FidelityFX Super Resolution 2.0: AMD FSR 2.0 stellt sich im zweiten Quartal gegen DLSS

AMD hat heute mit dem Adrenalin 22.3.1 (Test) einen verbesserten Treiber mit neuen Features angekündigt. Das eigentliche Highlight läuft eher nebenher, weil die Technologie noch nicht fertig entwickelt ist. Die Rede ist von FidelityFX Super Resolution 2.0, kurz FSR 2.0, das die Bildqualität deutlich nach oben schrauben wird.

AMD hat Nvidias DLSS 2.0 mit FSR 1.0 (Test) zunächst einen klassischen Spatial-Upscaler entgegen gestellt, der im optimalen Fall eine ähnliche Bildqualität wie DLSS erzeugen kann, meistens Nvidias KI-Upsampling aber klar unterlegen ist – je weniger Pixel es gibt, desto größer werden die Unterschiede. FSR 1.0, die erste Version von FidelityFX Super Resolution, wurde nicht umsonst explizit immer so genannt, war aber ohnehin nur als Übergangslösung gedacht, bis der wirkliche Gegenspieler so weit ist. Noch ist es zwar nicht ganz so weit, im Laufe des zweiten Quartals soll sich das aber ändern.

FSR 2.0 ist wie DLSS 2.0 temporal und nicht mehr Spatial

AMD hält sich mit Details zwar noch zurück, doch die wichtigsten Änderungen gibt man bereits offiziell bekannt. Als Hauptunterschied wird FSR 2.0, anders als die erste Iteration, kein Spatial-Upscaler mehr sein, sondern genau wie DLSS auf eine temporale Komponente zurückgreifen. Ein Spatial-Upscaler analysiert jedes Frame für sich und versucht dann aufgrund dessen Datenbasis das Bild zu verbessern. Temporales Upsampling nutzt als Datenlage dagegen nicht nur den aktuellen Frame, sondern greift auch auf zusätzliche Daten vorheriger Frames zurück, um die Bildqualität zu verbessern.

Das ist dann auch der Grund, warum ein Spatial-Upscaler in Sachen Bildrekonstruktion und Bildstabilität immer schlechter als die native Auflösung abschneidet. Teilweise verschwindende Pixellinien oder flimmernde Objekte können schlicht nicht aufgehübscht werden, da die dazu nötigen Informationen nicht vorhanden sind. Temporales Upsampling kann dies dagegen, da zum Beispiel eine Pixel-Linie im aktuellen Frame nicht dargestellt wird, in den Frames davor aber schon. Entsprechend ist es möglich, dass temporales Upsampling trotz weniger Renderpixel auch eine bessere Bildqualität als die native Auflösung erzeugt.

Dementsprechend soll FSR 2.0 laut AMD eine „ähnliche oder bessere Bildqualität als die native Auflösung“ erreichen können – das ist genau derselbe Wortlaut, den Nvidia bei DLSS 2.0 verwendet. Darüber hinaus soll es ein „optimiertes Anti-Aliasing“ geben, sodass FSR 2.0 die spieleigene Kantenglättung wie auch DLSS 2.0 vollständig ersetzt – das ist aber nur eine Spekulation der Redaktion. FSR 2.0 soll in allen Lebenslagen eine bessere Bildqualität als FSR 1.0 bieten.

Wie gut diese Bildqualität sein wird, hängt unter anderem davon ab, wie hoch die Anzahl der vorherigen Frames ist, die in das aktuelle Bild mit einbezogen werden. Bei zu vielen Frames kann es nämlich schnell zu Bildfehlern kommen. Diesbezüglich am meisten fortgeschritten ist zur Zeit Nvidias DLSS, ein neuronales Netzwerk hilft der Technologie, möglichst viele Bilder als Informationsquelle zu nutzen. Laut Nvidia ist dies der Hauptgrund, warum DLSS mehr Frames miteinander verrechnen kann als andere temporale Verfahren. Und hier werden sich DLSS und FSR 2.0 grundsätzlich unterscheiden.

FSR 2.0 braucht ohne neuronales Netz keine KI-Beschleunigung

Denn FSR 2.0 wird nicht nur keine KI-spezifische Hardware in GPUs wie Nvidias Tensor-Cores oder die Matrix-Kerne bei AMDs professionellen MI200-GPUs verwenden, sondern auch keine speziellen Matrix-Instruktionen wie DP4a, die Intels zukünftiges Upsampling Xe SS auf den meisten GPUs verwenden wird. Wie AMD ComputerBase auf Nachfrage bestätigt hat, verzichtet FSR 2.0 völlig auf ein neuronales Netzwerk.

Laut AMD sei ein neuronales Netzwerk zwar eine Möglichkeit, um Probleme bei temporalem Upsampling anzugehen, es sei aber nicht die einzige, um eine gute Bildqualität zu erreichen. Stattdessen soll FSR 2.0 „fortgeschrittene Algorithmen verwenden, die Verhältnisse zwischen verschiedenen Frames und Auflösungen erkennen können“. Das soll laut AMD auch Vorteile gegenüber maschinellem Lernen haben, so soll der Algorithmus besser auf verschiedene Szenarien angepasst und auch besser optimiert werden können. Ob dies tatsächlich gelingt und konkurrenzfähig zu DLSS 2.0 sein kann, wird sich aber erst nach mehreren ausführlichen Analysen von verschiedenen Spielen beurteilen lassen.

