Mampatan Tekstur Neural NVIDIA: bagaimana ia mengurangkan penggunaan VRAM dalam permainan

  • Pemampatan Tekstur Neural menjanjikan untuk mengurangkan penggunaan VRAM sehingga sekitar 85% tanpa sebarang kehilangan kualiti visual yang ketara.
  • Teknologi ini menggantikan tekstur tradisional dengan perwakilan termampat yang dibina semula oleh rangkaian saraf dalam masa nyata.
  • Ia membolehkan permainan dengan tekstur yang lebih terperinci pada GPU dengan memori yang lebih sedikit dan boleh meringankan pemasangan, tampalan dan muat turun.
  • Integrasinya dengan teknik berasaskan AI yang lain dan Tensor Cores menjangkakan standard grafik baharu pada PC dan konsol akan datang.

Teknologi pemampatan tekstur berkuasa AI

Pertaruhan baharu NVIDIA terhadap kecerdasan buatan yang digunakan pada grafik mempunyai namanya sendiri: Mampatan Tekstur Neural (NTC)Teknologi ini, yang dipamerkan secara terperinci semasa persidangan teknikal terkini syarikat, secara langsung menangani salah satu kesesakan terbesar dalam permainan semasa: penggunaan memori video atau VRAM.

Menurut data yang diberikan oleh firma itu, NTC mampu mengurangkan penggunaan memori daripada kira-kira 6,5 GB sehingga kira-kira 970 MB dalam babak ujian yang sama, sambil mengekalkan kualiti tekstur yang hampir utuh. Kita sedang membincangkan tentang pengurangan hampir 85% dalam penggunaan VRAM, sesuatu yang amat relevan untuk pemain PC dengan kad grafik julat pertengahan atau sistem lama, yang sangat biasa di Sepanyol dan seluruh Eropah.

Apakah sebenarnya Pemampatan Tekstur Neural?

Mampatan Tekstur Neural pada dasarnya adalah satu sistem pemampatan dan penyahmampatan tekstur berdasarkan rangkaian sarafDaripada menyimpan tekstur akhir terus dalam memori GPU, seperti format blok klasik (BC5, BC6, BC7 dan yang serupa), enjin grafik menyimpan perwakilan termampat yang kemudiannya dibina semula oleh rangkaian saraf kecil dalam masa nyata.

Rangkaian ini belajar untuk mewakili texel—unit terkecil bagi tekstur—dengan lebih padat berbanding kaedah tradisional. Hasil daripada latihan terdahulu ini, GPU dapat mendapatkan semula butiran bahan, permukaan dan objek apabila perlu untuk membuat render setiap bingkai, tanpa perlu semua maklumat asal menduduki VRAM secara kekal.

Dari perspektif pembangun, ideanya adalah untuk menggantikan tekstur mentah atau yang disimpan dalam format BCN dengan versi rangkaian saraf ini. Perubahan ini menjejaskan saluran grafik dalaman, tetapi matlamat utama adalah untuk pemain hanya melihat perbezaannya. Dua perkara: kurang penggunaan memori dan grafik sekurang-kurangnya pada tahap yang sama., apabila tidak lebih baik untuk bajet VRAM yang sama.

NVIDIA sendiri, dalam perbincangan teknikalnya di GDC dan GTC, telah membingkaikan NTC dalam trend yang jelas: mengintegrasikan AI bukan sahaja ke dalam tugas yang boleh dilihat seperti peningkatan penskalaan imej (seperti dalam kes DLSS), tetapi juga ke dalam peringkat utama pemaparan yang sehingga kini bergantung sepenuhnya pada algoritma tetap.

Pengurangan VRAM: daripada 6,5 GB kepada 970 MB

Angka yang paling banyak menjadi tajuk utama ialah demonstrasi dengan babak yang kompleks, yang digunakan sebagai rujukan dalam pelbagai pembentangan. Dalam ujian itu, sebuah vila bergaya Tuscan dengan banyaknya bahan terperinci, geometri padat dan tekstur resolusi tinggi Ia menggunakan sekitar 6,5 GB VRAM menggunakan pemampatan BCn standard.

