā)者手動加入游戲相比,RSR是內(nèi)建在驅(qū)動層面上的,因此繞開了需要部署在圖形管線特定位置這個限制。玩家在安裝了含有RSR的驅(qū)動之后,在任何游戲里面打開全屏獨占這個選項之后,就可以使用這個超分辨率技術(shù)了。
即使對于沒有全屏獨占功能的游戲,也可以將桌面分辨率調(diào)整為低于顯示器的原始分辨率,然后全屏運行游戲,這樣游戲會以設(shè)置的桌面分辨率運行,然后借助RSR提升到顯示器的原始分辨率。
很明顯,RSR的特點在于能支持廣泛的游戲,這是它相對比FSR的一大優(yōu)點,不過這世界很難有完美的東西存在,RSR也有相對比FSR對于玩家不友好的地方,那就是它不像FSR那樣支持廣泛的顯卡,就目前AMD給出的消息,僅有RX 5000以及RX 6000系列以及之后更新架構(gòu)的顯卡支持RSR技術(shù)。而且它也不像FSR那樣支持非自家的顯卡,也就是說英偉達和之后英特爾的顯卡也是不支持RSR的,這個其實比較好理解,RSR是驅(qū)動上的,非AMD的顯卡也不會用AMD驅(qū)動。
總的來說,RSR的定位不是FSR替代品,而是為了彌補FSR目前游戲數(shù)量的不足。FSR是采用的時間算法,設(shè)計的初衷就是用來提升畫質(zhì)的,而RSR主要在于提升幀率,同時讓畫質(zhì)方面不要降低的那么多。
對于支持FSR的游戲,AMD表示兩者可以同時開啟,但是并不能帶來疊加的增益或減益,RSR的效果不會超過FSR。簡單說就是,F(xiàn)SR是比RSR更好的選擇,兩者都支持的話,選擇開啟FSR就行了,RSR只建議應(yīng)用于不支持FSR的游戲。
RSR的啟用很簡單,首先從驅(qū)動程序的齒輪狀設(shè)置按鈕進入,打開“顯卡”這個次級選項卡,就可以看到Radeon Super Resolution功能的開關(guān),點擊啟用。這是全局啟用的情況,如果只針對單獨游戲定制方案的話,從驅(qū)動程序的游戲選項卡進入到單個游戲的設(shè)置界面就行。
然后進入游戲(這里以全屏獨占的游戲為例),勾選全屏獨占,然后將游戲分辨率調(diào)整為低于顯示器的默認分辨率開始游戲即可。需要注意的是,設(shè)置的游戲分辨率需要長寬比與顯示器的默認分辨率相同。
成功開啟后進入游戲時右上角會有彈窗通知短暫顯示“Radeon超分辨率開啟”,這個提示界面自動消失了之后也可以隨時通過ALT+R鍵或者ALT+Z呼出驅(qū)動程序的Overlay覆蓋界面來查看啟用情況。
測試平臺如上表所示,處理器為AMD Ryzen 7 5800X,顯卡是訊景XFX RX 6900 XT海外版,主板是微星MPG X570S EDGE MAX WIFI主板,內(nèi)存是2條16GB的XPG 龍耀D50 DDR4-3600內(nèi)存組成的32GB雙通道配置,并且在BIOS中打開XMP讓內(nèi)存運行在3600MHz的頻率,其他均采用默認設(shè)置。驅(qū)動用的是AMD提供的AMD Software: Adrenalin Edition 22.3.1,操作系統(tǒng)是Microsoft Windows 11 64bit build 21H2。
筆者比較好奇RSR功能與平常的降低分辨率之后進行全屏游戲有什么樣的不同,所以幀數(shù)測試除了測試不同分辨率下開啟RSR的成績來對比原生4K之外,還測試了不開啟RSR的正常降低分辨率之后進行全屏游戲的成績。除了分辨率選項不同之外,游戲均設(shè)置為預(yù)設(shè)最高畫質(zhì),不開啟DLSS以及光追等效果,打開全屏獨占,使用游戲自帶的benchmark測試并輸出結(jié)果,每種情況測兩遍以減少誤差。
RSR開啟的狀況下,不論原始游戲渲染分辨率是多少,最終都是提升到顯示器的4K分辨率后來顯示的,所以我們先來看與4K原生的對比。可以看到,都是輸出4K畫面,在1800p下借助RSR可以得到約31%的幀數(shù)提升,在1440p下借助RSR可以得到約84%的幀數(shù)提升,而在1080p下借助RSR可以得到約132%的幀數(shù)提升。