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Neben Radeons wird es FSR 2.0 auch auf GeForce und Arc geben

AMD wird FSR 2.0 darüber hinaus nicht auf die eigenen Radeon-GPUs beschränken, auch Konkurrenzprodukte und damit Nvidia- sowie Intels zukünftige Arc-Grafikkarten werden das Upsampling unterstützen. Unklar ist aber noch, ob es mehr Einschränkungen bei der Hardware als bei der ersten Iteration von FSR geben wird.

Weitere technische Details hat AMD zu FSR 2.0 noch nicht bekannt gegeben, was sich aber im laufe der Games Developers Conference am 23. März durch einen Vortrag AMDs ändern soll. Bis es so weit ist, gibt es noch zwei wichtige Informationen, die bereits einen qualitativen Ersteindruck zu FSR 2.0 zulassen. So nennt AMD die Ergebnisse eines selbst durchgeführten Benchmarks in Deathloop, das anscheinend als eines der ersten Spiele FSR 2.0 erhalten wird. So soll „FSR Performance“ in 3.840 × 2.160, das voraussichtlich wie FSR 1.0 Performance 1.920 × 1.080 als Renderauflösung bietet, mit 101 FPS gegenüber 53 FPS bei nativer Ultra-HD-Auflösung um 98 Prozent zulegen. Das ist dann voraussichtlich ein gutes Stück weniger als mit FSR 1.0 Performance, allerdings ist temporales Upsampling eben auch rechenintensiver als ein simpler Spatial Upscaler.

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Der frühe Ersteindruck der Bildqualität ist gut

Und darüber hinaus gibt es auch Vergleichs-Screenshots, die die Bildqualität von FSR 2.0 zeigen sollen und diese mit der nativen Auflösung sowie FSR 1.0 vergleichen. Diese stammen ebenso von AMD und wurden in Ultra HD aufgenommen. Die Original-Dateien, die sich in der Meldung herunterladen lassen, liegen im verlustfrei komprimierten PNG-Format vor.

In den von AMD aufgenommenen Screenshots zeigt FSR 2.0 dieselben Grundeigenschaften wie DLSS 2.0 (was nicht heißen soll, dass die Bildqualität gleich ist) und liefert eine bessere Bildqualität als FSR 1.0, aber auch als die native Auflösung. So zeigt FSR 2.0 Quality zum Beispiel eine funktionierende Bildrekonstruktion. Während selbst mit der nativen Auflösung feine Pixel-Linien verschwinden (rechts oben bei den fliegenden Objekten) oder kurz davor sind (links oben beim Balkongitter), werden diese mit FSR 2.0 Quality korrekt dargestellt. Darüber hinaus scheint auch die Bildstabilität besser als mit der nativen Auflösung zu sein. Das lässt sich anhand von Screenshots zwar nur schwer erkennen, doch die pixeligen Linien leicht rechts unten im Bild bei der Beleuchtung lassen dies vermuten. Mit FSR 2.0 Quality gibt es die Probleme nicht. In Sachen Bildschärfe zeigen sich in manchen Bildbereichen kleine Nachteile mit FSR 2.0 gegenüber der nativen Auflösung, andere lassen dagegen Vorteile erkennen.

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Je weniger Pixel, desto besser wird FSR 2.0 gegenüber FSR 1.0

Gegenüber FSR 1.0 Quality hat FSR 2.0 Quality dann nur Vorteile, sowohl was Bildschärfe, Bildrekonstruktion und Bildstabilität angeht. Noch größer werden die Unterschiede bei FSR Performance, die Bildqualität ist mit Version 2.0 klar besser als mit Version 1.0 und dies in mehreren Belangen. Abseits der Bildschärfe scheint FSR 2.0 Performance auch mit der nativen Auflösung mitzuhalten und schneidet bei mehreren Objekten auch besser ab.

Anhand der Bilder zu beurteilen, ob FSR 2.0 wirklich mit DLSS 2.0 mithalten kann, ist zur Zeit aber nicht möglich. Dafür benötigt es eigens aufgenommene Screenshots sowie Videos in originaler Auflösung sowie auch mehr als nur ein Spiel – denn von Spiel zu Spiel kann die Qualität stark schwanken. Fest steht aber jetzt schon, dass FSR 2.0 in Sachen Bildqualität dem aktuellen FSR 1.0 deutlich überlegen ist und zumindest die optische Wirkungsweise vergleichbar mit DLSS 2.0 ist. Wenn das erste Spiel – vermutlich Deathloop – im Laufe des zweiten Quartals FSR 2.0 erhält, wird sich ComputerBase AMDs neues Upsampling ausführlich anschauen, analysieren und mit Nvidia DLSS vergleichen.

ComputerBase hat die Informationen zu FSR 2.0 vorab von AMD erhalten. Die Informationen wurde unter NDA zur Verfügung gestellt. Die einzige Vorgabe war der frühstmögliche Veröffentlichungszeitpunkt. Eine Einflussnahme des Herstellers auf die Meldung fand nicht statt, eine Verpflichtung zur Veröffentlichung bestand nicht.