Uppskalningsalgoritmer är inget nytt i sig, men har under senare tid fått ett rejält uppsving efter satsningar från grafikkortstillverkare. Nvidia har Deep-Learning Super Sampling (DLSS) med maskininlärning och AMD satsar på sin FX Super Resolution (FSR), som snart anländer i ny upplaga. I samband med att Intel ger sig in i leken med grafikkorten Arc tar de även upp kampen med uppskalning med den egenkomponerade tekniken Xe Super Sampling (XESS).
► Intel Xe Super Sampling – uppskalning med maskininlärning för Arc
Precis som Nvidia och AMD:s lösningar är målet att skala en lägre upplösning till en högre målupplösning i syfte att förbättra prestandan. Med XESS ska detta ske med temporal uppskalning, där data från kringliggande pixlar används för den slutgiltiga bilden. Under konferensen GDC 2022 berättar Intel mer XESS och utmaningarna med just temporal uppskalning.
Ett vanligt alternativ till temporal uppskalning är spatial sådan. Fördelarna med temporal är att det i teorin ger högre bildkvalitet, eftersom det ger en högre mängd pixelinformation och går att kombinera med kantutjämning redan i uppskalningssteget. Det har dock nackdelar, där Intel pekar ut bland annat att det ofta kräver mer modern hårdvara och att den ökade mängden bildrutor kan ge artefakter eller eftersläpningar (eng. ghosting).
Intel har därmed arbetat med specifikt detta och tagit fram särskilda algoritmer för att minska bland annat ghosting och blurring. Detta menar Intel ska reducera eller till och med helt eliminera problemet i vissa fall. Detta demonstreras med två bilder, där XESS jämförs med den inbyggda temporala uppskalningen i Unreal Engine. I båda exempel skalas 1080p till målupplösningen 4K med märkbart reducerad mängd artefakter.
Fokus på enkel implementation och kompatibilitet
Något som skiljer DLSS och både nuvarande och kommande FSR-versioner är nyttjandet av maskininlärning. Med DLSS används Nvidias Tensor-kärnor för maskininlärningen, något som även ställer högre krav på utvecklare när det kommer till implementation. FSR å andra sidan är enklare att implementera, även om FSR 2.0 väntas vara något mer hårdvarukrävande än nuvarande version.
Likt Nvidia satsar Intel med XESS på maskininlärning, men i en något annorlunda form. Det är sedan tidigare känt att Intel ämnar använda två typer av maskininlärningsbaserad super sampling – varianten XMX samt algoritmer skrivna med DP4a-instruktioner. Den förstnämnda är anpassad för grafikkorten Arc, medan den senare fungerar med all hårdvara vars kärnor stödjer DP4a-instruktioner.
Nu förklarar Intel att de två varianterna dessutom ska implementeras i samma applikationsprogrammeringsgränssnitt (API), vilket innebär att utvecklare inte behöver utveckla separat för de två olika varianterna. Istället kan XESS på egen hand avgöra huruvida hårdvaran har stöd för XMX-varianten och övergå till DP4a om det inte är möjligt. Därtill har XESS utvecklingsverktyg öppen källkod och ett insticksprogram för både Unreal Engine 4 och 5 finns tillgängligt i betaversion.
Fler olika kvalitetslägen
Sist men inte minst berättar Intel mer om XESS olika kvalitetslägen. De är fem till antalet och sträcker sig från Ultra Performance till Ultra Quality. Enligt Intel kan Ultra Quality-läget förbättra prestanda med uppåt 27 procent vid målupplösning på 1440p eller 4K. Ultra Performance ska ge mellan 97 till 153 procent högre FPS. Siffrorna är baserade på Intels tester med grafikkort ur Arc Alchemist-serien men saknar närmre specifikationer.
Detta innebär att det blir ett mer kvalitetsläge än DLSS samt kommande FSR 2.0. Nuvarande versionen av FSR har dock även det Ultra Quality-läge som XESS får. Samtliga presentationer från GDC 2022 inklusive en demonstration av XESS i kommande spelet Dolmen går att finna på Intels webbplats.
Intels XESS har ännu inget officiellt lanseringsdatum ännu, varken för tekniken i sig eller de spel som ska implementera det. Det är möjligt att mer information anländer i samband med att Intel presenterar grafikkorten Arc för bärbara datorer den 30 mars.