然后我們再看,與平常的降低分辨率之后進行全屏游戲相比,RSR功能在開啟之下是會稍微降低幀數(shù)的,因為其經(jīng)歷的是“設(shè)置的分辨率渲染——驅(qū)動程序放大到4K——輸出到顯示器”的過程。所以應(yīng)該是放大的計算過程稍微占用了PC的硬件性能,導(dǎo)致幀數(shù)有稍微的下降,但是可以看到影響非常小。基本上來說,啟用RSR提升幀率的效果與平常降低分辨率的行為是差不多的——幀率提升非常明顯。
這是AMD在RX 6800 XT搭配Ryzen 7 5800X的平臺上測試的幀數(shù)提升
由于RSR是驅(qū)動實現(xiàn)的分辨率拉伸,從游戲出來的畫面還是原始游戲設(shè)置的分辨率,它是經(jīng)過驅(qū)動給拉伸到4K(取決于顯示器)之后再顯示到顯示器上,而截圖工具只能截圖到渲染后但放大前捕捉到的畫面,所以無法用平常的截圖放大來對比它們的畫質(zhì)細節(jié)。
要捕捉到RSR開啟后人眼看到的畫面,需要用采集卡錄制視頻,要圖片的話需要從錄制的視頻中截圖,并且還不是一般的采集卡就行,需要支持EDID的采集卡才可以。種種原因?qū)е鹿P者一時無法完成,所以對比拿的是AMD提供的對比圖。
AMD提供了4張圖,分別是4K原生畫質(zhì)、1800p分辨率下開啟RSR的截圖、1440p分辨率下開啟RSR的截圖和1080p分辨率下開啟RSR的截圖。由于沒有提供這些分辨率下不開RSR的截圖,所以無法對比RSR開啟關(guān)閉的效果,下面只對比這三種情況與原生4K畫面的對比。
4K原生
1800p+RSR ON
1440p+RSR ON
1080p+RSR ON
4K原生
1800p+RSR ON
4K原生
1440p+RSR ON
4K原生
1080p+RSR ON
遠景的第一個對比圖可以看到,4K原生與1800p開啟RSR有明顯觀感不同,4K原生的畫面相對柔和,而1800p開啟RSR的更加銳利,整體觀感來說,1800p開啟RSR的畫面似乎要比4K原生的畫面更清晰,但是也鋸齒感更重,而且有更重的噪點。至于其他分辨率開啟RSR與4K原生的對比就是鋸齒和噪點越來越重,同時畫面清晰度也越來越不如4K原生的了。
4K原生
1800p+RSR ON
4K原生
1440p+RSR ON
4K原生
1080p+RSR ON
近景的對比與前面遠景的一樣,就整體畫面觀感來說,1800p開啟RSR已經(jīng)可以與原生4K相媲美,只不過他們的觀感不一樣,1800p開啟RSR可以顯得更清晰、銳利 ,但是相應(yīng)的會有更重的鋸齒和噪點。
從對比來看,RSR的效果還是很不錯的,借助于這項技術(shù),游戲只需以原生1800p的分辨率渲染,就可以獲得與原生4K分辨率相媲美的總體觀感。而由于渲染分辨率僅為1800p,所以可以獲得較大的幀數(shù)提升。
由于RSR是基于驅(qū)動實現(xiàn)的分辨率提升技術(shù),所以它對游戲有廣泛的兼容,只要游戲具有全屏獨占的選項就可以簡單的啟用并享受到這項技術(shù),而即使是沒有全屏獨占選項的游戲,也可以通過調(diào)整操作系統(tǒng)的桌面分辨率來享受到這個功能,這很好的彌補了FSR目前支持游戲不多的近況。
IT之家(www.ithome.com):英偉達驅(qū)動彩蛋:HDMI 1.4實戰(zhàn)4K 60Hz輸出
雖然我們之前已經(jīng)多次探討過4K平臺的性能及代價問題,甚至廉價4K顯示器都降到了3000-4000元價位,但是4K顯示器的選擇依然是最讓人糾結(jié)的部分——60Hz刷新率的顯示器大多是高端產(chǎn)品,售價昂貴,而廉價的4K顯示器以及4K電視通常都是30Hz刷新率的,特別是后者經(jīng)常只有HDMI接口,用起來又讓人糾結(jié),魚和熊掌不能兼得啊。
在這種情況下,英偉達XP/Win7/Win8.1顯卡驅(qū)動v340.43版本一下子給人帶來了曙光——雖然官方說明中根本沒提,但有用戶發(fā)現(xiàn)340驅(qū)動能讓HDMI 1.4接口實現(xiàn)4K分辨率下的60Hz輸出,這樣就不必依賴DisplayPort 1.2接口。由此帶來的好處就是,很多具備HDMI接口而沒有DP接口的4K電視就能更方便地充當廉價4K顯示器了,這妥妥的是一大隱藏福利。
