游戏画质与帧率一起提升 老黄的DLSS2.0有多神奇？ _ 游民星空 GamerSky.com
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我们知道，2018年伴随NVIDIA发售的图灵架构显卡（GeForce RTX 20系列）诞生有两个重要技术，它们分别是"实时光线追踪"和"深度学习超级采样抗锯齿"。
前者大家已经相当熟悉了，透过物体对光线的反射投影到光栅上生成帧画面，使游戏场景中的光影效果和逻辑更逼近现实；后者则是被誉为NVIDIA黑科技的DLSS，它的基本原理是减少渲染工作量，再通过AI算法保持一定像素填充品质，旨在提高游戏帧率。几个月前该技术得以升级，更新到2.0版。
相比以往的渲染程式，光线追踪会消耗GPU更多算力，即便RTX显卡有专门针对光追计算加速的RT单元，游戏开启光追效果后也难免不降低帧数。而DLSS能帮助玩家提高游戏帧率，弥补损失的流畅度。这两项技术结合在一起刚好相辅相成，一体双生，支持光追的游戏通常也支持DLSS（2.0）。
不过问题来了，如果光看文字描述，在一般人的理解中，光追和DLSS，一个提高画质牺牲帧率，另一个提高帧率牺牲画质，岂不成了一对矛盾体，正负相抵了？
在之前的版本中（DLSS1.0），NVIDIA为每一款支持该技术游戏单独设计了一套分辨率模板，根据不同的游戏以不同的算法进行低分辨率渲染后再作高分辨率填充。游戏帧数确实得到提升，但画面品质的损失也了然于目，只适合在游戏帧率严重不足时扮演折中方案——只要流畅度够，是不推荐主动使用的。
幸运的是，DLSS2.0完全走出了"画质换性能"的桎梏，无论显卡贵贱，玩家再也不用患得患失，可以毫不犹豫的开启它！本文我们来聊一聊这项技术，并通过几款游戏画面与帧率对比展现它的具体效能。
文章内容导航
- 第1页：图灵显卡的黑科技DLSS
- 第2页：浅析从DLSS1.0到DLSS2.0
- 第3页：三款测试显卡介绍
- 第4页：测试平台及测试硬件介绍
- 第5页：《控制》DLSS2.0开关性能对比
- 第6页：《控制》DLSS2.0开关画质对比
- 第7页：《德军总部：新血脉》DLSS2.0开关性能对比
- 第8页：《德军总部：新血脉》DLSS2.0开关画质对比
- 第9页：《机甲战士5：雇佣兵》DLSS2.0开关性能对比
- 第10页：《机甲战士5：雇佣兵》DLSS2.0开关画质对比
- 第11页：帧率提升不一定牺牲画质
图灵的另一项黑科技"DLSS"技术：
这里需要说明的是，“DLSS"技术是从图灵显卡时代才开始下放到家用级别显卡中的。相比上一代的帕斯卡显卡，图灵显卡的主要特点就是增加了专门的RT Core（“光追"计算核心）以及用于AI计算的Tensor Core（张量核心）。
其中RT Core就是专门处理"光追"的核心了，它的作用就是专为"光追"计算来进行服务，使得GeForce RTX 20系列显卡在运行"光追"特效时会有更大的优势。
Tensor Core则是我们今天的主角了，相比RT Core，Tensor Core其实早就出现了，只不过是在更高端Titan系列甚至是专业卡领域。
这项核心的功能就是首先识别数据中的模式，然后进行相关的预测和推理，再产生相关的预测，通过神经网络（DNN）对数据准确度的反馈，或直接推出代表模型预测的数据，或是进行再一轮的预判。
所以，张量核心是"活"的，也是智能的，它能够通过不断的学习来加深整个显卡的运行效率。从而降低显卡的数据处理要求。
当然了，Tensor Core在游戏显卡方面，给予玩家最直观的感受就是"DLSS"这一搭配NVIDIA"光追"的"黑科技"了。
首先我们要知道"DLSS"是什么，它的全称为Deep Learning Super Sampling。要知道游戏中的建模一般是超多的多边形来构成的，当然这里主要是指三角形。在游戏模型的表现上，运用的三角形越多，那么形成的曲面就越平滑，也就是说我们平时看到的锯齿越少。
