Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
TechSavvyZone

Технологии: "DLSS, FSR и XeSS" Анализ потребления видеопамяти при использовании апскейлеров⁠⁠

Технологии масштабирования — одно из самых полезных нововведений в играх за последнее десятилетие. При их задействовании снижается разрешение рендеринга, за счет чего заметно растет FPS. Казалось бы, при таком подходе должен уменьшаться и объем требуемой видеопамяти. Но на деле все не так-то просто. Как же меняется потребление видеопамяти в современных играх с апскейлерами DLSS, FSR и XeSS? Графика компьютерных игр постоянно совершенствуется. А вместе с ней растут требования ко всем основным компонентам ПК: центральному процессору, ОЗУ, графическому процессору и видеопамяти (VRAM). В играх видеопамять служит быстрым хранилищем для графических данных. Если ее объема не хватает, то часть этой информации вынуждено перемещается в оперативную память системы. Но ГП осуществляет доступ к ней с заметно меньшей скоростью и большей задержкой. Из-за этого страдает плавность FPS: он становится дерганным и рваным. Поэтому для комфортного игрового процесса достаточный объем VRAM важен не меньше, чем
Оглавление

Технологии масштабирования — одно из самых полезных нововведений в играх за последнее десятилетие. При их задействовании снижается разрешение рендеринга, за счет чего заметно растет FPS. Казалось бы, при таком подходе должен уменьшаться и объем требуемой видеопамяти. Но на деле все не так-то просто. Как же меняется потребление видеопамяти в современных играх с апскейлерами DLSS, FSR и XeSS?

Использование видеопамяти: вчера и сегодня

Графика компьютерных игр постоянно совершенствуется. А вместе с ней растут требования ко всем основным компонентам ПК: центральному процессору, ОЗУ, графическому процессору и видеопамяти (VRAM).

В играх видеопамять служит быстрым хранилищем для графических данных. Если ее объема не хватает, то часть этой информации вынуждено перемещается в оперативную память системы. Но ГП осуществляет доступ к ней с заметно меньшей скоростью и большей задержкой. Из-за этого страдает плавность FPS: он становится дерганным и рваным. Поэтому для комфортного игрового процесса достаточный объем VRAM важен не меньше, чем скорость работы графического чипа.

Что в старых, что в современных играх видеопамять хранит схожие наборы данных: текстуры, шейдеры, геометрию и буфер кадра. Однако их пропорции и объемы в разное время заметно отличались. Например, до 2005 года основное место во VRAM занимал буфер, используемый для хранения данных кадра и обработки картинки сглаживанием. Но уже в следующие пять лет он был смещен на второе место сложными шейдерами, картами теней и текстурами повышенного разрешения.

-2

В те годы разрешение и сглаживание прямо влияли на объем потребляемой видеопамяти. Эту тенденцию можно проследить на примере легендарной игры Crysis. Если запустить ее на современной системе, то мы увидим следующую картину:

-3

Невероятно, сколько памяти потребляет игра 2007 года! Но это лишь на первый взгляд, ведь современные ОС и графические драйвера сами по себе «откусывают» весомый кусок VRAM. Например, сразу после перезагрузки на ПК с Windows 11 и видеокартой NVIDIA RTX 5060 Ti наблюдается следующая картина:

-4

И это только в простое. Стоит открыть несколько окон и начать активно пользоваться браузером — и потребление видеопамяти может «улететь» за 2 ГБ даже при 1920х1080, не говоря уже о более высоких разрешениях.

Но вернемся к нашему Crysis. Если исключить потребление видеопамяти системой, то для максимальных настроек игре требуются следующие ее значения:

-5

Как можно заметить, с ростом разрешения (и особенно — с задействованием сглаживания методом мультисэмплинга ) потребление видеопамяти растет в геометрической прогрессии.

Однако уже в 2012–2016 годах наступила следующая эпоха игр, которая перешла от прямого рендеринга к отложенному. При этом методе освещение рассчитывается только для видимых на экране пикселей, позволяя без сильного ущерба производительности использовать гораздо больше источников света. Но взамен такой подход требует гораздо больше видеопамяти для хранения буфера геометрии (G-Buffer) — основного потребителя VRAM в проектах тех лет.

-6

Использование мультисэмплинга при отложенном рендеринге трудно и малоэффективно. Это дало толчок к появлению более легких техник сглаживания: сначала построенных на постобработке (FXAA, MLAA) и методе субпикселей (SMAA, CMAA), а затем и работающих на основе временной составляющей (TXAA, TAA). Все эти варианты сглаживания требуют значительно меньше видеопамяти, поэтому на этом этапе потребление VRAM практически перестало от него зависеть.

Следующий этап в перераспределении нагрузки на видеопамять пришелся на 2017–2021 годы: именно тогда многие проекты обзавелись так называемыми 4K-текстурами, предназначенными для игры в высоких разрешениях. Объем G-Buffer постепенно ушел на второй план, а вместе с ним наступила новая реальность: потребление видеопамяти стало мало зависеть от разрешения.

