به‌روزرسانی درایور FSR 4.1 شرکت AMD «بزرگترین جهش کیفی» را برای پردازنده‌های گرافیکی Radeon RX 7000 به ارمغان می‌آورد و به انحصار RDNA 4 پایان می‌دهد

شرکت AMD رسماً فناوری FidelityFX Super Resolution (FSR) 4.1 را برای کارت‌های گرافیک نسل قبلی خود یعنی Radeon RX 7000 عرضه کرده است؛ اقدامی که منتقدان آن را بزرگترین جهش کیفی نرم‌افزاری در تاریخ سخت‌افزارهای Radeon می‌نامند. این به‌روزرسانی که در بسته درایور جدید Adrenalin Edition 26.6.2 گنجانده شده است، نحوه عملکرد پردازنده‌های گرافیکی قدیمی‌تر AMD در ارتقاء مقیاس تصویر را به طور اساسی تغییر می‌دهد. با انتقال از الگوریتم‌های سنتی به یک شبکه عصبی، این نرم‌افزار به طور چشمگیری وفاداری بصری را در بازی‌های ویدیویی مدرن بهبود می‌بخشد. این عرضه یک لحظه محوری برای گیمرهای کامپیوتر شخصی است، زیرا عملاً به انحصار سخت‌افزاری بحث‌برانگیزی که پیش از این فناوری FSR 4 را پشت کارت‌های گرافیک جدید سری RX 9000 شرکت AMD قفل کرده بود، پایان می‌دهد.[1][2]

تصمیم برای بازگردانی این فناوری پیشرفته ارتقاء مقیاس، جان تازه‌ای به میلیون‌ها کامپیوتر گیمینگ موجود می‌بخشد و به آن‌ها اجازه می‌دهد در اجرای بازی‌های مدرن و سنگین، فراتر از توان ظاهری خود عمل کنند. برای مصرف‌کنندگان، این به‌روزرسانی ارزش افزوده‌ای عظیم به سخت‌افزاری است که از قبل مالک آن هستند و عمر مفید سری Radeon RX 7000 را برای سال‌ها افزایش می‌دهد. به جای اینکه گیمرها مجبور به یک چرخه ارتقاء گران‌قیمت برای دسترسی به رندرینگ مبتنی بر هوش مصنوعی مدرن باشند، اکنون می‌توانند کیفیت تصویر نزدیک به کیفیت اصلی و نرخ فریم بالا را روی سیلیکونی که در سال ۲۰۲۲ عرضه شد، به دست آورند. تحلیلگران سخت‌افزار به طور گسترده این حرکت را به عنوان یک پیروزی نادر و مشتری‌مدارانه در صنعتی که به طور فزاینده‌ای با منسوخ شدن برنامه‌ریزی شده و ویژگی‌های نرم‌افزاری پولی تعریف می‌شود، ستوده‌اند.[4][8]

برای درک اهمیت این به‌روزرسانی، باید به شکاف تاریخی بین AMD و رقیب اصلی آن، انویدیا، نگاه کرد. برای سال‌ها، فناوری Deep Learning Super Sampling (DLSS) انویدیا یک برتری بصری متمایز و مورد تأیید در فضای گیمینگ کامپیوتر شخصی داشت. انویدیا این برتری را با استفاده از سخت‌افزار هوش مصنوعی اختصاصی – معروف به هسته‌های تنسور (Tensor Cores) – که مستقیماً در کارت‌های گرافیک RTX آن تعبیه شده بود، به دست آورد تا تصاویر با وضوح بالا را از ورودی‌های با وضوح پایین‌تر بازسازی کند. از آنجایی که ارتقاء مقیاس توسط یادگیری ماشینی هدایت می‌شد، DLSS می‌توانست داده‌های پیکسلی از دست رفته را به طور هوشمند پیش‌بینی کند و در نتیجه تصاویری واضح و پایدار ایجاد کند، حتی زمانی که بازی به صورت داخلی با کسری از وضوح واقعی نمایشگر رندر می‌شد.[7]