因此，一般的抗锯齿技术就是通过某种手段来减少锯齿的产生。例如SSAA就是通过放大渲染分辨率，然后再缩小展示出来，渲染分辨率越大（例如1080P的游戏画面是1920*1080，但是显卡会以2560*1440来进行渲染，然后再以1920*1080来进行输出），三角形的数量就越多，表现就越细腻，然后经过降低分辨率输出之后的图像就变得更加的平滑。
但是毕竟显卡增加了渲染分辨率，所以开抗锯齿之后对于游戏的流畅度是有一定损失的。
这时候"DLSS"就诞生了，它的特点就是根据周边的像素来进行自动填充，有点类似于"Photo Shop"里边的自动填充命令一样，通过这样的命令来实现，显卡就无需放大分辨率进行渲染了。
这样做的好处呢就是不像SMAA抗锯齿那样吃游戏资源了，但是也有一个缺点，就是特别依赖算法，算法不行，填充效果甚至还不如原来的游戏画面表现。毕竟"DLSS"是将游戏分辨率降低（例如1920*1080的游戏画面会以1280*720分辨率来进行渲染，然后把画面再通过算法"P"成1920*1080来进行输出），所以如何处理好这些根本问题，算法就显得尤为重要了。
早期的"DLSS"对游戏画面还是有损失的
在早期NVIDIA对"DLSS"采用的是一套游戏一个模板的方式，算法比较专一，且由于是第一代，算法并不是特别完善，导致游戏的画面表现其实并不是非常理想。
《飞向月球》“DLSS 2.0” 关闭及开启画面对比
而在近期，NVIDIA推出了"DLSS 2.0"版本，相较于初版的"DLSS”，NVIDIA对"DLSS 2.0"进行了算法上的升级，不仅大大降低了开发者的使用门槛，还让游戏的画质表现更加出色了许多。
《德军总部：新血脉》“DLSS 2.0"关闭及开启画面对比
且"DLSS 2.0"增加了性能调节选项，在多数支持"DLSS 2.0"的游戏中会分成3档（即三种不同的分辨率），让游戏可以根据硬件配置或是需求来进行更细微的调节。
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- 第3页：三款测试显卡介绍
- 第4页：测试平台及测试硬件介绍
- 第5页：《控制》DLSS2.0开关性能对比
- 第6页：《控制》DLSS2.0开关画质对比
- 第7页：《德军总部：新血脉》DLSS2.0开关性能对比
- 第8页：《德军总部：新血脉》DLSS2.0开关画质对比
- 第9页：《机甲战士5：雇佣兵》DLSS2.0开关性能对比
- 第10页：《机甲战士5：雇佣兵》DLSS2.0开关画质对比
- 第11页：帧率提升不一定牺牲画质
三款测试显卡介绍：
测试使用的三块显卡分别是RTX 2070、RTX 2060 SUPER以及GTX 1660 SUPER。考虑到对位相等的原因，我们选择了七彩虹的iGame GeForce RTX 2070 Ultra V3，iGame GeForce RTX 2060 SUPER Ultra以及iGame GeForce GTX 1660 SUPER Ultra 6G。
为什么选择这三款卡？
GeForce RTX 2070是完整的TU106显示核心，比RTX 2060 SUPER多了128个流处理器和24个纹理单元，此外RTX 2070在Tensor Core核心和RT Core方面也比RTX 2060 SUPER分别多了48个和6个。而价格方面却和RTX 2060 SUPER几乎相当。
RTX 2060 SUPER是首款8GB显存的GDDR6显卡，得益于其TU106-200的加强版TU106-410显示核心，该显卡比RTX 2060多了256个流处理器，16个纹理单元以及256bit的显存位宽，让其在运行开"光追"的3A大作时不再那么吃力。
GTX 1660 SUPER是目前NVIDIA最亲民的DDR6显存显卡，该卡拥有6GB GDDR6的显存，且作为GTX 1660 Ti的替代品，这块显卡可以说深受中低端游戏玩家们的喜爱。
七彩虹的iGame GeForce RTX 2070 Ultra V3定位中高端的游戏显卡，该卡采用了TU106显示核心，通过镀银PCB及I.P.P至纯8+2相数字供电系统，能够让GPU达到1620MHz的核心频率。同时该卡配备了8GB GDDR6的显存，其显存频率为14Gbps，位宽为256bit，显存带宽为448GB/s。
