فناوری ارتقای مقیاس اینتل XeSS می‌تواند نرخ فریم اجرای بازی‌ها را تا ۱۰۰ درصد بهبود دهد

اینتل با انتشار ویدئویی، توضیحاتی درباره‌ی فناوری ارتقای مقیاس مبتنی‌بر هوش مصنوعی خود موسوم به XeSS ارائه داد و نحوه‌ی عملکرد این تکنولوژی را روی گرافیک‌های سری Arc Alchemist به‌نمایش گذاشت. سیستم آزمایشی این شرکت به سریع‌ترین گرافیک Arc A770 مجهز بود؛ اما نمی‌توان گفت عملکردش دربرابر بهترین گرافیک‌های جهان براساس جزئیات نشان‌ داده شده است.

انویدیا با معرفی DLSS از چهار سال قبل در‌زمینه‌ی ارتقای مقیاس با هوش مصنوعی فعال بوده است و اکنون توضیحات اینتل درباره‌ی XeSS، حس آشنای معرفی فناوری مشابه انویدیا را القا می‌کند. تام پترس، کارمند سابق انویدیا، پیش‌از‌این نمونه‌هایی از نسخه‌های اولیه‌ی DLSS را به‌نمایش گذاشته بود و اکنون اصول XeSS را معرفی کرده است، با این‌ تفاوت که فناوری مذکور به‌جای هسته‌های تنسور انویدیا، از هسته‌های یادگیری عمیق اینتل موسوم به XMX بهره می‌برد.

این فناوری می‌تواند با سایر پردازنده‌های گرافیکی کار کند و با بهره‌گرفتن از حالت DP4a، احتمالاً می‌تواند جایگزین جالبی برای تکنولوژی ارتقای مقیاس AMD یعنی FSR 2.0 باشد. نمونه‌های نمایشی اینتل نشان می‌دهند که XeSS به‌خوبی کار می‌کند؛ البته نمی‌توان دقیقاً گفت که ویدئو منبع نسخه‌ی فشرده‌ی 1080p از محتوای واقعی است. به‌نظر می‌رسد حالت XeSS Performance می‌تواند نرخ فریم را ۱۰۰ درصد افزایش دهد که از این‌ نظر مشابه DLSS عمل می‌کند.

روش کارکرد XeSS

اگر از قبل می‌دانید DLSS چگونه کار می‌کند، باید اشاره کنیم راهکار اینتل نیز با تغییراتی جزئی در این زمینه عملکرد بسیار مشابهی ارائه می‌دهد. XeSS الگوریتم ارتقا وضوح شتاب‌دار مبتنی‌بر هوش مصنوعی محسوب می‌شود که برای افزایش نرخ فریم در بازی‌های ویدئویی طراحی شده است.

روش کار XeSS با آموزش شروع می‌شود که این مرحله در اکثر الگوریتم‌های یادگیری عمیق یکسان است. شبکه‌ی هوش مصنوعی فریم‌های نمونه با وضوح کمتر را از یک بازی دریافت و پردازش و تصاویر خروجی را تولید می‌کند. سپس، شبکه‌ی هوش مصنوعی نتایج را با تصویر هدف مقایسه و پس از اعمال تنظیمات، سعی می‌کند هرگونه خطا را برطرف کند.

در ابتدا تصاویر به‌دست‌آمده چندان باکیفیت به‌نظر نمی‌رسند؛ اما الگوریتم هوش مصنوعی به‌آرامی از اشتباهات خود درس می‌گیرد و خروجی بهتری ارائه می‌دهد. شبکه‌ی هوش مصنوعی این الگوریتم پس از هزاران تصویر آموزشی، در‌نهایت به‌سمت ارائه‌ی کیفیت ایدئال پیش می‌رود.

در XeSS هنگامی‌که الگوریتم کاملاً آموزش داده شد، با استفاده از نمونه‌هایی از بازی‌های مختلف می‌تواند هر تصویر ورودی را از هر بازی ویدئویی بگیرد و تقریباً آن را کاملاً ارتقا دهد. XeSS مثل DLSS و FSR 2.0 نقش آنتی آلیاسینگ (Anti-Aliasing) را نیز برعهده دارد و جایگزین راهکارهای کلاسیک می‌شود. گفتنی است که آنتی آلیاسینگ تکنیکی برای افزودن واقع‌گرایی بیشتر به تصاویر دیجیتال است.

