FSR Redstone

Ein Blick auf AMDs ML-unterstützte Upscaling- und Frame-Generationen-Funktionen

Auf die Vorstellung von FSR Redstone im Mai dieses Jahres folgten zunächst nur wenige greifbare Details. Für die zweite Jahreshälfte 2025 terminiert, hatte AMD noch etwas Spielraum, um das gegebene Versprechen einzulösen. Mit dem Start von Call of Duty: Black Ops 7 erfolgte dann ein Teilstart von FSR Redstone. Gemeinsam mit Activision teilte AMD mit, dass der Titel als erster zumindest eine der Redstone-Funktionen unterstützen wird. Zum heutigen Tag erfolgt der offizielle Start von FSR Redstone, wenngleich es auch hier dabei bleibt, dass nur drei von vier Funktionen verfügbar sein werden.

AMD folgte mit seiner Upscaling-Technologie FidelityFX Super Resolution (FSR) dem Trend, der von NVIDIA in Form von DLSS geebnet wurde. Anstatt vollständig auf ein natives Rendering zu setzen, helfen sich AMD (FSR), Intel (XeSS) und NVIDIA (DLSS) mit verschiedenen Software- und Hardware-Technologien, um mit einer möglichst guten Darstellungsqualität auch auf ausreichende FPS zu kommen. Unter dem Projektnamen FSR Redstone stellt das Unternehmen eine neue Generation seiner Bildverbesserungstechnologien vor, die maschinelles Lernen sowie Funktionen wie FSR Upscaling, FSR Frame Generation, FSR Ray Regeneration und FSR Radiance Caching kombinieren.

Unterstützt werden FSR 4 und nun auch das Funktions-Set von FSR Redstone nur von der aktuellen Radeon-RX-9000-Serie. Die KI-Beschleuniger in der RDNA-4-Architektur sollen diese in die Lage versetzen, die entsprechenden Berechnungen durchzuführen. Ältere Hardware hingegen setzt weiterhin auf den analytischen Ansatz.

Es wird also dabei bleiben: FSR 4 und nun FSR Redstone wird es nur für die Radeon-RX-9000-Serie geben. Die Radeon-RX-Karten auf Basis der RDNA-Architekturen 1, 2, 3 und 3.5 bieten also weiterhin nur die Unterstützung für die analytische Version des Upscaling und der Frame-Generation. Ray-Regeneration und ab 2026 auch Radiance-Caching werden vollständig den Karten auf Basis der RDNA-4-Architektur vorbehalten bleiben.

Die vier Komponenten von FSR Redstone kurz beschrieben:

FSR Upscaling

Das Upscaling ist inzwischen weitestgehend zu einer Standardfunktion geworden und stellt die einfachste Methode dar, die FPS zu steigern, ohne dass allzu große Kompromisse in der Darstellungsqualität eingegangen werden müssen. Dazu wird die interne Rendering-Auflösung reduziert und jeder Frame später wieder auf die Ausgabe-Auflösung hochskaliert.

Obige Tabelle zeigt die interne Render-Auflösung in Abhängigkeit zur Ausgabe-Auflösung und dem gewählten Preset.

Mit der RDNA-4-Architektur und den Grafikkarten der Radeon-RX-9070-Serie führt AMD die vierte Generation seiner Upscaling-Technologie FidelityFX Super Resolution (FSR 4) ein. Diese Version nutzte erstmals erweiterte Funktionen der RDNA-4-Architektur, darunter die Fähigkeit, FP8-Berechnungen in den Matrix-Einheiten auszuführen. Die zugrunde liegenden KI-Modelle wurden neu trainiert und arbeiten durch eine optimierte Quantifizierung effizienter, während gleichzeitig die Bildqualität verbessert wurde. Im Unterschied zu FSR 3 setzt FSR 4 nicht mehr ausschließlich auf temporales, sondern auf KI-basiertes Upscaling, was die Berechnungsergebnisse präziser und stabiler machen soll.

