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GeForce-RTX-20-Serie: Neuer AA-Modi DLSS erläutert und erste Leistungsdaten

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nvidia-rtx2080tiIm Rahmen der Präsentation der GeForce-RTX-20-Serie hat NVIDIA einige Details zu zwei Techniken bekannt gegeben, die wir zum aktuellen Zeitpunkt bereits veröffentlichen dürfen. Bereits seit Montag ist bekannt, dass es mit der nächsten GeForce-Generation einen neue Anti-Aliasing-Modi geben wird. Dieser heißt DLSS, was für Deep Learning Super Sampling steht.

Auf Basis der Unreal Engine 4, bzw. der Infiltrator-Demo zeigte NVIDIA bereits am Montag den nicht vorhandenen visuellen Unterschied zwischen einem (TAA) Temporal Anti-Aliasing und dem DLSS. Die meisten Render-Engines verwenden einen sogenannten Deferred Renderer. Das heißt, für die Berechnung einer dreidimensionalen Szene werden die Geometrie- und die Lichtberechnungen getrennt voneinander verarbeitet. Nur dies machte es bisher möglich, mehrere hundert dynamische Lichtquellen in geometrisch komplexen Szenen überhaupt mit einbeziehen zu können. Das Super Sampling ist in einem Deferred Renderer besonders aufwändig.

Statt eines TAA auf 4K kann mit den Turing-Karten nun ein DLSS angewendet werden. Ein DLSS 2x soll hinsichtlich der Darstellungsqualität auf Niveau eines 64x Super Sampling sein. Wir konnten uns in einer Demo davon überzeugen, dass visuell wirklich kaum Unterschiede auszumachen sind. Allerdings werden solche AA-Filter von jedem anders wahrgenommen. Außerdem kommen manche Spiele/Engines mit bestimmten AA-Filtern besonders gut klar, andere wiederum verschlechtern den Bildeindruck.

NVIDIA nutzt die eigene Cloud-Hardware in Form des SATURN-V-Supercomputers, um auf mehreren hundert oder gar tausenden Tesla V100 das Training der Deep-Learning-Netzwerke vorzunehmen. Ein sogenannter Temporal Stable Convolutional Autoencoder berechnet dazu 500 Milliarden FP16-Operationen pro Sekunde und erstellt 64 Samples, die als Basis einer idealen Darstellung herangezogen werden können. Das Deep-Learning-Netzwerk wird also in der Cloud trainiert und nicht jedes Spiel muss für die Anwendung von DLSS auch explizit trainiert werden. Ist das Netzwerk auf einige Spiele trainiert worden, kann der Algorithmus auch auf anderen Spielen angewendet werden.

Das Inferencing findet dann auf der Turing-Hardware im Gaming-Rechner statt und wird durch die Tensor Cores unterstützt. Die dazu notwendigen Daten werden per GeForce Experience an den Rechner übertragen und sind nur wenige Megabyte groß. Allerdings würde damit auch die Installation der GeForce Experience zusätzlich zum Treiber notwendig und zudem verlangt dieser nach einem Login und kann nicht mehr einfach so betrieben werden.

15 Spiele sollen DLSS unterstützen. Bisher bekannt ist dies für die folgenden:

  • Ark: Survival Evolved
  • Atomic Heart
  • Dauntless
  • Final Fantasy XV
  • Fractured Lands
  • Hitman 2
  • Islands of Nyne
  • Justice
  • JX3
  • Mechwarrior 5: Mercenaries
  • PlayerUnknown’s Battlegrounds
  • Remnant: From the Ashes 
  • Serious Sam 4: Planet Badass
  • Shadow of the Tomb Raider
  • The Forge Arena
  • We Happy Few

Einschätzung der Leistung von DLSS

NVIDIA hat auch eine erste Einschätzung der Leistung von DLSS im Vergleich zu TAA ermöglicht. Während eine GeForce GTX 1080 Ti die Infiltrator-Demo in 4K-Auflösung mit TAA bei 38 FPS berechnet, schafft eine GeForce RTX 2080 Ti dies mit etwa 60 FPS. Schaltet man das TAA ab und verwendet stattdessen DLSS, erreicht die GeForce RTX 2080 Ti fast 80 FPS und damit doppelt so viele Frames pro Sekunde wie eine GeForce GTX 1080 Ti.