我們之前只知道HDMI 1.4接口帶寬有限,不足以支撐60Hz的4K輸出,只能實現(xiàn)30Hz輸出,那么是NVIDIA掌握了什么黑科技了嗎?正好我們手頭也有4K顯示器,那就來試試吧。
HDMI 4K@60Hz原理:YUV420壓縮立功
在實際嘗試之前,我們先要了解下NVIDIA的黑魔法到底有什么根據(jù)。
決定某種接口能否輸出什么樣的視頻信號規(guī)格的還是帶寬,我們可以簡單地把它當成一條高速公路,影響這條視頻高速公路的因素主要有分辨率、色彩深度以及刷新速度,4K分辨率我們選最常用的3860x2160分辨率,色深的話常用的是8位,RGB三色就是24bit,我們的目標是60Hz刷新率(60fps),那么需要的帶寬就是:
3840*2160*24bit*60fps=11.94Gbs
當然,這個計算結(jié)果是非常理論化的,還有別的因素要考慮。HDMI使用的TMDS(最小化傳輸差分信號)機制,8bit/10bit編碼方式,實際效率是理論值的80%,所以那個11.94Gbps的帶寬實際需要1.25倍帶寬,也就是14.9Gbps。
這個帶寬要求已經(jīng)超過了HDMI 1.4的要求,后者的規(guī)范能實現(xiàn)的帶寬是10.2Gbps,HDMI 2.0才能達到18Gps,而DP 1.2規(guī)范能達到21.6Gbps帶寬,因此才可以輕易支持4K 60Hz輸出。
既然我們的目標是4K 60Hz輸出,有兩個因素都已經(jīng)固定了,而TMDS編碼也不能改,所以只能從色深上著手了,24位RGB輸出可以做點調(diào)整,這樣就能壓縮一下帶寬要求。至于如何壓縮,人們開發(fā)了多種色度抽樣方法,其中YUV是歐洲電視系統(tǒng)使用的一種顏色編碼方式,使用很普遍,我們國家的電視制式也屬于這一體系。
有關(guān)YUV編碼的介紹可以講很多,簡單入門的也可以看下百科介紹。就這里來說,NVIDIA的340.43驅(qū)動選擇的是YUV=4:2:0的壓縮方式,水平方向、垂直方向都的抽樣率都是2:1,這樣原本需要RGB 24bit的顏色現(xiàn)在只需要8+8/4+8/4=12bit,實現(xiàn)4K、60Hz輸出需要的帶寬就是:
3840*2160*12*60*1.25=7.46Gbps
現(xiàn)在這個帶寬要求已經(jīng)低于HDMI 1.4接口的10.2Gbps總帶寬了,具備了4K分辨率、60Hz輸出的可能了。
實戰(zhàn)4K 60Hz輸出:意料外的不成功
既然NVIDIA能通過YUV420色度抽樣將4K 60Hz的要求降低到HDMI 1.4接口的帶寬之外,而且也有人嘗試成功了,那么說明這個思路是行得通的。手頭雖然沒有4K電視,不過我們有一臺戴爾UP2414Q 24寸的4K顯示器,有DP和HDMI接口,可以拿來驗證一下。
首先在驅(qū)動程序控制面板中將色彩改為YCbCr444
如果順利的話,這里應(yīng)該會出現(xiàn)3860x2160 @60Hz的分辨率選項,可惜現(xiàn)在沒有
手動設(shè)置的話也通不過測試
意外的是,在我們這臺4K顯示器上,通過HDMI接口并沒有實現(xiàn)4K 60Hz的輸出。在嘗試更換顯卡、HDMI線及硬件平臺之后,折騰幾次都沒有成功。
筆者也就此咨詢過NVIDIA技術(shù)人員,最終解開了這個疑惑:由于HDMI 1.4標準及EDID(擴展顯示識別數(shù)據(jù))比較混亂,驅(qū)動支持的HDMI實現(xiàn)4K 60Hz輸出的功能目前只限于華碩、夏普部分顯示器,并且需要雙HDMI接口,考慮到顯示器這部分是NVIDIA控制不了的,所以這個功能并沒有公開出現(xiàn)在驅(qū)動說明中,只是一個隱藏福利。
雖然最終的結(jié)果有點遺憾,不過這也解開了一個疑惑。剩下的問題就是YUV420采樣畢竟是有損壓縮,它是否對畫質(zhì)有影響呢?