AMD beschränkt die Nutzung von FSR 4 vorerst auf die Radeon-RX-9070-Serie. Theoretisch könnte die Technologie auch auf älteren Grafikkarten funktionieren, doch laut AMD ist eine effiziente Ausführung aufgrund der spezifischen Nutzung von FP8-Formaten und der neuen Matrix-Beschleuniger nur auf RDNA-4-GPUs gewährleistet. Auf die Beschränkungen in der Nutzung von FSR Redstone kommen wir aber noch.

Das FSR-Upscaling als Teil von FSR Redstone wird von allen Spielen unterstützt, die auch schon ein FSR 4 anboten.

FSR Frame Generation

Nach dem Upscaling der nächste Schritt zur Steigerung der FPS stellt die Frame-Generation-Technik dar. In einer ersten Version von NVIDIA und im Falle von AMD generell findet in der Darstellung im Wechsel in der Ausgabe von gerenderten Frames (mit Upscaling) und generierten Frames statt. Im Falle von Multi Frame Generation (MFG) bei NVIDIA sind auch zwei oder drei künstlich generierte Frames möglich.

Mit FSR Frame Generation sollen flüssigere Bewegungen und höhere Bildraten erreicht werden. Ein neuronales Netzwerk erzeugt zusätzliche Frames, um Spielabläufe gleichmäßiger darzustellen – besonders in schnellen Action-Szenen, in denen konstante Bildwiederholraten entscheidend sind. Laut AMD sorgt die KI-basierte Erzeugung der Zwischenframes für weniger temporale Artefakte, bessere Details in Bereichen, in denen Schatten dargestellt werden und insgesamt für ein stabileres Bild. 30 oder mehr Titel sollen FSR Frame Generation bis Jahresende unterstützen.

​FSR Ray Regeneration

Ray Regeneration soll die Limitierungen in den Raytracing-Berechnungen minimieren. Je nach Oberfläche und den Vorgaben in den Reflexionseigenschaften werden unterschiedlich viele Pixel per Raytracing berechnet. Aber es gibt hier auch ein Limit. Besteht der Frame zu 50 % aus einer spiegelnden Oberfläche, können dies im Zweifel zu viele Pixel sein. Die Engines bzw. der Treiber berechnen dann nicht alle diese Pixel und füllen die Lücken mittels eines Denoisers (ein Entrauschen). Doch hier fehlen die Details in der Darstellung, da ja kein Raytracing ausgeführt werden konnte. Via Ray Regeneration werden per KI die fehlenden Pixel aufgefüllt.

Diese Funktion ist als KI-gestütztes Denoising-Verfahren für Ray- und Path-Tracing gedacht. FSR Ray Regeneration verarbeitet Bilder mit geringer Abtastrate pro Pixel und reduziert Bildrauschen, bevor die Daten hochskaliert oder interpoliert werden. Das Ergebnis soll eine realistischere Beleuchtung und authentischere Reflexionen mit höherer Bildtiefe sein. In Call of Duty: Black Ops 7 ist FSR Ray Regeneration bereits aktiv und darauf haben wir auch schon einen Blick geworfen.

Bisher ist Call of Duty: Black Ops 7 auch der einzige Titel, der das neue FSR Ray Regeneration unterstützt. Bald sollen aber weitere hinzukommen. Welche dies sind und wann, lässt AMD allerdings offen.

FSR Radiance Caching

Das Radiance Caching oder wie NVIDIA es nennt, der RTX Neural Radiance Cache (NRC) ist eine KI-gestützte Technologie für Echtzeit-Raytracing, die ein kleines neuronales Netzwerk nutzt, um die Lichtverhältnisse an jedem Punkt einer Szene vorherzusagen, statt sie rechenintensiv komplett zu simulieren.

Das Netzwerk lernt während des Spielens kontinuierlich (in Echtzeit) von kurzen Test-Lichtstrahlen und fungiert als intelligenter Speicher, der berechnen kann, wie Licht von Oberflächen abprallt, ohne dass die Grafikkarte den gesamten Lichtpfad verfolgen muss. Dies ermöglicht eine deutlich schnellere und rauschärmere Darstellung globaler Beleuchtung (Global Illumination), da komplexe Lichtberechnungen frühzeitig beendet und durch die präzise Schätzung der KI ersetzt werden können.