在散热方面，这块显卡采用了3风扇加5热管的散热方案，能够让核心运行更加的稳定。
值得一提的是，该卡支持智能启停技术，在低负载情况下风扇可以停转以达到0噪音的目的。
七彩虹的iGame GeForce RTX 2060 SUPER Ultra是一款GeForce RTX 2060 SUPER系列的显卡，该卡同样采用了8+2相供电设计并支持一键超频功能，核心频率最高可达1815MHz。此外该卡配备了8GB的GDDR6显存，其显存频率同样是14Gbps，位宽和带宽与GeForce RTX 2070一样，同样是256bit以及448GB/s。
在散热方面，这块显卡采用了3风扇+3热管的散热设计。
iGame GeForce GTX 1660 SUPER Ultra 6G则是轻度游戏显卡，该卡采用了4+2相供电设计，同样支持一键超频功能，GPU最高频率可达1830MHz。此外该卡配备了6GB GDDR6显存，其显存频率同样是14Gbps，但是显存位宽及带宽则分别是192bit及336GB/s。
在散热方面，该卡采用了3风扇2热管设计，其中一根热管的直径达到了8mm。
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测试平台及测试硬件介绍：
整个测试平台如上图所示，我们使用了一颗Intel的i5-9600KF处理器，相对于这个档位的显卡来说，这款6核6线程的处理器正好能够满足我们的日常所需，且价格也非常合理。
在主板方面，我们选择了七彩虹的iGame Z390 Vulcan X V20，这是一款七彩虹的Z390旗舰级主板，该主板采用了14相I.P.P至纯数字供电系统，且支持DDR4-4000MHz频率的内存。
在音频及网络方面，该主板还配备了ALC 1220专业音频解码芯片以及Intel i219V千兆网卡芯片+AC9560 WiFi的组合。
测试使用的内存来自芝奇的焰光戟系列，共计2条8GB组成了16GB，双通道模式，该内存频率为DDR4-3600，其时序为CL16-16-16-36，电压为1.5V，是一款非常出色的高性能内存。
固态硬盘为西数的BLACK SN750系列，容量为1TB，是一款高性能存储。
测试所使用的电源为鑫谷的KL-1080W，电源为80PLUS白金认证，全模组且银色线缆设计，功耗1080W，用来测试三款显卡是完全没有压力的。
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《控制》DLSS2.0开关性能对比
《Control》是《量子破碎》工作室Remedy的新作。本作可以看作是《量子破碎》的精神续作。游戏中玩家可以用意念控制物体。
《控制》这款游戏是带有预设画质的，所以我们直接将其设定为"高"画质，然后分别针对3块不同显卡不同状态来进行测试。
值得一提的是，GeForce GTX 1660 SUPER可以开启"光线追踪"功能，但是NVIDIA的"DLSS"功能只有GeForce RTX显卡才能开启。
在《控制》的1920*1080分辨率下，开启"DLSS"的渲染分辨率分别为950*540、1113*626以及1280*720，为了方便区分我们将分辨率由低到高称之为性能、平衡以及质量。
3款显卡在《控制》高画质1080P分辨率下关闭或开启"光追"的性能表现对比。
2款显卡在《控制》画质1080P分辨率下开启"光追"后三种不同档次"DLSS"以及关闭该功能的综合表现对比。
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《控制》DLSS2.0开关画质对比
在《控制》场景中开启"光追"和关闭"光追"还是有明显区别的，主要表现是在墙上相框的镜面反射上。
未开启"光追"的《控制》表现是能够呈现相框内的照片。开启之后则是通过镜面可以看到身后的房间以及灯光。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
在细节表现方面，开启"DLSS"之后柱子上的纹理反而更好了，柱子的细节刻画变得更加的细腻。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