An dieser Stelle sei aber noch einmal angemerkt, dass die Infiltrator-Demo nicht als genereller Maßstab für die Leistung von DLSS herangezogen werden sollte. In einigen Beispielen konnte NVIDIA aber aufzeigen, dass die Darstellungsqualität sich teilweise verbessert, zumindest aber auf gleichem Niveau ist. Die Leistung steigt zumindest hier spürbar an.

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Erste Leistungsdaten zur GeForce RTX 2080

Neben dem neuen AA-Modi DLSS liefert NVIDIA auch gleich einige Leistungsdaten zu den Karten – zumindest zur GeForce RTX 2080. Bereits obiges Diagramm macht einen theoretischen Vergleich zwischen der GeForce GTX 1080 und der GeForce RTX 2080 möglich.

Das erste Diagramm zeigt die Leistungsdaten einer GeForce GTX 1080 in grau, eine GeForce RTX 2080 kommt bei gleichen Einstellungen auf die 1,4- bis 1,5-fache Leistung. In hellgrün hat eine GeForce RTX 2080 das DLSS eingeschaltet und verzichtet auf sonstige AA-Modi – ist dann um den Faktor 1,8 bis 2,2 schneller.

Die letzten vier Spiele vergleichen eine GeForce GTX 1080 direkt mit einer GeForce RTX 2080. Da hier kein DLSS möglich ist, wird wieder ein direkter Vergleich möglich. Teilweise erreicht die GeForce RTX 2080 eine um den Faktor 1,5 höhere Leistung im Vergleich zu einer GeForce GTX 1080.

Auf einem weiteren Bild gibt NVIDIA einige Leistungswerte für die GeForce RTX 2080 in 4K HDR mit 60 Hz an. Unbekannt ist, welche Qualitätseinstellungen NVIDIA hier gewählt hat. Ausgehend von den mindestens 60 FPS, die hier für alle Spiele genannt werden, dürften die Einstellungen recht niedrig gewählt worden sein.

Ansel RTX

Zusammen mit den neuen Karten der GeForce-RTX-20-Serie wird es auch neue Funktionen innerhalb der GeForce Experience, bzw. der Ansel-Funktion geben. Diese fasst NVIDIA unter dem Begriff Ansel RTX zusammen.

Unter anderem wird es Ray Tracing Captures, bzw. Ansel RT, also Screenshots mit der Unterstützung von Ray Tracing, geben. Eine Ray-Tracing-Szene wird nicht nur in Echtzeit berechnet, sondern bei einem statischen Bild wird das durch Ray Tracing berechnete Bild immer weiter mit Details gefüllt – so wie man dies für ein Ray Tracing außerhalb von Echtzeit-Anwendungen kennt. Die Entwickler können unterschiedlich viele Durchläufe, bzw. Bounces festlegen. Möglich sind bis zu 32 Shadow Samples, 40 Reflexion Samples, zwölf Ambient Occlusion Samples (Umgebungsbeleuchtung) und 10x Refraktionen pro Pixel.

Eine weitere Funktion von Ansel RTX ist das AI Up-Res. Aus einem Ansel-Screenshot in 1080p wird ein 8K Up-Res-Screenshot. Deep-Learning-Algorithmen berechnen dazu die fehlenden Bildinhalte. Auch neue Filter und vieles mehr wird es im Rahmen von Ansel RTX noch geben.

Alle weiteren Informationen zu den bisher veröffentlichten Karten gibt es in der Launch-News zur GeForce RTX 2080 Ti, RTX 2080 und RTX 2070. Für weitere Details zur Architektur sowie eigene Benchmarks der Karten müssen wir noch um etwas Geduld bitten.