Erste Spiele, die das FSR Radiance Caching unterstützen, werden aber erst 2026 erwartet. AMD bietet für Entwickler nun im Rahmen der Veröffentlichung des Redstone-SDKs die Möglichkeit, das FSR Radiance Caching umzusetzen. Allerdings handelt es sich vorerst auch nur um eine Preview-Version.

Welche Spiele unterstützen FSR Redstone?

Die folgenden Spiele unterstützen bereits das FSR-Upscaling. Dazu ist nur ein Update auf den aktuellen Treiber notwendig bzw. die Spiele enthalten teilweise auch native Grafikoptionen dazu. Das FSR Upscaling basiert auf FSR 4, was die Anzahl der Spiele und die einfache Umsetzung erklärt.

Für FSR Frame Generation ist die Auswahl schon deutlich kleiner:

FSR Ray Regeneration wird zum aktuellen Zeitpunkt nur in Call of Duty: Black Ops 7 unterstützt.

Vergleich der Bildqualität

Für eine der Komponenten von FSR Redstone, dem FSR Ray Regeneration haben wir bereits eine Analyse der Bildqualität in Call of Duty: Black Ops 7 durchgeführt. Ein paar Beispiele:

Bildvergleich

Bildvergleich

Bildvergleich

Um die temporale Stabilität des Upscalings und der Frame-Generation-Technik darzustellen, haben wir ein kurzes Video erstellt. In diesem sind Szenen aus Cyberpunk 2077, Mafia: The Old World und F1 25 zu sehen.

In Cyperpunk 2077 ist beispielsweise auf die temporal instabile Darstellung der Neon-Beleuchtung in der Mitte (grüner Kubus) zu achten. Bei Mafia: The Old World ist die Takelage der Schiffe mit FSR 3.1 deutlich stärker am Flimmern. In F1 25 liegt der Fokus in der Betrachung im Nachziehen der Hinterräder in den Fragmenten in der Darstellung mit FSR 3.1. Dies tritt bei FSR 4 bzw. FSR Redstone nicht mehr auf.

Benchmarks

Für die Bildvergleiche und die nun folgenden Benchmarks haben wir das Grafikkarten-Testsystem verwendet. Dieses besteht aus:

• AMD Ryzen 7 9800X3D (Test)
• ASUS ROG Strix X870E-E Gaming WIFI (Test)
• G.Skill DDR5-6000 CL28 (Test)
• Seasonic Prime TX-1600 ATX 3.0
• Noctua NH-D15 G2 LBC (Test)

An Treiber-Versionen verwendet wurde GeForce Game Ready 591.44 und der AMD Software Adrenalin Edition 25.12.1, die uns vorab zur Verfügung stand.

Zunächst schauen wir auf den Einfluss auf die Leistung zwischen FSR 3.1 und der KI-basierten Version von FSR Redstone. Die ML-FSR-Version liegt ein paar Prozentpunkte vor der älteren Version FSR 3.1. So in dieser Form zeigte sich dies auch in den anderen Spielen, wenn hier ein Wechsel zwischen den FSR-Versionen möglich ist.

Je nach Spiel und Ausgangslage in der nativen Darstellung gewinnen AMD mit FSR und NVIDIA mit DLSS unterschiedlich stark an den FPS durch das Upscaling. Die Frame-Generation-Technik sorgt dann noch einmal dafür, dass in einem ähnlichen Verhältnis FPS hinzugewonnen werden. Den Vorsprung in der gebotenen Rohleistung kann die GeForce RTX 5080 meist durch die Bank in den Einstellungen mitnehmen. Es zeigt sich aber auch, bei welchen Spielen NVIDIA und bei welchen Spielen AMD als Technologiepartner Unterstützung geleistet haben.

Fazit

AMD macht mit FSR Redstone einen weiteren Schritt in Richtung der verbesserten KI-Unterstützung. FSR 4 stellt dabei die Basis dar. Das FSR Upscaling mit KI-Unterstützung kennen wir somit bereits. In Sachen Bildqualität konnte AMD mit den Verbesserungen in FSR 3 und nun mit FSR 4/Redstone mit NVIDIA fast gleichziehen. Das große Manko des analytischen/rein Vektor-basierten Ansatzes für das Upscaling verwendet man nicht mehr. Genau wie bei NVIDIA und DLSS ist auch bei AMD eine Weiterentwicklung zu verfolgen, die stetig Verbesserungen bringt.