В проектах за последнюю пятилетку эта тенденция еще больше усилилась. При задействовании трассировки лучей видеопамять начала использоваться еще и для хранения иерархии ограничивающих объемов (BVH), а современные игровые движки стали кэшировать большие массивы игровых данных. Последняя техника позволяет устранить микрофризы, и необходима для правильной работы технологий масштабирования. Чтобы понять, для чего им столько информации в кэше, давайте заглянем к ним «под капот».

Как работают технологии масштабирования

NVIDIA DLSS, AMD FSR и Intel XeSS — три разных апскейлера от производителей графических чипов. Но «база» в основе всех их актуальных версий используется одна и та же — временное масштабирование.

Рендеринг при таком подходе осуществляется в пониженном разрешении. После создания одного кадра алгоритм на основе векторов движения и данных о глубине сцены рассчитывает, насколько следующий кадр смещен от него и чем отличается. Несколько кадров низкого разрешения проходят рендер с небольшим смещением по отношению друг к другу, а затем комбинируются в единый кадр высокого целевого разрешения.

-7

Благодаря этому снижается нагрузка на графический процессор и повышается производительность. Но, во-первых, для создания каждого нового кадра при таком подходе нужно хранить в памяти целую очередь из предыдущих. А во-вторых, полученная картинка нуждается в обработке с помощью специальных алгоритмов. При работе FSR 2.x/3.x и XeSS DP4a (на картах NVIDIA/AMD) она осуществляется на шейдерах ГП, а при работе DLSS, FSR 4.x и XeSS XMX (на картах Intel) — на его специализированных вычислительных блоках (тензорных ядрах, движках XMX или ИИ-ускорителях ).

Как вы уже догадались, очередь кадров и данные алгоритмов обработки тоже хранятся в видеопамяти. Поэтому в большинстве случаев, несмотря на снижение разрешения, общее потребление VRAM либо уменьшается очень незначительно, либо остается на прежних значениях. Более того, при незначительном понижении разрешения рендера и использовании продвинутых алгоритмов восстановления картинки объем потребляемой видеопамяти может даже вырасти.

Проверяем теорию на практике

Давайте проверим верность наших рассуждений с помощью апскейлеров DLSS, FSR и XeSS в пяти современных играх:

  • Forza Horizon 5
  • Returnal
  • Forspoken
  • Assassin's Creed Mirage
  • Cyberpunk 2077

Основой для тестов станет ПК с видеокартой NVIDIA RTX 5060 Ti 16 Гб. Чтобы обеспечить равные условия работы технологий масштабирования, во всех играх будут форсированы последние версии DLSS 4.5 и XeSS 2.1. В случае с FSR подобное невозможно, поэтому будем использовать встроенные в игры версии апскейлера: для Forza Horizon и Returnal — FSR 2.1/2.2, для Forspoken — FSR 3.0, а для Cyberpunk 2077 и Assassin's Creed Mirage — FSR 3.1.

Первым делом оценим потребление видеопамяти в популярной гоночной игре. Начнем с «народного» разрешения Full HD. Для контраста добавим результаты нативного рендеринга в 1280х720 — именно из него в данном случае апскейлеры восстанавливают картинку в режиме «Качество».

-8

Снижение разрешения с 1920х1080 до 1280х720 понижает потребление видеопамяти на 165 МБ — то есть, всего на 2 %. Неудивительно, что с апскейлерами уменьшения аппетитов игры не происходит вообще. Особое место занимает DLSS: с ним потребление VRAM не только не падает, но даже немного растет.

-9

В Quad HD объем используемой видеопамяти повышается на 5 %. Здесь все технологии масштабирования начинают обгонять нативное разрешение по потреблению VRAM.

-10

Для перехода к 4K понадобится еще на 13 % больше памяти. Обратите внимание на DLSS: с ростом разрешения продвинутые алгоритмы обработки начинают потреблять все большее количество VRAM, уверенно увеличивая отрыв от FSR и XeSS. А ведь здесь в режиме «Производительность» рендеринг картинки идет всего лишь в 1920х1080.

-11

У экшена Returnal аппетиты к видеопамяти в Full HD заметно ниже. DLSS показывает сравнимое с нативом потребление, а FSR и XeSS снижают требования к VRAM примерно на 300 МБ.

-12

Обработка множества мелких частиц не дается движку просто так: в Quad HD потребление видеопамяти вырастает на 13%. И хотя DLSS способен немного снизить его, гораздо лучше с этой задачей справляются FSR и XeSS. Причем, «красная» технология тут в лидерах.

-13

При переходе к 4К общая тенденция сохраняется — потребление VRAM вырастает на внушительные 20 %. DLSS в режиме «Производительность» неплохо снижает ее объем, но FSR и XeSS требуют еще на 200-350 МБ меньше.