Dengan mengaktifkan Pemampatan Tekstur Neural pada aset yang sama, penggunaan memori menurun kepada sekitar 970 MB VRAM, mengekalkan ketepatan visual yang hampir samaSyarikat itu juga menekankan bahawa ia bukan sekadar menjimatkan memori, tetapi juga menggunakan penjimatan tersebut untuk meningkatkan tahap perincian jika permainan memerlukannya.

Dalam perbandingan bersebelahan, NVIDIA menunjukkan bahawa, dengan bajet VRAM yang sama, tekstur termampat tradisional boleh menjana artifak yang boleh dilihat, kehilangan ketajaman dan degradasi bahanNTC, sambil mengekalkan perincian yang lebih halus. Dalam praktiknya, ini diterjemahkan kepada permukaan yang lebih bersih, dengan kurang hingar dan jalur, serta pantulan dan peralihan warna yang lebih baik.

Bagi pengguna, potensi impaknya adalah dua kali ganda: di satu pihak, permainan yang berjalan lebih baik pada kad grafik dengan 8 GB VRAM atau kurangIni sangat relevan di pasaran Eropah, dan sebaliknya, tajuk yang boleh meningkatkan resolusi tekstur tanpa meningkatkan keperluan memori minimum.

Peralihan paradigma daripada pemampatan tekstur tradisional

Kebanyakan permainan moden menggunakan format BCN untuk menyimpan tekstur terus dalam memori GPU. Format ini membahagikan imej kepada blok dan menggunakan teknik mampatan jenis tetapIa pantas, sangat dioptimumkan dari segi perkakasan dan telah menjadi standard pada PC dan konsol selama bertahun-tahun.

Walau bagaimanapun, mereka mempunyai had yang jelas: untuk mengekalkan kualiti visual tertentu, mereka memerlukan ruang minimum setiap texelIni, dalam persekitaran dengan tekstur 4K atau sejumlah besar bahan, mudah memenuhi VRAM. Ini diburukkan lagi dalam permainan dunia terbuka, persekitaran bandar yang padat atau produksi dengan banyak kesan kosmetik, yang sangat biasa dalam keluaran semasa.

Pemampatan Tekstur Neural mencadangkan pendekatan yang berbeza. Daripada bergantung pada skema pemampatan tetap, ia bergantung pada model pembelajaran mesin yang telah dilatih terlebih dahulu dengan set tekstur dan bahan yang besar. Rangkaian neural ini belajar untuk mengekod dan membina semula corak visual dengan lebih cekap berbanding algoritma konvensional, terutamanya apabila berurusan dengan kandungan yang sangat pelbagai.

Dengan cara ini, apa yang disimpan bukan lagi tekstur akhir, tetapi perwakilan termampat yang kemudiannya dikembangkan mengikut permintaan. Penggunaan intensif Teras Tensor yang terdapat dalam GPU GeForce RTX membolehkan operasi inferens ini dilakukan selari dengan tugas grafik yang lain, tanpa membebankan sumber utama yang dikhaskan untuk rasterisasi dan teduhan.

Kesan terhadap permainan video: keperluan yang lebih rendah dan kualiti yang lebih tinggi

Akibat langsung daripada semua ini adalah kemungkinan pengurangan ketara dalam keperluan memori video minimum Bagi permainan yang menggunakan NTC. Jika tekstur, yang biasanya menempati antara 50% dan 70% daripada jumlah VRAM dalam banyak tajuk, memerlukan ruang yang jauh lebih sedikit, akan terdapat lebih banyak ruang untuk elemen enjin yang lain.