راهکار ارتقاء مقیاس قبلی AMD، یعنی FSR 3.1، رویکردی اساساً متفاوت داشت. از آنجایی که کارت‌های Radeon قدیمی‌تر فاقد سخت‌افزار اختصاصی هوش مصنوعی بودند، FSR 3.1 به جای یادگیری ماشینی، کاملاً به محاسبات الگوریتمی سنتی و ارتقاء مقیاس فضایی متکی بود. در حالی که این فناوری با موفقیت نرخ فریم را افزایش داد و AMD را در معیارهای عملکرد خام رقابتی نگه داشت، اما با پایداری تصویر به شدت مشکل داشت. گیمرها اغلب از مصنوعات بصری آزاردهنده، از جمله شبح‌مانندی شدید پشت اشیاء متحرک سریع، سوسو زدن شاخ و برگ‌ها در محیط‌های بیرونی و لبه‌های چشمک‌زن در جزئیات هندسی ظریف شکایت می‌کردند. در وضوح‌های داخلی پایین‌تر، مانند ارتقاء ۱۰۸۰p به ۱۴۴۰p، محدودیت‌های الگوریتمی FSR 3.1 در مقایسه با جایگزین مبتنی بر هوش مصنوعی انویدیا کاملاً آشکار می‌شد.[1][7]

معرفی FSR 4 با انتقال خط لوله ارتقاء مقیاس AMD به یک مدل شبکه عصبی، این الگو را به طور کامل تغییر داد. با آموزش یک هوش مصنوعی برای درک اینکه فریم‌های با وضوح پایین هنگام ارتقاء مقیاس چگونه باید به نظر برسند، این نرم‌افزار سرانجام توانست جزئیات از دست رفته را با همان هوش پیش‌بینی‌کننده DLSS بازسازی کند. با این حال، هنگامی که FSR 4 در اوایل سال ۲۰۲۵ عرضه شد، AMD این فناوری را منحصراً به معماری جدید RDNA 4 خود محدود کرد. این شرکت به محدودیت‌های فنی اشاره کرد و توضیح داد که پردازنده‌های گرافیکی جدید سری RX 9000 دارای شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری اختصاصی برای عملیات ممیز شناور ۸ بیتی (FP8) هستند – یک فرمت داده بسیار کارآمد که مدل یادگیری ماشینی FSR 4 برای اجرا با سرعت‌های گیمینگ در زمان واقعی به آن نیاز داشت.[1][5]

برای کارت‌های RDNA 3 قدیمی‌تر، مانند Radeon RX 7800 XT بسیار محبوب و پرچمدار RX 7900 XTX، عدم پشتیبانی بومی از FP8 به نظر می‌رسید که زنگ خطر را برای ارتقاء مقیاس مبتنی بر هوش مصنوعی به صدا درآورده است. برای ماه‌ها، به نظر می‌رسید که این پردازنده‌های گرافیکی به طور دائمی با الگوریتم ضعیف‌تر FSR 3.1 باقی خواهند ماند و عملاً یک سقف سخت بر طول عمر بصری آن‌ها تحمیل می‌شد. جامعه گیمینگ کامپیوتر شخصی عمدتاً پذیرفته بود که ارتقاء مقیاس یادگیری ماشینی یک ویژگی انحصاری سخت‌افزاری باقی خواهد ماند، که فروش نسل جدید کارت‌های گرافیک را افزایش می‌دهد در حالی که پایگاه عظیم کاربران سری RX 7000 را در عصر الگوریتمی پشت سر می‌گذارد. این ناامیدی ملموس بود، به خصوص با توجه به اینکه انویدیا توانسته بود از ارتقاء مقیاس هوش مصنوعی خود در چندین نسل سخت‌افزاری پشتیبانی کند.[1][8]

پیشرفتی که مسیر AMD را تغییر داد، از طریق یک ترجمه ریاضی پیچیده حاصل شد. برای اینکه شبکه عصبی روی سیلیکون قدیمی‌تر بدون از بین بردن عملکرد بازی کار کند، مهندسان AMD مدل یادگیری ماشینی FSR 4.1 را تبدیل کردند تا به جای FP8 از دستورالعمل‌های عدد صحیح ۸ بیتی (INT8) استفاده کند. هر دو معماری RDNA 3 و حتی RDNA 2 قدیمی‌تر، به طور بومی از محاسبات INT8 پشتیبانی می‌کنند. این تبدیل حیاتی به پردازنده‌های جریانی استاندارد پردازنده گرافیکی اجازه داد تا بار کاری سنگین هوش مصنوعی را بدون نیاز به شتاب‌دهنده‌های تخصصی FP8 که منحصراً در کارت‌های RDNA 4 جدیدتر یافت می‌شوند، اجرا کنند. این یک مانع بزرگ مهندسی نرم‌افزار بود که مستلزم بازآموزی و بهینه‌سازی مدل توسط AMD بود تا اطمینان حاصل شود که محاسبات عدد صحیح کیفیت تصویر نهایی را کاهش نمی‌دهد.[1][5][6]

