FSR: la apuesta de AMD para sustituir al DLSS de NVidia

Rubén Castro, 25 junio 2021

La tecnología de AMD FidelityFX Super Resolution (o FSR, por sus siglas en inglés) es el competidor directo del DLSS de Nvidia, una función que se ha convertido en un punto de venta clave para las tarjetas gráficas GeForce en los últimos 18 meses. AMD ha tardado mucho tiempo en preparar su propia función de escalado, pero a partir de hoy está preparada para competir y ahora tiene que dar soporte a FSR en más juegos.

En este artículo vamos a ver cómo funciona la tecnología FSR y comprobaremos su rendimiento en fotogramas por segundo y calidad de imagen.

¿Qué es el FSR?

El FSR es una tecnología de escalado diseñada para mejorar el rendimiento de los juegos con una pérdida mínima de calidad visual.

Al igual que el DLSS el concepto es que puedes reducir la resolución de renderizado del juego y utilizar un algoritmo para escalar la imagen a tu resolución objetivo, normalmente la resolución nativa de tu monitor. La reducción de la resolución de renderizado mejora sustancialmente el rendimiento y, si la técnica de escalado es lo suficientemente buena, puede lograrse conservando la mayor parte del detalle de la imagen.

Hasta ahora, la tecnología reina era el DLSS de Nvidia, la solución de escalado temporal basada en inteligencia artificial que se ejecuta en las GPU GeForce RTX. El escalado temporal significa que los datos se acumulan a partir de múltiples fotogramas y se combinan en la imagen final, con el componente de IA que se ejecuta en los núcleos Tensor de Nvidia para ayudar en esta reconstrucción. DLSS ha pasado por más de una iteración, y ahora mismo, en la versión 2.0, funciona francamente bien (la versión inicial tenía una calidad de imagen baja).

FSR funciona de una manera totalmente diferente. En lugar de utilizar el escalado temporal, FSR se basa exclusivamente en el escalado espacial. Esto simplifica enormemente el algoritmo: el escalado espacial no depende de los datos de varios fotogramas, ni de los vectores de movimiento, lo que facilita su integración en los juegos, ya que hay menos entradas de datos. Sin embargo, al haber menos datos con los que trabajar, los algoritmos de escalado espacial tienen que ser muy buenos a la hora de reconstruir la imagen, y tradicionalmente es aquí donde se han quedado cortos.

AMD no ha entrado en grandes detalles sobre el funcionamiento de su algoritmo, pero nos dice que no se trata de un simple refrito del escalado bilineal, que es el método “estándar” para el escalado espacial. AMD denomina a su técnica “algoritmo avanzado de reconstrucción de bordes”, que se combina con una pasada de nitidez para crear la imagen final. El algoritmo sólo tiene una entrada, que es el fotograma de menor resolución.

Además, AMD nos dice que la IA no se utiliza en ninguna fase del proceso de FSR (por lo que FSR no es la tecnología descrita en esa patente que ha estado circulando).

A pesar de ser una técnica más sencilla, el FSR requiere una integración por juego. Esto se debe a que el FSR debe ejecutarse antes de la etapa de efectos finales en el pipeline, es decir, antes de que se renderice el HUD, y antes de que se implementen cosas como el grano de la película. Si la FSR se aplicara a la salida final de un juego, muchos elementos (como el HUD) se escalarían, probablemente con artefactos y otros problemas visuales. Si se optimiza cada juego, se puede garantizar que sólo se ejecute la parte prevista del juego con una resolución de renderizado reducida.

AMD ha adoptado el enfoque del escalado espacial por dos razones:

  • Facilidad de integración: el FSR es un sombreador de cómputo único con entradas de datos simples, y es una tecnología de código abierto.
  • Compatibilidad: al no utilizar la IA, el FSR es capaz de funcionar con las tarjetas gráficas Radeon RX 480 (2016) y posteriores. Además, también funciona con las GPU de Nvidia de la serie GeForce 10 y más recientes. Esto significa que GPU populares como la GTX 1060 y la GTX 1660 pueden aprovechar el FSR.

FSR frente a DLSS

Algunas personas compararán el funcionamiento de FSR con el de DLSS y podrían llegar a la conclusión de que FSR no es un competidor real de DLSS porque funcionan de forma fundamentalmente diferente. Pero en mi opinión eso no es cierto.

En la práctica, ambas tecnologías han sido diseñadas y creadas para alcanzar el mismo objetivo: mejorar el rendimiento de los juegos mediante el renderizado a una resolución más baja, pero con una pérdida mínima de calidad visual a través del upscaling.

Juegos soportados por FSR

FSR se acaba de lanzar con soporte en 7 juegos, sin embargo, sólo 4 de ellos han sido lanzados como versión final siendo los más importantes son Godfall y Anno 1800.

AMD ha prometido soporte en otros títulos que llegarán pronto, incluyendo Far Cry 6, Resident Evil Village, Dota 2 y Baldur’s Gate 3 como algunos de los nombres más conocidos. Necromunda Hired Gun también será interesante, ya que ese juego ya es compatible con DLSS, por lo que podría convertirse en nuestra primera comparación real entre DLSS y FSR.