Ini membuka beberapa pintu menarik untuk studio Eropah dan Sepanyol yang dibangunkan untuk PC dan konsol, seperti PlayStation 6Antara potensi kelebihan tersebut, NVIDIA dan pelbagai penganalisis menunjukkan kemungkinan Gunakan tekstur resolusi tinggi pada komputer dengan memori yang lebih sedikitjusteru mengimbangi pengalaman antara pemain dengan perkakasan canggih dan mereka yang mempunyai kad yang lebih sederhana.

Saiz pemasangan dan tampalan juga memainkan peranan. Dengan memampatkan aset dengan lebih cekap, ada kemungkinan permainan mengambil kurang ruang cakera dan kemas kini itu lebih ringan, sesuatu yang sudah membimbangkan pengguna PC dengan SSD terhad dan mereka yang bermain di konsol dengan storan terhad.

Dalam bidang penstriman aset, yang begitu penting dalam dunia terbuka dan tajuk yang memuatkan data atas permintaan, jejak tekstur yang lebih kecil dapat membantu mengurangkan kesesakan jalur lebarIni akan menghasilkan lebih sedikit gagap, masa pemuatan yang lebih lancar dan pengalaman yang lebih stabil, walaupun permainan dijalankan dari cakera yang tidak begitu pantas.

Kelebihan untuk GPU dan sistem komputer riba julat pertengahan

Salah satu perkara yang paling menarik minat masyarakat ialah kesan Pemampatan Tekstur Neural terhadap kad grafik dengan 8 GB VRAM atau kurang, sangat meluas di pasaran Sepanyol dan Eropah, termasuk beberapa konsol seperti Xbox Series XDalam banyak keluaran terkini, GPU jenis ini sudah pun menghadapi batasan yang jelas apabila menggabungkan resolusi tinggi dan tekstur ultra berkualiti.

Jika sebahagian besar memori dikosongkan hasil daripada NTC, permainan yang sama boleh diaktifkan pelarasan tekstur yang lebih agresif tanpa menepu VRAMSecara praktikalnya, ini boleh diterjemahkan kepada penurunan prestasi secara tiba-tiba yang lebih sedikit semasa memuatkan kawasan baharu, kurang gagap yang berkaitan dengan lonjakan penggunaan memori dan pengalaman yang lebih selesa pada paparan 1440p atau 4K dengan tetapan seimbang.

Sistem mudah alih, baik permainan mahupun stesen kerja ringan, juga akan mendapat manfaat. Walaupun banyak komputer riba moden menggabungkan GPU RTX, Jumlah memori video biasanya lebih terhad berbanding rakan sejawat desktopnya. Mempunyai teknologi yang mengurangkan saiz tekstur tanpa merendahkan imej amat menarik dalam peralatan jenis ini.

Bagi studio kecil atau bebas, yang biasa berlaku di arena Eropah, pengurangan keperluan VRAM dapat membantu mengembangkan pangkalan pengguna yang berpotensi tanpa mengorbankan kemasan visual yang halus. Ini seterusnya, sejajar dengan trend industri umum ke arah mencari pengoptimuman pintar melangkaui kuasa kasar perkakasan.

Bahan Neural dan pengoptimuman berasaskan AI yang lain

Pemampatan Tekstur Neural bukan satu-satunya. NVIDIA juga telah memperkenalkan konsep Bahan NeuralIni merupakan teknik pelengkap yang bertujuan untuk memudahkan cara bahan diproses dalam saluran grafik. Daripada mengendalikan banyak saluran berasingan untuk setiap bahan yang kompleks, maklumat tersebut diringkaskan menjadi perwakilan yang lebih padat yang boleh dinyahkod oleh rangkaian saraf kecil dalam masa nyata.

Dalam salah satu demonstrasi teknikal, telah ditunjukkan bagaimana satu set bahan yang pada asalnya diperlukan 19 saluran berbeza boleh dikurangkan kepada hanya lapan menggunakan pendekatan saraf ini. Menurut data yang diberikan, penyederhanaan ini menghasilkan peningkatan prestasi antara 1,4 hingga 7,7 kali ganda pada resolusi 1080p, bergantung pada tetapan pemandangan dan model.