Frame Generation ist das nächste Thema, welches AMD bei FSR Redstone angreift und wo es großes Verbesserungspotenzial gab. Auch hier verfolgte AMD bisher einen analytischen Ansatz ohne KI-Unterstützung. Die Bildqualität macht in Form der besseren temporalen Stabilität aber einen deutlichen Sprung nach vorne. Es dürfte zudem auch nur eine Frage der Zeit sein, bis auch AMD am Skalierungsfaktor von Frame Generation dreht und ebenfalls mehr als nur einen Zwischenframe per KI berechnen lässt.

FSR Ray Regeneration greift dort an, wo das Raytracing an seine Grenzen kommt bzw. es einfach zu aufwendig wäre, alle Pixel, die eigentlich in die Vorgabe einer Raytracing-Berechnung fallen, auch entsprechend zu berechnen. Bisher haben sich die Hersteller hier mit einem Denoiser beholfen. NVIDIA hat diesen Umstand früher erkannt und Ray Reconstruction ist in vielen Spielen bereits ein Bestandteil des Rendering-Prozesses. Auf Seiten von FSR Redstone ist Call of Duty: Black Ops 7 bisher der einzige Titel, der dies unterstützt.

Aktuell noch keine Rolle spielt das FSR Radiance Caching. Erst 2026 sollen erste Spiele erscheinen, die auf diese Funktion zurückgreifen. Hier sieht es bei NVIDIA aber auch nicht wirklich besser aus. RTX Neural Radiance Cache konnten wir bisher nur in Half-Life 2 RTX ausprobieren. Von einer großflächigen Umsetzung kann hier also bisher nicht die Rede sein.

So ganz reibungslos arbeitet FSR aber noch nicht. Dahingehend unterscheidet sich AMDs Umsetzung aber auch nicht von der bei NVIDIA. Auch hier gibt es in aktuellen Spielen immer wieder Fehler und Bugs. FSR Frame Generation hat noch ein paar Probleme mit dem Frame Pacing. Dies fällt je nach Spiel mal mehr und mal wenige stark auf.

Die maßgeblichen Verbesserungen durch FSR Redstone beschränken sich aber auf den Einsatz mit der aktuellen RDNA-4-Hardware. Besitzer einer Radeon-RX-7000- oder älteren Serie schauen demnach in die Röhre. Ihnen bleiben somit nur die älteren analytischen Ansätze für das Upscaling und Frame Generation, wenngleich vielfach bereits bewiesen wurde, dass auch die RDNA-3-Hardware dazu durchaus in der Lage ist.

AMD täte also gut daran, auch den Besitzern dieser vorherigen Generationen die Vorteile der höheren Bildqualität zukommen zu lassen, auch wenn verständlich ist, dass man lieber neue Karten verkaufen möchte. Natürlich gibt es mit diesem offiziellen Override-Ansatz gewisse Einschränkungen, wer, wenn nicht AMD, weiß aber, welche Stellschrauben hier bedient werden müssen, um daraus eine für die Praxis sinnvolle Umsetzung zu machen.

Mit dem AMD Software Adrenalin Edition 25.12.1 können ab heute alle Besitzer einer Radeon-RX-9000-Karte die neuen FSR-Redstone-Funktionen ausprobieren.

KI-Rendering ist gekommen, um zu bleiben

AMD, Intel und NVIDIA zeigen mit der immer weiter fortschreitenden Entwicklung von FSR, DLSS und XeSS, wohin der Weg führt. In den Laboren und in Techdemos werden bereits 3D-Szenen gezeigt, die vollständig per KI generiert sind. Die KI-Unterstützung für das Upscaling und Frame Generation wird immer weiter fortschreiten. Irgendwann wird es so weit sein, dass die eigentliche Rendering-Pipeline der Grafikkarte nur noch intern mit extrem niedriger Auflösung rendert, um überhaupt geometrische Informationen und die Bewegung in diesen durch die Eingaben des Nutzers zu erfassen. Die Ausgabe wird dann aber vollständig aus KI-generierten Frames bestehen.