Aun así, esta lista de compatibilidad no es más que una promesa. Nvidia hizo lo mismo cuando lanzó DLSS, pero muchos de esos títulos iniciales nunca llegaron a soportar DLSS y les ha costado mucho esfuerzo (y tiempo) llevar DLSS 2.0 a una variedad decente de títulos.

De todas formas, gracias a la forma de funcionar de FSR, es probable que muchos desarrolladores aprovechen esta tecnología para conseguir mejor rendimiento.

Rendimiento de FSR y calidad de imagen

Rendimiento

En las pruebas de rendimiento con una tarjeta AMD RX 5700XT y el Anno 1800 con una resolución de 4K a detalles altos y 4xAA se obtiene una velocidad de fotogramas:

  • FSR Off: 39 fps
  • FSR Ultra Quality: 50 fps
  • FSR Quality: 57 fps
  • FSR Balanced: 66 fps
  • FSR Performance: 77 fps

Como podemos ver, el aumento de rendimiento es bastante significativo haciendo el juego mucho más jugable en todas las calidades de FSR.

Calidad de imagen

El FSR mantiene una calidad de imagen excelente en el modo Ultra Quality en 4K y es casi imposible ver diferencias respecto al FSR Off. Sin hacer zoom, este modo se ve prácticamente igual que el renderizado nativo de Godfall.

A medida que se bajamos al modo Quality se introduce algo de suavidad, pero la calidad de imagen se mantiene bien, incluso para elementos de detalle como el follaje.

Sin embargo, los modos Balanced y Performance suponen un claro retroceso en términos de calidad y, en el caso de este último, de desenfoque. No es la calidad de imagen que se espera del 4K nativo.

A 1440p el FSR no es tan impresionante y el único modo que conserva una excelente calidad de imagen es el modo Ultra Quality.

A 1080p, el FSR no es sorprendente. Incluso usando el modo de Ultra Quality, hay una notable pérdida de detalle en comparación con la presentación nativa.

Resumen

La tecnología Super Resolución FidelityFX de AMD funciona realmente bien, aunque no llega al nivel del DLSS 2.0. En estos momentos, la calidad del FSR se sitúa en algún punto medio entre el DLSS 1.0 y el 2.0. Aun así, la realidad es que FSR es bastante decente en algunos modos, y a veces compite de tú a tú con DLSS 2.0.

En estos momentos, a 4K, tanto el modo Ultra Quality como el Quality se acercan bastante al renderizado nativo, al tiempo que ofrecen un aumento del rendimiento del ~40% con el modo de Ultra Quality, y del ~65% con el de Quality. Además, funciona tanto en tarjetas AMD como Nvidia.

El FSR también se puede utilizar a 1440p, pero sólo con el modo de Ultra Quality. Con esta configuración, la calidad de imagen es bastante buena y se acerca a la nativa. Siempre que no estés limitado por la CPU al bajar la resolución de renderizado, se puede conseguir una mejora de rendimiento del 30% aproximadamente.

Los demás modos no son especialmente utilizables, al menos de momento. Los modos Balanced y Performance sufren una notable pérdida de calidad y la introducción de artefactos como el shimmering, independientemente de la resolución. Además, a 1080p, el FSR no es suficiente ni siquiera con el modo de Ultra Quality. El FSR es mejor que el upscaling tradicional, así que quizás estos modos inferiores sean útiles para los gráficos integrados cuando sea mejor que nada.

Ahora, al comparar FSR y DLSS 2.0, la cosa es más complicada. En el mejor de los casos, FSR es bastante competitivo con DLSS 2.0, aunque todavía no podemos comparar ambos en el mismo juego. En los modos de mayor calidad, la calidad de imagen que ofrece el FSR está sólo un poco por detrás del DLSS, al tiempo que proporciona un aumento de rendimiento similar. Tampoco sufre de ghosting en movimiento, ya que FSR no es una solución temporal, y la sobrecarga de rendimiento de usar FSR parece menor que DLSS para una resolución de renderización dada.

Sin embargo, DLSS 2.0 es claramente mejor a la hora de escalar desde resoluciones de renderizado inferiores, como transformar 1080p en 4K. Un reescalado espacial simplemente no va a ser tan bueno como un reescalado temporal que puede reunir información de más fuentes en su intento de reconstruir la imagen. Lo que esto significa en la práctica es que DLSS 2.0 es mucho mejor en sus modos Equilibrado y Rendimiento en comparación con FSR; mientras que FSR puede ser borroso, DLSS conserva más detalles. Ambas técnicas pueden sufrir de shimmering o artefactos similares dependiendo de la situación.

Aunque DLSS 2.0 puede ser técnicamente superior en algunas situaciones, la contrapartida de AMD es una mayor compatibilidad y facilidad de integración. FSR funciona en productos de gama baja, incluso en los de Nvidia, lo que es bastante bueno. Esto provocará todo tipo de discusiones en los desarrolladores. Con recursos limitados, ¿apostarán por integrar FSR que puede atender a un público más amplio pero que no es tan bueno como DLSS 2.0, o se decantarán por la opción de mejor calidad de DLSS que está limitada a los propietarios de GPU RTX? Obviamente, la opción preferida es incluir ambas cosas, pero puede que eso no sea factible en la mayoría de los estudios, e incluso algunos grandes desarrolladores pueden optar por la vía fácil en este caso.