نتایج این تبدیل INT8 تحلیلگران سخت‌افزار و منتقدان فناوری را در سراسر صنعت شگفت‌زده کرده است. آزمایش‌های مستقل از رسانه‌های برجسته‌ای مانند TechSpot و Hardware Unboxed تأیید می‌کند که نسخه INT8 از FSR 4.1 تصویری تولید می‌کند که عملاً از نسخه FP8 که روی سخت‌افزار جدیدتر اجرا می‌شود، قابل تشخیص نیست. AMD توانست شبکه عصبی را بدون به خطر انداختن دقت پیش‌بینی خود یا ایجاد خطاهای بصری جدید بازگردانی کند. هنگام تجزیه و تحلیل تصاویر کنار هم در وضوح 4K، منتقدان خاطرنشان کردند که مدل مبتنی بر عدد صحیح با موفقیت جزئیات ظریف را بازسازی می‌کند، بافت‌ها را تیزتر می‌کند و پایداری زمانی را به همان اندازه مؤثر که پیاده‌سازی پرچمدار RDNA 4 انجام می‌دهد، حفظ می‌کند. این گواهی بر انعطاف‌پذیری مدل یادگیری ماشینی زیربنایی است.[1][2]

در حرکت، بهبودهای بصری نسبت به نسل قبلی متحول‌کننده هستند. شبکه عصبی به طور مؤثری سوسو زدن پوشش گیاهی، لبه‌های دندانه‌دار و مصنوعات شبح‌مانندی را که FSR 3.1 را در بازی‌های سنگینی مانند Cyberpunk 2077 و Assassin's Creed Shadows آزار می‌داد، حذف می‌کند. منتقدان به یک معیار به ویژه چشمگیر اشاره کرده‌اند: حالت «عملکرد» (Performance) FSR 4.1 در وضوح 4K اکنون به طور قابل توجهی بهتر از حالت «کیفیت» (Quality) FSR 3.1 به نظر می‌رسد. این بدان معناست که گیمرها می‌توانند وضوح رندر داخلی خود را به طور قابل توجهی پایین‌تر بیاورند – که مقدار زیادی از قدرت محاسباتی پردازنده گرافیکی را آزاد می‌کند – بدون اینکه از کیفیت تصویر تار و ناپایداری که قبلاً با تنظیمات ارتقاء مقیاس تهاجمی همراه بود، رنج ببرند. جزئیات ظریفی مانند نرده‌های سیمی، خطوط برق دوردست و موهای شخصیت‌ها در نهایت هنگام حرکت دوربین در صحنه، ثابت باقی می‌مانند.[1][7]

با این حال، برای دستیابی به این برابری بصری، یک بده‌بستان عملکردی قابل اندازه‌گیری وجود دارد. از آنجایی که اجرای محاسبات INT8 روی پردازنده‌های جریانی عمومی ذاتاً کارایی کمتری نسبت به اجرای محاسبات FP8 روی سخت‌افزار اختصاصی هوش مصنوعی دارد، پردازش مدل FSR 4.1 در کارت RX 7000 کمی بیشتر از FSR 3.1 الگوریتمی قدیمی زمان می‌برد. بار کاری یادگیری ماشینی بخش کوچکی از بودجه رندرینگ پردازنده گرافیکی را مصرف می‌کند، به این معنی که حداکثر نرخ فریم مطلق که یک بازیکن می‌تواند به آن دست یابد، کمی کمتر از زمانی است که از سیستم ارتقاء مقیاس قدیمی‌تر و ساده‌تر استفاده می‌شد. در سناریوهای بسیار سنگین، سربار اجرای شبکه عصبی روی واحدهای محاسباتی استاندارد به یک عامل قابل مشاهده در نمودارهای بنچمارک تبدیل می‌شود.[1][2]