-14

Forspoken известна своими высокими требованиями к видеопамяти: даже в Full HD на максимальных настройках игре нужны минимум 11 ГБ VRAM. Апскейлеры снижают ее требования на 250-500 МБ, но в общем объеме это — как капля в море.

-15

Переход в Quad HD повышает аппетиты игры на 6 %. Здесь технологии масштабирования срабатывают лучше, уменьшая объем необходимой видеопамяти на 500-1000 МБ.

-16

Самый заметный эффект наблюдается в 4К. В нативе потребление памяти увеличивается на 17 %, но даже DLSS помогает снизить ее на 800-1200 МБ. А XeSS справляется с этой задачей эффективнее всех, экономя до 2 ГБ VRAM.

-17

А вот в случае с «Миражом» складывается другая картина: в базовом разрешении эта игра показывает примерное равенство аппетитов натива и всех трех апскейлеров, независимо от их режима.

-18

При переходе к Quad HD потребление VRAM увеличивается на 5 %. Интересное наблюдение: здесь DLSS даже в режиме «Производительность» требует больше памяти, чем нативный рендеринг.

-19

Разрешение 4К поднимает планку необходимого объема видеопамяти еще на 11 %. DLSS начинает требовать заметно больше, и даже FSR обгоняет натив по потреблению. Наименее ресурсоемким остается XeSS — но и он уже не в состоянии сэкономить VRAM.

-20

Cyberpunk без трассировки лучей в Full HD вполне достаточно 6 ГБ видеопамяти. За счет задействования апскейлеров можно дополнительно сэкономить еще 100-300 МБ.

-21

Для Quad HD понадобится на 10% больше VRAM. С масштабированием можно снизить ее потребление на 100-500 МБ, в ряде случаев уложившись в те же самые 6 ГБ.

-22

А вот в 4K потребление видеопамяти выросло неожиданно быстро — на целых 23 %. Здесь апскейлеры проявляют себя по максимуму, позволяя сэкономить от 300 до 1100 МБ.

-23

С трассировкой лучей игра неожиданно «тяжелеет», и даже в Full HD для нее понадобится целых 8,5 ГБ. Но если включить технологии масштабирования, то можно снизить потребление памяти на 500-1000 МБ.

-24

В Quad HD требования к VRAM возрастают на 16 %. Здесь задействование апскейлеров помогает сэкономить видеопамять более существенно: от 1 до 1,7 ГБ.

Разрешению 4K с трассировкой требуется гораздо больше памяти — на целых 32 %. Включение любой из технологий масштабирования приводит к снижению необходимого объема VRAM на рекордные 2-3 ГБ.

Что делать, если видеопамяти не хватает

По тестам видно, что благодаря апскейлерам не всегда можно добиться снижения использования VRAM. Но что делать, если видеопамяти в современных проектах не хватает? Ведь большинство игровых настроек почти не влияют на ее потребление.

В первую очередь, конечно же, стоит отключить трассировку лучей. А во вторую — снизить разрешение текстур. Например, вот так изменяются требования к видеопамяти в Forspoken только при изменении их качества.

-25

При этом важно понимать, что не все текстуры заменяются версиями меньшего разрешения, а только некоторые. Поэтому в большинстве сцен даже «Низкие» не сразу бросаются в глаза, не говоря уже о «Стандартных». А переключение на «Высокие» так вообще становится заметно только в 4К.

Однако настолько резкое снижение используемых объемов VRAM при переключении качества текстур характерно далеко не для всех игр. На начало 2026 года большинство из них способны удержать потребление видеопамяти в Full HD в пределах 8 ГБ. Но для более высоких разрешений этого все чаще оказывается мало — особенно, если задействовать эффекты трассировки лучей.

Итоги

Технологии масштабирования DLSS, FSR и XeSS — отличный способ поднять FPS в играх до полутора-двух раз. Но не стоит рассчитывать, что они настолько же снизят требования к объему памяти видеокарты.

В ряде случаев апскейлеры могут немного уменьшить потребление VRAM, но гораздо чаще ждать этого не приходится. А на примере самого продвинутого алгоритма DLSS 4.5 видно, что иногда при его включении может использоваться даже больше памяти, чем при нативном рендеринге. И с дальнейшим усложнением технологий масштабирования такие ситуации будут встречаться все чаще и чаще.

-26

Но что же тогда делать обладателям видеокарт с малым объемом памяти? Ведь игровые новинки с каждым годом требуют ее все больше и больше. Кардинально решить этот вопрос можно только одним способом: нужно отключить эффекты трассировки и снизить качество текстур. А в качестве апскейлера, по возможности, использовать Intel XeSS — как показали наши тесты, среди всей троицы он самый экономичный.

Подобный подход к игровым настройкам поможет обладателям экранов с разрешением Full HD, но далеко не во всех проектах способен выручить владельцев мониторов категории Quad HD и 4К. Им для обеспечения плавного игрового процесса на любых настройках лучше присмотреться к видеокартам с объемом памяти от 12 ГБ и выше.