JVMag – DLSS, FSR, XeSS, PSSR. C’est quoi ? Comment ça marche ?

Qui aurait pu croire, il y a plus de dix ans, que la mise à l’échelle, ou mise à l’échelleserait un jour un cheval de bataille dans le monde de la technologie. Avec des jeux toujours plus exigeants et des résolutions toujours plus folles, les fabricants de cartes graphiques devaient trouver une solution. Aujourd’hui, sur ce grand ring, on retrouve Nvidia avec son DLSS, qui a d’ailleurs ouvert le bal, suivi de près par AMD et son FSR ainsi qu’Intel qui ferme la marche avec son XeSS. On retrouve également le PSSR qui est réservé aux consoles Playstation.

Si globalement ces technologies poursuivent le même objectif, il était important pour moi de vous donner un petit aperçu de leur fonctionnement et de leur évolution. Voici un petit résumé des différentes technologies.

DLSS (super-échantillonnage d’apprentissage profond)

• Fonctionnement : DLSS est basé sur l’utilisation de l’intelligence artificielle. Nvidia pilote les réseaux neuronal sur des images haute et basse résolution afin que le modèle apprenne à reconstruire les détails manquants. Pour faire simple, l’IA apprendra par cœur les scènes dans toutes les résolutions pour pouvoir les restituer au moment nécessaire en fonction du besoin. Tout cela grâce aux Tensor Cores des GPU RTX (de la génération RTX 20XX). Ici les calculs sont effectués en temps réel, ce qui permet d’afficher une image quasiment identique à la résolution native.

• Caractéristiques techniques :
  • La dernière version de DLSS, à savoir la 3.0, introduit également 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 calculée 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 à proposer la dernière version de son outil uniquement avec les dernières gammes de ses cartes.

FSR (FidelityFX Super Résolution)

• Fonctionnement : Contrairement au DLSS, FSR ne nécessite pas de matériel dédié. En effet, il s’appuie sur des algorithmes de mise à l’échelle (FSR 1.0) ou temporels (FSR 2.0 et 3.0) pour reconstruire les images à partir des données des images précédentes et actuelles. Son mode de fonctionnement est donc complètement différent du DLSS, tout le travail de compréhension est réalisé en temps réel par logiciel. Cette ouverture et cette compatibilité étendue qui ne s’arrêtent pas du fait du matériel souffre actuellement d’une légère perte de qualité visuelle dont Nvidia ne souffre plus. Cependant, AMD fait de grands progrès et on pourrait assister à une petite révolution dans les semaines à venir avec la nouvelle génération de cartes graphiques.
• Caractéristiques techniques
  • Open-source, qui permet son implémentation dans un grand nombre de jeux et sur divers GPU, dont NVIDIA et Intel.
  • La version 3.0 introduit également la génération de trames. De quoi réduire encore davantage la charge GPU.

XeSS (Super-échantillonnage Xe)

• Fonctionnement : Le XeSS utilise différents modèles d’intelligence artificielle pour reconstruire des images à plus haute résolution. L’idée est de restituer une image épurée en s’inspirant de l’image précédente, mais aussi en absorbant les pixels existants. La technologie est optimisée pour les GPU Intel avec accélérateurs XMX (Xe Matrix Extensions). Il reste fonctionnel sur les autres GPU grâce à l’utilisation de shaders.
• Caractéristiques techniques
  • Les accélérateurs matériels Xe Matrix Extensions (XMX) intégrés aux GPU Intel Arc effectuent des calculs matrices nécessaire à l’IA. Ces accélérateurs sont comparables aux Tensor Cores de NVIDIA. La prise en charge basée sur des shaders standards permet à XeSS de fonctionner sur des GPU non Intel. Cette flexibilité garantit une grande compatibilité, même si la qualité et les performances sont optimales sur le matériel Intel.
• En termes de qualité, l’Intel XeSS se rapproche de ce que propose Nvidia avec son DLSS 2.0.

Intel est encore jeune sur le marché des cartes graphiques. Cependant, le constructeur a plus d’un tour dans son sac et risque de mal faire sur le segment entrée et milieu de gamme dans les années à venir. Elle vise un marché plus terre-à-terre quitte à avoir une génération de retard sur ses deux principaux concurrents.

PSSR (reconstruction par super-échantillonnage PlayStation)

• Fonctionnement : PSSR est une technologie développée spécifiquement pour Consoles Sony. Il utilise un pipeline de reconstruction temporelle qui analyse le mouvement et les données des images précédentes pour produire des images plus nettes et plus fluides. Comme nous l’avons évoqué par le passé, il était important pour le constructeur de sortir une machine comme la Pro pour pouvoir étudier, travailler et améliorer sa technologie afin de préparer la future génération de machines. Malheureusement, Sony n’est pas très bavard sur cette technologie. Nous savons simplement que cela fonctionne via 44 algorithmes d’apprentissage automatique qui prennent une image à une résolution inférieure et la mettent à l’échelle vers une résolution plus élevée. Cela ressemble beaucoup à ce que propose AMD avec son FSR, le fabricant qui produit également des puces pour les consoles Playstation.
• Caractéristiques techniques :
  • Optimisé pour le matériel RDNA 3 modifié de la PS5 Pro.
  • Excellente intégration avec les moteurs de jeu PlayStation exclusifs, maximisant leur potentiel visuel. L’optimisation sera une fois de plus la clé du succès pour Playstation.

Comme vous pouvez le constater, il n’existe actuellement aucune technologie parfaite. Si on se limite au matériel, qui offre la meilleure qualité, on perd l’aspect « universel » avec une technologie qui doit être validée dans les jeux. À l’inverse, dans les scénarios où la technologie est gratuite et qui fonctionne partout, nous constatons toujours des pertes de qualité globale.

Quoi qu’il en soit, les années où seuls les cœurs CUDA étaient importants sont révolues.