در عمل، این بدان معناست که یک کارت رده بالا مانند Radeon RX 7900 XTX ممکن است با فعال بودن FSR 4.1، فریم‌های کمتری در ثانیه نسبت به زمانی که FSR 3.1 فعال بود، ارائه دهد. به عنوان مثال، در یک بار کاری سنگین با رهگیری پرتو (ray-traced)، بازی‌ای که با FSR 3.1 با ۸۶ فریم در ثانیه اجرا می‌شد، ممکن است با FSR 4.1 به ۸۰ فریم در ثانیه کاهش یابد. با این حال، اجماع غالب در میان کارشناسان سخت‌افزار این است که این بده‌بستان کاملاً ارزشش را دارد. فدا کردن چند فریم در ازای یک جهش نسلی عظیم در پایداری و وضوح تصویر، یک برد خالص واضح برای تجربه بازیکن است، زیرا نقص‌های بصری FSR 3.1 اغلب غوطه‌وری در بازی‌های با کیفیت بالا را از بین می‌برد.[1][6]

مکانیسم استقرار FSR 4.1 برای کاربران نهایی به طرز شگفت‌آوری یکپارچه است و نیاز به انتشار پچ‌های جداگانه توسط توسعه‌دهندگان بازی را دور می‌زند. از آنجایی که به‌روزرسانی به طور کامل در سطح درایور مدیریت می‌شود، نرم‌افزار Adrenalin به طور خودکار مدل یادگیری ماشینی INT8 جدید را در هر یک از بیش از ۳۰۰ بازی که از قبل از API FSR 3.1 پشتیبانی می‌کنند، تزریق می‌کند. گیمرها فقط باید درایورهای گرافیک خود را به نسخه ۲۶.۶.۲ به‌روزرسانی کنند و مطمئن شوند که FSR در منوی نمایش بازی فعال است. درایور درخواست ارتقاء مقیاس را رهگیری می‌کند و به طور یکپارچه شبکه عصبی را جایگزین الگوریتم قدیمی می‌کند و فوراً جلوه‌های بصری بازی را ارتقا می‌دهد.[2][4]

در حالی که گیمرهای کامپیوترهای رومیزی از ارتقاء فوری استقبال می‌کنند، این به‌روزرسانی درایور پیامدهای عظیمی برای اکوسیستم گسترده‌تر گیمینگ، به ویژه بازار رو به رشد کنسول‌های دستی قابل حمل، دارد. دستگاه‌های مجهز به APUهای AMD – از جمله Steam Deck بسیار محبوب، کنسول‌های دستی مختلف مبتنی بر ویندوز از ایسوس و لنوو، و Steam Machine آتی Valve – برای دستیابی به نرخ فریم قابل بازی در وضوح‌های ۱۰۸۰p و ۱۴۴۰p به شدت به ارتقاء مقیاس تهاجمی متکی هستند. از آنجایی که این دستگاه‌های قابل حمل با محدودیت‌های سخت‌گیرانه باتری و حرارتی کار می‌کنند، به حداکثر رساندن کیفیت تصویر در وضوح‌های رندر داخلی بسیار پایین برای دوام طولانی‌مدت آن‌ها در بازار حیاتی است.[4]

AMD رسماً تأیید کرده است که فعالانه در حال توسعه «مدل‌های یادگیری ماشینی سبک» است که به طور خاص برای این APUهای RDNA 3 و RDNA 3.5 طراحی شده‌اند. از آنجایی که گرافیک‌های یکپارچه قدرت محاسباتی خام به مراتب کمتری نسبت به کارت‌های دسکتاپ مجزا دارند، اجرای مدل استاندارد INT8 بیش از حد منابع APU را مصرف می‌کند و عملاً مزایای عملکردی ارتقاء مقیاس را از بین می‌برد. مدل‌های سبک آتی قصد دارند تعادل ظریفی برقرار کنند، وزن محاسباتی شبکه عصبی را کاهش دهند در حالی که همچنان مزایای بازسازی مبتنی بر هوش مصنوعی را در آینده نزدیک به دستگاه‌های دستی کم‌مصرف ارائه می‌دهند. این رویکرد سفارشی تضمین می‌کند که اکوسیستم کنسول‌های دستی در انتقال به رندرینگ عصبی عقب نخواهد ماند.[2][5]

