ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第621回

FidelityFXは古いGPUの延命にかなり有効　AMD GPUロードマップ

DLSSとは違い対応ハードウェアが多いのがFSRのメリット

　元画像と出力画像であるが、FSRはUltra Quality/Quality/Balanced/Performanceという4つのモードがあり、説明によれば以下のようになっている。

FSRにある4つのモード
Ultra Quality	元画質に非常に近い品質の画像が得られる。最高の品質を求める場合に選択。
Quality	元画質に匹敵する品質の画像を、大幅な性能向上を図りながら生成。
Balanced	元画質に近い品質の画質を生成。更に大幅な性能向上をもたらす。
Performance	画質への影響が大きいので、性能向上が不可避な場合にのみ選択。

FSRには4つのモードがある。ちなみにDLSS 1.0と異なるもう1つの大きなメリットは、出力画像のサイズ(＝入力画像のサイズ)に制限がないこと。今回は示さないが、筆者が試したところ出力画像サイズとして1280×720/1600×900/3200×1800なども選択できた

6月29日追記

　記事初出後、NVIDIAより連絡をいただいた。いわく、昨年3月に発表されたDLSS 2.0では利用できる解像度の制限がなくなり、またQuality/Balanced/Performance/(一部タイトルでは)Ultra Performanceの画質モードが選択できるとのこと。

　確認したところ、筆者の手持ちのタイトルで言えばMetro Exodus PC Enhanced Editionでは確かに解像度の制限がなくなり、画質も選べるようになっていたことをお詫びして訂正する。

　とは言え、初代DLSSを実装しているタイトルはいまだに解像度制限があり、また画質も固定のままである(筆者が手持ちの例で言えばShadow of the Tomb Raiderとか)。なので、新しいタイトルに関して言えば解像度/品質に関して言えばDLSSとFSRで差はないが、古いタイトルだとやや不便なままであることに変わりはない。

　こう感覚的に言われてもピンとこないと思うので、それぞれの設定を見ると以下の形になる。

4つのモードの拡大率
Ultra Quality	1.3倍拡大
Quality	1.5倍拡大
Balanced	1.7倍拡大
Performance	2倍拡大

　これはX軸なりY軸方向の寸法の倍率であって、面積比で言うならば下表になる。

4つのモードの面積比
Ultra Quality	1.69倍拡大
Quality	2.25倍拡大
Balanced	2.89倍拡大
Performance	4倍拡大

　GPUの負荷はこの面積に比例するわけで、Ultra Qualityだと描画69%アップ、Performanceだと4倍になるが、実際はそこまで性能が伸びるわけではない。4つ前のQuality Settingの画像に戻ると、これはQuality Modeでの動作である。最終の出力解像度は4Kということなので、入力画像は2560×1440ピクセルになる。

前述のQuality Settingの画像

　まずFSRを使わずに4K出力した場合、Radeon RX 6800 XTでのフレームレートは92fpsほどになる。これを2560×1440ピクセルに下げると179fpsになる。フレームレートは2倍弱に向上した形だ。これを単に1.5倍表示にする「だけ」ならこれ以上フレームレートは下がらないが、実際には画像補完の処理が入る。

　これもGPUのシェーダーを使って処理する関係で、この分のオーバーヘッドが加わり、10fpsほど下がった169fpsほどになる。つまりFSRを利用すると、それなりのオーバーヘッドが発生するのは間違いない。ただしそれを上回る性能向上があるので、差し引きすると大幅な性能改善となるわけだ。

　もう1つ、FSRがDLSSと大きく異なるのは、「動作するカードがはるかに多い」ことだ。DLSSの場合はTensor Coreを利用するがゆえに自社の、それもGeForce RTX系列でないと使えないという制約につながったが、FSRはアルゴリズム実装で、しかもGPU Openに沿った形で実装されており、少なくともDLSSに比べるとはるかにポータビリティーが高い。

　実際Radeon RXシリーズのみでなく、GeForce GTX 1060でも動作するとされている。筆者もGeForce GTX 1660とRyzen Pro 7 4750Gの内蔵GPUで動作することを確認している。

Radeon RX 6800 XTの例。さすがに4Kだと少しだけ厳しいが、FSR UltraQualityにすることで87fpsまで性能が向上

GeForce GTX 1060での例。1440Oで51fpsなのが、Ultra Qualityで69fpsまで改善

　下の画像が現時点でFSRが対応しているGPUの一覧である。GeForce GTX 1000シリーズやRadeon RX 400シリーズは2016年の発表である。さすがにこれより古い製品のサポートはないが、まぁ妥当かと思う。

インテルの内蔵GPU(Intel UHD 600シリーズ)のサポートもないが、サポートしたところで使い物にならない、というシチュエーションが見えているだけに、X^e以降のサポートになるかと思う

　原理的にはFSRが想定している構成のシェーダーを搭載していればどんな機種でも動くはずであり、Tiger Lakeに搭載されているX^eなら動きそうな気はする。

　ちなみにRadeon RX 6800 XTを使った場合のフレームレートの変わり方が下の画像だ。おおむねNative(つまりFSRなし)→Ultra Quality設定でフレームレートが1.5倍、Performance設定では2.5倍前後まで跳ね上がるとされている。

Godfallの例。Ultra Qualityで通常のプレイには十分だろう

The RiftBreaker。そもそもFSRを使う理由がわからない

Terminator:Resistance。これもFSR使う必要がないような……

　先ほどの面積比で言えばPerformanceならば4倍くらいになっても不思議ではないのだが、以下の問題がある。

• 描画処理は解像度がそのまま影響する部分と、解像度とは無関係な部分の両方があり、後者はFSRを使っても性能が改善しない
• FSRを利用してフレームレートが上がると、相対的にCPUの負荷が上がりやすくなる。なので十分な性能のCPUと組み合わせないと、フレームレートが頭打ちになる

　さらに、先に述べた画質改善処理のオーバーヘッドもあるので、この程度なのは仕方ないだろう(というか、これでも十分高速だと思う)。