Kuncinya ialah rangkaian ini cukup ringan untuk disepadukan terus ke dalam shader yang berjalan pada GPU. Terima kasih kepada Tensor Cores, yang hadir sejak siri GeForce RTX 20, kos operasi ini terkawal, membolehkan Gunakan pengoptimuman ini berjuta-juta kali setiap bingkai tanpa menghalang proses pemaparan yang lain.

Bersama-sama, NTC dan Neural Materials menyasarkan model saluran paip hibrid, yang mana rasterisasi tradisional dan penjejakan sinar wujud bersama blok inferens saraf tertentuDalam senario ini, AI bukan sahaja meningkatkan ketajaman imej akhir, tetapi juga mengendalikan tugas struktur seperti pemampatan, teduhan dan pengurusan memori.

Masa depan grafik yang dibentuk oleh AI

Walaupun NVIDIA masih belum menetapkan tarikh khusus untuk melihat Pemampatan Tekstur Neural dilaksanakan secara besar-besaran dalam permainan komersial, demonstrasi yang ditunjukkan di acara seperti GDC dan GTC menjelaskan bahawa syarikat itu mahu teknologi ini digunakan secara meluas. Jadilah sebahagian daripada lonjakan generasi akan datang dalam grafik.

Dalam ekosistem PC, penggunaan API dan sambungan seperti Vektor Koperasi dalam DirectX 12 Ini membuka jalan untuk teras saraf jenis ini berjalan pada perkakasan daripada pengeluar lain juga. AMD telah mengumumkan sokongan dalam seni bina RDNA4 masa hadapan, dan Intel sedang mengusahakan inisiatif serupa untuk penyelesaian grafiknya, manakala syarikat seperti Sony memperkukuh pengkomputeran visual.

Jika sokongan silang ini disatukan, mampatan tekstur saraf boleh menjadi piawaian de facto dalam industriIni memberi manfaat kepada studio dari semua saiz. Bagi pemain Eropah, ini mungkin bermakna jangka hayat GPU semasa yang lebih lama, yang mana had VRAMnya akan menjadi kurang menjadi faktor penentu dalam permainan yang menggabungkan teknik ini.

Secara selari, pengeluar konsol boleh memanfaatkan penyelesaian ini untuk memaksimumkan lagi memori bersepadu sistem mereka, sesuatu yang amat menarik dalam kitaran hayat yang panjang di mana setiap pengoptimuman dikira. Semuanya menunjukkan bahawa pertempuran grafik besar seterusnya bukan sahaja akan berlaku pada kuasa mentah, tetapi juga pada... bagaimana data yang menyalurkan setiap babak diuruskan dan dimampatkan.

Cadangan NVIDIA dengan Neural Texture Compression dan teknologi berkaitannya sejajar dengan perubahan fokus yang sudah jelas dalam industri: daripada meningkatkan memori dan kuasa pengkomputeran secara berterusan, matlamatnya adalah untuk kecerdasan buatan melakukan lebih banyak perkara dengan lebih sedikit. Jika angka yang dilihat dalam demo—dengan pengurangan VRAM sekitar 85% dan peningkatan prestasi dalam bahan saraf—diterjemahkan kepada permainan komersial, pemain di Sepanyol dan di seluruh Eropah boleh mendapati diri mereka mempunyai tajuk yang lebih bercita-cita tinggi secara visual, dioptimumkan dengan lebih baik dan kurang intensif memori, sesuatu yang sehingga baru-baru ini kelihatan sukar dicapai tanpa mengorbankan kualiti.

PS6 tanpa pemacu cakera dan dengan SSD 1 TB
artikel berkaitan:
PS6 tanpa pemacu cakera dan dengan SSD 1TB: beginilah rupa PlayStation seterusnya

Ikuti kami di Google News