Qui aurait pu croire, il y a plus de dix ans, que la mise à l’échelle, ou upscaling, serait un jour un cheval de bataille dans le monde de la technologie. Avec des jeux toujours plus gourmands, des résolutions toujours plus folles, il a bien fallu aux constructeurs de cartes graphiques trouver une parade. Aujourd’hui, dans ce grand ring, on retrouve Nvidia avec son DLSS, qui a au passage ouvert le bal, suivi de près par AMD et son FSR ainsi qu’Intel qui ferme la marche avec son XeSS. On retrouve aussi le PSSR qui est réservé aux consoles Playstation.
Si dans les grandes lignes ces technologies ont le même but, il était important pour moi de vous faire un petit topo sur comment elles fonctionnent et comment elles se sont développées. Voici donc un petit résumé des différentes technologies.
DLSS (Deep Learning Super Sampling)
- Fonctionnement : Le DLSS repose sur l’utilisation de l’intelligence artificielle. NVIDIA entraîne des réseaux neuronaux sur des images haute résolution et basse résolution pour que le modèle apprenne à reconstruire les détails qui manquent. Pour faire simple, l’IA va apprendre les scènes par coeur dans toutes les résolutions pour pouvoir les restituer au moment nécessaire en fonction du besoin. Tout ceci grâce aux Tensor Cores des GPU RTX (dès la génération RTX 20XX). Ici les calculs sont effectués en temps réel, ce qui permet d’afficher une image presque identique à une résolution native.
- Caractéristiques techniques :
- La dernière version du DLSS, à savoir la 3.0, introduit en plus la génération de trames (Frame Generation), qui crée des images intermédiaires pour améliorer la fluidité. Par exemple, comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, pour une image calculé en FullHD (1080p), la carte est capable d’afficher deux images en 4K grâce à l’IA.
- Compatible uniquement avec les cartes NVIDIA RTX, ce qui limite son accessibilité. Pire encore, Nvidia a la fâcheuse tendance d’offrir la dernière version de son outil qu’avec les dernières gammes de ses cartes.
FSR (FidelityFX Super Resolution)
- Fonctionnement : Contrairement au DLSS, le FSR ne nécessite pas de matériel dédié. En effet, Il s’appuie sur des algorithmes de mise à l’échelle (FSR 1.0) ou temporelle (FSR 2.0 et 3.0) pour reconstruire des images en utilisant les données des images précédentes et actuelles. Son mode de fonctionnement est donc totalement différent du DLSS, tout le travail de compréhension est effectué en temps réel par logiciel. Cette ouverture et compatibilité étendue qui ne s’arrête pas en raison du matériel souffre pour le moment d’une légère perte de qualité visuelle dont Nvidia ne souffre plus. Néanmoins AMD avance à grands pas et nous allons peut-être assister à une petite révolution dans les prochaines semaines avec la nouvelle génération de cartes graphiques.
- Caractéristiques techniques
- Open-source, ce qui permet son implémentation dans un grand nombre de jeux et sur des GPU variés, y compris NVIDIA et Intel.
- La version 3.0 introduit également la génération de trames. De quoi réduire encore davantage la charge du GPU.
XeSS (Xe Super Sampling)
- Fonctionnement : Le XeSS utilise différents modèles d’intelligence artificielle pour reconstruire des images à plus haute résolution. L’idée est de restituer une image propre inspirée de l’image précédente, mais aussi en s’imprégnant des pixels existants. La technologie est optimisé pour les GPU Intel avec des accélérateurs XMX (Xe Matrix Extensions). Elle reste fonctionnelle sur les autres GPUs grâce à l’utilisation des shaders.
- Caractéristiques techniques
- Les accélérateurs matériels XMX (Xe Matrix Extensions) intégrés dans les GPU Intel Arc effectuent des calculs matriciels nécessaires à l’IA. Ces accélérateurs sont comparables aux Tensor Cores de NVIDIA.Une prise en charge basée sur des shaders standards permet au XeSS de fonctionner sur des GPU non-Intel. Cette flexibilité garantit une grande compatibilité, bien que la qualité et les performances soient optimales sur le matériel Intel.
- En termes de qualité, le Intel XeSS se rapproche de ce que propose Nvidia avec son DLSS 2.0.
Intel est encore jeune sur le marché de la carte graphique. Néanmoins, le fabricant a plus d’un tour dans son sac et risque de faire mal sur le segment de l’entrée de gamme et du milieu de gamme dans les années à venir. Il vise un marché plus terre à terre quitte à avoir une génération de retard face à ses deux grands concurrents.
PSSR (PlayStation Super Sampling Reconstruction)
- Fonctionnement : Le PSSR est une technologie développée spécifiquement pour les consoles de Sony. Elle utilise un pipeline de reconstruction temporelle qui analyse les mouvements et les données des trames précédentes pour produire des images plus nettes et fluides. Comme nous l’avons cité par le passé, il était important pour le constructeur de sortir une machine comme la Pro pour pouvoir étudier, travailler et améliorer sa technologie histoire de préparer la future génération de machines. Malheureusement, Sony n’est pas très bavard sur sa dite technologie. Nous savons simplement que celle-ci fonctionne via 44 algorithmes d’apprentissage automatique qui prennent une image à une résolution inférieure et la mettent à l’échelle vers une résolution supérieure. Cela ressemble beaucoup à ce que propose AMD avec son FSR, le constructeur qui produit d’ailleurs les puces pour les consoles Playstation.
- Caractéristiques techniques :
- Optimisé pour le matériel RDNA 3 modifié de la PS5 Pro.
- Grande intégration avec les moteurs des jeux exclusifs PlayStation, maximisant leur potentiel visuel. L’optimisation sera la clé du succès pour Playstation une fois encore.
| Technologie | Fonctionnement principal | Compatibilité | Points forts | Limites |
|---|---|---|---|---|
| DLSS 3.0 | IA et Tensor Cores | NVIDIA RTX uniquement | Qualité et fluidité exceptionnelles | Dépendance à l’écosystème NVIDIA |
| FSR 3.0 | Mise à l’échelle temporelle | GPU AMD et tiers | Accessibilité universelle | Qualité parfois inférieure au DLSS |
| XeSS | IA et accélérateurs XMX | GPU Intel et tiers | Compatibilité large | Qualité variable selon le matériel |
| PSSR | Reconstruction temporelle | PS5/PS5 Pro | Optimisation pour l’écosystème Sony | Limité au hardware PlayStation |
Comme vous pouvez le voir, il n’y a pas de technologie parfaite pour le moment. Si on se limite au matériel, qui offre la meilleure qualité, on perd l’aspect « universel » avec une technologie qui doit être validée dans le jeux. À contrario, dans des scénarios avec une technologie libre qui fonctionne partout, on retrouve encore des pertes de qualité globale.
Quoi qu’il en soit, les années où seuls les CUDA Core étaient importants sont révolues.