برای مصرف‌کنندگان مهم است که توجه داشته باشند در حالی که ارتقاء مقیاس FSR 4.1 با موفقیت بازگردانی شده است، کل مجموعه نرم‌افزاری گسترده‌تر «Redstone» شرکت AMD همچنان در نسل‌های سخت‌افزاری مختلف تقسیم شده است. ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند FSR Frame Generation 4.0 – که از هوش مصنوعی برای درون‌یابی فریم‌های کاملاً جدید استفاده می‌کند – و FSR Ray Regeneration – که به طور هوشمند نورپردازی پیچیده رهگیری پرتو را نویزگیری می‌کند – همچنان منحصراً در سخت‌افزار RDNA 4 باقی می‌مانند. این ویژگی‌ها دارای الزامات عملکردی متمایز و بسیار سنگینی هستند که در حال حاضر اجرای آن‌ها را روی پردازنده‌های جریانی قدیمی‌تر غیرممکن می‌سازد، به این معنی که دارندگان RX 7000 فقط جزء ارتقاء مقیاس بسته FSR 4 را دریافت می‌کنند. با این حال، با توجه به اینکه ارتقاء مقیاس پرکاربردترین ویژگی است، این مصالحه به طور گسترده قابل قبول تلقی می‌شود.[3][4]

علاوه بر این، دارندگان سری Radeon RX 6000 قدیمی‌تر، که مبتنی بر معماری RDNA 2 است، باید کمی بیشتر منتظر بمانند تا ارتقاء شبکه عصبی را تجربه کنند. AMD رسماً پشتیبانی INT8 برای کارت‌های گرافیک مبتنی بر RDNA 2 را برای اوایل سال ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی کرده است. این شرکت به نیاز به بهینه‌سازی‌های معماری بیشتر اشاره کرد تا اطمینان حاصل شود که مدل یادگیری ماشینی به طور کارآمد روی سیلیکون قدیمی‌تر اجرا می‌شود، که محاسبات عدد صحیح را متفاوت از نسل RDNA 3 مدیریت می‌کند. با وجود این تأخیر، تأیید اینکه سخت‌افزار سه نسل قدیمی در نهایت ارتقاء مقیاس هوش مصنوعی پیشرفته را دریافت خواهد کرد، گواهی بر تعهد مجدد AMD به طول عمر نرم‌افزاری است.[2][6]

تصمیم برای بازگردانی FSR 4.1 نشان‌دهنده یک تغییر استراتژیک مهم برای بخش گرافیک AMD است. در حالی که اعمال انحصار سخت‌افزاری سخت‌گیرانه یک تاکتیک سنتی است که توسط شرکت‌های فناوری برای افزایش فروش پردازنده‌های گرافیکی جدید استفاده می‌شود، AMD به وضوح تشخیص داد که گسترش پایگاه کاربران برای بهترین فناوری ارتقاء مقیاس آن برای رقابت با اکوسیستم تثبیت شده DLSS انویدیا حیاتی است. با اطمینان از اینکه میلیون‌ها کاربر RDNA 3 موجود از نسخه‌ای از FSR استفاده می‌کنند که سرانجام می‌تواند از نظر کیفیت بصری با DLSS رقابت کند، AMD انگیزه بسیار قوی‌تری به توسعه‌دهندگان بازی می‌دهد تا FSR را به عنوان یک ادغام درجه یک در نظر بگیرند تا یک فکر ثانویه الگوریتمی.[8]

در نهایت، با اطمینان از اینکه کارت‌های قدیمی‌تر برای سال‌های آینده قابل استفاده باقی می‌مانند، AMD حسن نیت عظیمی را در میان مصرف‌کنندگان تقویت می‌کند. در عصری که سخت‌افزار گیمینگ کامپیوتر شخصی به طور فزاینده‌ای گران است و ویژگی‌های نرم‌افزاری اغلب پشت جدیدترین سیلیکون پولی می‌شوند، یک به‌روزرسانی درایور رایگان که به طور ملموسی کیفیت بصری یک کارت گرافیک خریداری شده در سال‌های گذشته را ارتقا می‌دهد، یک پیروزی نادر است. FSR 4.1 نه تنها شکاف طولانی‌مدت کیفیت تصویر با انویدیا را پر می‌کند، بلکه ثابت می‌کند که پیشرفت‌های یادگیری ماشینی می‌توانند در سخت‌افزارهای قدیمی‌تر دموکراتیزه شوند و یک استاندارد جدید و مشتری‌مدارانه را برای صنعت گرافیک تعیین می‌کند. برای گیمرهایی که کارت‌های سری RX 7000 خود را نگه داشته‌اند، انتظار برای ارتقاء مقیاس هوش مصنوعی سرانجام به پایان رسیده است و نتایج فراتر از همه انتظارات بوده است.[4][8]