在细节表现方面，开启"DLSS"之后杯子上的纹理变得更加清晰了，墙面的纹理也不再是略有模糊的感觉，墙缝之间的线条也变得清晰可见。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
在细节表现方面，开启"DLSS"之后标识牌上EXIT的纹理更加清晰了，窗外（右下角）的地面上的垃圾右边可以明显看出来是2块，左边只有1块。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
在细节表现方面，开启"DLSS"墙上表格的边框变得更加清晰了，而关闭"DLSS"后，墙上表格的边框仍然非常模糊。
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《德军总部：新血脉》DLSS2.0开关性能对比
《德军总部：新血脉》是由Machine Games开发，Bethesda发行的第一人称射击游戏，为《德军总部》系列续作之一。
游戏同样自带预设画质，所以我们直接开启"我命休矣！“画质，来进行性能测试，值得一提的是GeForce GTX 1660 SUPER同样无法开启这款游戏的"DLSS"性能测试。
这款游戏的"DLSS"同样分为3档，根据渲染分辨率由低到高分别为平衡、性能以及质量。
3款显卡在《德军总部：新血脉》我命休矣！画质1080P分辨率下关闭或开启"光追"的性能表现对比。
2款显卡在《德军总部：新血脉》我命休矣！画质1080P分辨率下开启"光追"后三种不同档次"DLSS"以及关闭该功能的综合表现对比。
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《德军总部：新血脉》DLSS2.0开关画质对比
在《德军总部：新血脉》中"光追"效果表现其实并不是特别的明显，而开启"DLSS"之后的效果就是光源和材质的表达更加完美了。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
在细节表现方面，开启"DLSS"之后黄色地板上两排坑洞变得非常的清晰，未开启时虽然也有，但是通过现在玩家所在位置的视角是直接消失的，NVIDIA通过算法将这一场景给补全了。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
在细节表现方面，开启"DLSS"之后卷帘门上的锈迹变得更加的清晰，而未开启时锈迹是有点模糊的。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
开启"DLSS"后并不能让画面变得特别清晰，它并不能让看不清晰日期的挂历变得完全看清楚。但至少10号和11号在右边还是能够区分出来的，而左边未开启"DLSS"的状态就是糊成一团了。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
开启"DLSS"后，灯光照射在柱子上的细节表现更为明显，左边未开启"DLSS"的效果仍然是比较模糊的样子，同时金属柱子的轮廓在开启"DLSS"后也变得更加清晰。
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《机甲战士5：雇佣兵》DLSS2.0开关性能对比
《机甲战士5》的游戏背景设定在3015年，这是一个机甲主宰战场的未来世界，城市战将充斥着这种杀戮机器的影子。《机甲战士5》是一款完整而且是买断制的游戏，由Piranha Games一支专门的制作组开发，不会与《机甲战士OL》有任何交集。本作不会包含任何内购元素。而且游戏也是一款专注于单人模式体验的作品。
由于这款游戏不带预设画质，所以我们手动将其设置为MAXIMUM档来进行测试，同样的，这款游戏如果使用GeForce GTX 1660 SUPER显卡，将直接不会出现"DLSS"相关的选项。
《机甲战士5》的DLSS分为PERFORMANCE、BALANCED以及QUALITY三档，我们仍可以将这三档看成是性能、平衡以及质量。
