AMD FSR 4 完全體「Redstone」以 ML 強化畫質提升、畫格生成、光線再生
ML 機器學習的解法更強,這也是未來必行之路!AMD FidelityFX Super Resolution(FSR)超解析度技術,從 2021 年推出時以 Spatial 演算法處理 Upscaling 運算,接著在 2022 年改以效果更好的 Temporal 演算法,讓眾多的 GPU 都可應用的畫質提升技術;而在 2023 年也帶來 FSR 3 引入畫格生成技術。
直到 FSR 4 時代率先導入 ML 機器學習的 ML Upscaling 畫質提升技術,宣告 FSR 未來也將以 AI 神經網路推論強化影像、光追等繪圖技術。而等了許久 FSR 4 完全體「Redstone」將隨著 12 月 10 日推出的「AMD Software: Adrenalin Edition 25.12.1」版驅動軟體正式推出。
(Redstone ML Radiance Caching 將延至 2026 以 SDK 形式推出;白話文,這功能需要遊戲開發商導入,無法通過驅動強制啟用。)
AMD FSR Redstone 是以機器學習 Machine Learning 所開發的加速技術,包含:Upscaling 畫質提升、Radiance Caching 加速光線追蹤、Ray Regeneration 強化光追細節、Frame Generation 畫格生成等 4 項技術。
AMD FSR 4 Redstone 所包含的 ML 新技術,都只支援 RDNA 4 架構的 Radeon RX 9000 系列 GPU;而過往 RDNA 1、2、3 與 3.5 架構的 GPU,包含 Radeon RX 7000、6000 以及筆電處理器內顯等,都還是可支援 FSR 3.1 傳統 Upscaling 畫質提升與Frame Generation 畫格生成。
AMD FSR Radiance Caching
Radiance Caching 對於光線追蹤繪圖有著非常重要的效能提升,尤其當遊戲採用光線追蹤的全局光照效果時更為重要。簡單來說,第一道光線從攝影機(View Port)出發後,會計算光線與物體表面產生的畫面,這時第二次光線通過交點(Secondary Ray Intersection)時,開始估算間接光照也就是反射、折射、漫射等。
但若每一道光線都要重新計算這將消耗非常大量的 GPU 資源,因此透過 ML 神經網路來推論 Radiance Caching,藉此讓光線追蹤更貼近物理法則,同時降低 GPU 運算的消耗。但這功能需要遊戲開發商整合,預計 2026 年會有遊戲提供此功能讓 AMD 玩家受惠。
AMD FSR Ray Regeneration
光線再生也就是提供開發者 ML 神經網路的光線追蹤、路徑追蹤 Denoiser 降噪技術,將採樣像素較低的光線以 Normals/Depth、Diffuse/Specular、Radiance 與 Optional Light Visibility,以及 Wrap 神經網路與 Spatial Filters,最終提供更好的降噪影像呈現。
這功能也需要遊戲內建支援,目前 Call of Duty: Black Ops 7 現已支援。
下圖能明顯展示 FSR Ray Regeneration 的效果,相比 4K 原生的光線在地板的反射效果,FSR Ray Regeneration 能產生更細緻的降噪影像呈現。
FSR Upscaling
FSR 過往採用傳統演算法的方式來處理畫質提升,而在 FSR 4 導入 ML 神經網路做為畫質提升的新解法。遊戲提供較低的遊戲影像,以及包含深度、色彩、運動向量等資訊,提供給 ML 神經網路藉此推論高解析度的影像呈現。
這功能不論是遊戲內建支援或者通過驅動都可強制啟用,只要遊戲有支援 FSR 3 以上的版本即可。
導入 ML Upscaling 技術後,可在一些細節呈現上獲得更出色的影像呈現。
FSR Frame Generation
基於 ML 神經網路所打造的 FSR Frame Generation(FG)畫格生成,可提供更滑順、高 FPS 的遊戲影像,能降低 Temporal 算法下的偽影,以及保留更多影子的細節。
ML 版本的 FSR Frame Generation,會將遊戲上一幀與目前影像交給 Optical Flow 神經網路推論下一幀的光流,以及結合深度、運動向量產生下一幀的運動向量,最後將下一幀的光流與運動向量交給 ML 神經網路混合推論出下一幀的遊戲影像。
這也是目前基本的畫格生成 2x 的作法,原生繪製一張遊戲影像、下一張採用 AI 生成、下下一張則是原生繪製、下下下則是 AI 生成的方式提升遊戲 FPS 效能。
FSR Frame Generation 通過 ML 神經往論推論後的畫格生成,能有效提升影像的連慣性,尤其是在陰影處的影像呈現。
基本上只要遊戲支援 AMD FSR 3.1((ML FSR 畫質提升)或者是 FSR 3.1.4 (ML FSR 畫格生成),都可在遊戲內或者透過驅動強制啟用 ML 功能。因此目前支援的遊戲有達到 200 多款。而實際支援到 ML FSR 畫格生成的遊戲目前約 31 款。
只不過目前支援到 FSR Ray Regeneration 光線再生的遊戲僅 Call of Duty Black Ops 7 包含多人與殭屍模式。
通過 Call of Duty Black Ops 7 影像展示,RX 9070 XT 在 4K 原生達到平均 80 FPS、4K 光追則只有平均 23 FPS,開啟 FSR Redstone 技術可達到平均 109 FPS,包含 FSR 畫質提升、畫格生成與光線再生等功能。
多款遊戲對比 4K 原生與啟用 FSR Redstone 加速後,平均可達到 3.3x 倍的遊戲效能提升。
簡單來說會建議使用 Radeon RX 9000 系列 GPU 的玩家,可以直接將 Radeon Software 的 Gaming > Graphics 設定中的「AMD FSR Upscaling 」與「FSR Frame Generation」直接開啟,如此一來只要遊戲支援到 FSR 3.1 以上就可利用驅動強制改用 ML 算法。
遊戲啟動時右上角的提示視窗會顯示 AMD FSR Upscaling 與 FSR Frame Generation 是啟用 ACTIVE 狀態。
遊戲中也可利用 Alt + Z 呼叫出設定選單也可檢查上述兩項功能設定是否正常啟用。
《電馭叛客 2077》使用 4K 解析度、光追加速(路徑追蹤),在啟用 FSR 4 畫質提升與畫格生成設定下可達到平均 73.38 FPS;相比原生僅 12.24 FPS,可達到 5.9x 倍的效能提升。
《決勝時刻:黑色行動 7》使用 4K 解析度、圖像預設最高、光線追蹤高並啟用 FSR 光線再生,在啟用 FSR 4 畫質提升與畫格生成設定下可達到平均 77 FPS;相比原生僅 22 FPS,可達到 3.5x 倍的效能提升。
AMD FSR Redstone 可說是 FSR 4 的完整版,也象徵從過往不綁硬體的加速技術演進至需要利用 GPU AI 加速單元的 ML 機器學習的加速技術,FSR Redstone 通過 ML 機器學習的神經網路,讓 Upscaling 畫質提升、Radiance Caching 加速光線追蹤、Ray Regeneration 強化光追細節與 Frame Generation 畫格生成帶來更好的遊戲影像體驗。
只不過目前測試 FSR Redstone 與 FSR 3.1 效能相同,或許要等到遊戲採用 Radiance Caching 技術後才能再次提升開啟光追後的效能;此外,按照這套路未來 FSR 可能也會基於 ML 機器學習的功能,提供更多幀的 Frame Generation 畫格生成 3x 或 4x,這就留待知道 AMD Radeon 的規劃了。