تا این‌ لحظه، هیچ‌یک از قابلیت‌های XeSS اینتل خیلی خاص نبوده است. DLSS و FSR 2.0 و حتی الگورتیم‌های استاندارد TAA عملکردهای اصلی یکسانی دارند. بازی‌ها XeSS را در بخش رندر خود ادغام و معمولاً آن را پس از رندر اصلی و اعمال جلوه‌های اولیه روی محتوا اعمال می‌کنند. بدین‌ترتیب، رابط کاربری همچنان واضح باقی خواهد ماند؛ درحالی‌که وظیفه‌ی سنگین رندر سه‌بعدی با وضوح کمتری اجرا می‌شود.

تماشا در آپارات

XeSS روی هسته‌های Arc XMX اینتل کار می‌کند؛ اما می‌تواند روی پردازنده‌های گرافیکی دیگر در حالتی متفاوت اجرا شود. دستورالعمل‌های DP4a اساساً چهار محاسبه‌ی INT8 (اعداد صحیح ۸ بیتی) هستند که با استفاده از یک ثابت ۳۲ بیتی اجرا می‌شوند؛ چیزی که معمولاً ازطریق یک هسته‌ی سایه‌زن (Shader Core) پردازنده‌ی گرافیکی به آن دسترسی دارید. در همین‌ حال، هسته‌های XMX به‌طور‌بومی از INT8 پشتیبانی می‌کنند و می‌توانند هم‌زمان با ۱۲۸ مقدار کار کند.

شاید بسیار دور‌از‌ذهن به‌نظر برسد؛ اما Arc A380 به‌عنوان مثال از ۱,۰۲۴ هسته‌ی سایه‌زن بهره می‌برد که هرکدام از‌ آن‌ها می‌توانند چهار عملیات INT8 را هم‌زمان انجام دهند. همچنین، A380 به ۱۲۸ واحد MXM مجهز شده است که هرکدام می‌توانند ۱۲۸ عملیات INT8 را انجام دهند. این امر باعث می‌شود که توان عملیاتی MXM چهاربرابر سریع‌تر از توان عملیاتی DP4a باشد؛ اما ظاهراً عملکرد حالت DP4a برای سطحی از XeSS به‌اندازه‌ی کافی موفق است.

توجه کنید که به‌نظر می‌رسد DP4a از شبکه‌ی آموزش‌دیده‌ی متفاوتی استفاده می‌کند؛ شبکه‌ای که شاید ازنظر محاسباتی فشرده‌تر باشد. اینکه این امر در واقعیت چگونه به‌ بهبود عملکرد و کیفیت تصویر تبدیل می‌شود، هنوز مشخص نیست و ظاهراً توسعه‌دهندگان بازی درصورت تمایل برای پشتیبانی از پردازنده‌های گرافیکی غیر از Arc، باید از هر دو حالت XMX و DP4a پشتیبانی کنند.

انتظارات از عملکرد اینتل XeSS

اینتل چند آزمایش بازی با XeSS را به‌نمایش گذاشته است که ازجمله می‌توان به Shadow of the Tomb Raider و بنچمارک جدید 3DMark اشاره کرد که به‌طور‌خاص برای XeSS ساخته شده است. علاوه‌براین، کلیپ‌های کوتاهی از Arcadegeddon ،‌Redout II ،Ghostwire Tokyo ،‌The DioField Chronicle ،‌Chivalry II ،‌Naraka Bladepoint و Super People در حالت فعال و غیرفعال بودن XeSS اجرا شد. توجه کنید که تیم آبی هرگز XeSS را در حال اجرا در حالت DP4a نشان نداده است و این دقیقاً جزو نکاتی محسوب می‌شود که تمایل داریم آن را ببینیم.

اجرای Shadow of the Tomb Raider روی گرافیک Arc A770 با وضوح ۲۵۶۰ در ۱۴۴۰ پیکسل با تنظیمات تقریباً حداکثری، ازجمله سایه‌های ردیابی پرتو اجرا می‌شود. XeSS در حالت اعمال تنظیمات روی حالت حداکثر کیفیت، باعث بهبود ۲۵ تا ۱۰۰ درصدی عملکرد می‌شود. این فناوری در بخش تنظیمات کیفیت و تعادل نیز به‌ترتیب باعث بهبود حدود ۵۰ و ۷۵ درصدی عملکرد می‌شود.

این دستاوردها به‌طورطبیعی براساس موتور بازی و تنظیمات و عملکرد پایه متفاوت خواهند بود. هرچه بازی سخت‌تر و نرخ فریم آن کمتر باشد، XeSS احتمالاً اثر بهتری روی اجرای آن خواهد گذاشت. اینتل با استفاده از حالت Performance در 1440p معمولاً بین ۴۰ تا ۱۱۰ درصد بهبود عملکرد را نشان داد؛ درحالی‌که حالت تعادل بهبودهایی ۲۵ تا ۷۵ درصدی را ارائه کرد.