3款显卡在《机甲战士5：雇佣兵》MAXIMUM画质1080P分辨率下的性能表现对比。
2款显卡在《机甲战士5：雇佣兵》MAXIMUM画质1080P分辨率下三种不同档次"DLSS"以及关闭该功能的综合表现对比。
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《机甲战士5：雇佣兵》DLSS2.0开关画质对比
《机甲战士5：雇佣兵》没有"光追”，但是它是支持"DLSS"的，而且通过"DLSS"还是能够看出开启和关闭的区别。
左：无"DLSS” 右：开启"DLSS"质量
在细节表现方面，可以看到右边开启"DLSS"可以明显发觉周围纹理细节变得清晰了许多，不仅如此，机器人胸部靠左位置的线条也变得更加清晰，而左边未开启"DLSS"胸部驾驶舱的线条则变得有点模糊。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
开启"DLSS"后，柜子中间白色的格栅还有柜子的锁孔都变得更加明显了。而左边未开启"DLSS"的效果给人感觉像是贴纸一样。
实际游戏画面对比，左边是关闭DLSS，右边则是DLSS质量档。
左：开启"光追"无"DLSS” 右：开启"光追"“DLSS"质量
上图中"DLSS"的表现其实并不明显，在开启"DLSS"后，机器人腿（膝盖关节上方）部边缘的白色磨损被展现了出来，而左边关闭"DLSS"后可以发现腿部上方的白色磨损没有了，且膝盖关节的圆边也比较模糊。
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帧数提升不代表要牺牲画质：
首先我们还是从性能角度来分析，通过以上三款游戏的测试我们不难发现，虽然GeForce GTX 1660 SUPER是支持"光追"的，但是开启"光追"后游戏帧数降低的是真的恐怖。
此时，由于没有Tensor Core，所以不支持"DLSS"这项技术的缺点就显示出来了，它并不能通过"DLSS"技术来提高游戏的帧数表现。所以完全无法流畅的去体验游戏了。
而GeForce RTX 20系列显卡呢，首先得益于RT Core核心的关系，即使没有"DLSS”，也能够维持在一个较高的水准，起码3款游戏在1080P画质下即使是《控制》这款游戏也能够达到45帧或以上的表现，而《德军总部：新血脉》就直接到98帧以上了。
且GeForce RTX 20系列显卡拥有Tensor Core，所以在开启"DLSS"尤其是2.0版之后，其优化后的算法得到了让显卡在游戏中得到了更好的表现
再来说下画质方面，开启"DLSS"的画质降低了吗？并没有，反而在细节表现上得到了更好的表现，很多关闭"DLSS"后看不到的细节也被展现了出来。
帧数提升，反而画质变得更好这在很多玩家眼中是很难理解的事情，但是"DLSS"做到了。
其实，肉眼对画质的审美是不能与显卡算力的消耗直接画等号的，而我们肉眼对画质的审美与显卡算力的消耗虽然有一定的关联但是不能完全画等号的。
用简单的话说——一些画面的渲染需要消耗很多的显卡性能，但并不代表性能消耗的越多人眼看来就越赏心悦目。反之也是如此，提高视觉效果同时降低性能消耗并非不可做到。
所以，从某种程度上来讲他们之间没有逻辑矛盾。
而藉由"DLSS 2.0"这项黑科技的加持，2020年内的多款大作，在1080P分辨率下，用GeForce RTX 2060 SUPER甚至是GeForce RTX 2070就可以畅玩了。
有了DLSS2.0的加持，早先受困于性能的GeForce RTX 2060现在无疑是一款值得购入的显卡了。
就像来自"不洁之力"的黑魔法一样，黑科技之所以称之为黑，是因为它需要牺牲一些宝贵的属性来换取另一些宝贵的属性，而DLSS2.0在提升性能的同时甚至还提高视觉画质，显然已经不能再称之为黑科技了。
考虑到下一代显卡的具体发布时间未定，且首发必定是XX80级的显卡，真要等到XX60、XX70发布，至少还要有一年的时间，不如趁着这个假期，好好犒劳下自己。
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