壓縮后畫質(zhì)變差了嗎?RGB、YCbCr畫質(zhì)對比
從RGB到閹割版的YUV420顯然是會有畫質(zhì)損失的,關(guān)鍵的問題是這個畫質(zhì)損失會有多大。我們這里沒能成功實現(xiàn)4K 60Hz的HDMI輸出,不過日本4Gamer網(wǎng)站在東芝40寸的4K電視上成功了,而且做了畫質(zhì)對比,來看一下。
以下圖片可以點擊放大查看原圖。
對于這個畫質(zhì)對比,原文給出了兩點結(jié)論:首先,40K 60Hz(YCbCr=4:2:0)的陰影主體還是能比較正確地重現(xiàn)出來的,第二,輝度差、色度差給人以更模糊的感覺。
PS:對于畫質(zhì)對比,YUV420壓縮之后肯定會有損失,不過考慮到上圖圖片實際上是在數(shù)字顯微鏡下拍到的,實際畫質(zhì)差異肯定會很小,看電影的話恐怕很多人根本不會注意到這些細微差別。
實際游戲體驗
除了視頻畫質(zhì)對比,原文還做了游戲體驗。
死亡空間3游戲的設(shè)置
刺客信條4游戲體驗,左上角的游戲幀數(shù)是72fps
選擇30Hz還是60Hz對游戲體驗來說或許更重要,雖然YCbCr420會有一些不足,不過他還是傾向于高幀數(shù)及高分辨率,因此HDMI接口下4K 60Hz給他的感覺還是更正面一些。
福利,也只能是福利,還是等HDMI 2.0吧
NVIDIA的340.43驅(qū)動帶來的HDMI 1.4接口實現(xiàn)4K分辨率、60Hz刷新率輸出確實很美好,如此以來很多沒有DP 1.2接口的4K電視都可以充當桌面顯示器來用了,它們的價格通常要比PC用的4K顯示器便宜得多。
NVIDIA采用的YUV420采樣實際上也是一種很成熟的標準,在DVD、H.264甚至藍光視頻中都有應(yīng)用,雖然是有損壓縮,不過畫質(zhì)影響并不大,權(quán)衡得失之后還是非常值得的,畢竟換來了60Hz刷新率,這對游戲來更為重要。
唯一的問題就在于NVIDIA這個功能還不能用于所有HDMI 1.4設(shè)備,官方繼續(xù)說是因為HDMI及EDID混亂,因此目前只能支持很少一部分設(shè)備,所以官方也沒有大張旗鼓宣傳這個功能。對于普通用戶來說,這真的只能是一個隱藏福利了,能用到算運氣,用不到也很正常,畢竟這是HDMI 1.4標準之外的功能。
再說,有了DP 1.2標準,HDMI 1.4上4K 60Hz也只是權(quán)宜之計,而HDMI 2.0規(guī)范早已發(fā)布,華碩前不久推出了首款支持HDMI 2.0的PB287Q顯示器,年底上市,預(yù)計明年就會有更多HDMI 2.0設(shè)備問世,HDMI接口上60Hz 4K分辨率的問題也會隨之解決的。