FidelityFX Super Resolution im Test: AMD FSR kann was, schlägt Nvidia DLSS aber noch nicht

AMD FidelityFX Super Resolution (FSR) ist ab sofort in ersten Spielen verfügbar. ComputerBase hat sich den Nvidia-DLSS-Konkurrenten in den Spielen Anno 1800, Godfall und The Riftbreaker vorab angesehen und präsentiert Qualitätseindrücke in Bild und Video sowie Benchmarks mit Radeon und GeForce – denn FSR läuft überall.

Update 25.06.2021 17:48 Uhr

Dass FidelityFX Super Resolution (FSR) auch für die Xbox erscheint, war klar. Offen war noch wann und für welche Versionen. Wie Jason Ranold, bei Microsoft zuständig für das Xbox-Partner-Management, mitgeteilt hat, steht FSR ab sofort als Vorschau im Game Development Kit für Windows-PC, Xbox Series X|S sowie Xbox One (X) zur Verfügung. Informationen zur PlayStation 5 sowie deren Vorgänger PlayStation 4 (Pro) gibt es noch nicht.

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Excited to continue our close partnership with @AMD and see what game developers can do with FidelityFX Super Resolution, available to preview in our GDK today for @Windows, @Xbox Series X|S and #XboxOne consoles. pic.twitter.com/A446cNRUug

— Jason Ronald (@jronald) June 24, 2021

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Der Nvidia-DLSS-Konkurrent FSR im Test

Mit RDNA 2 und der Radeon-RX-6000-Serie ist AMD bei der Hardware mit Ausnahme der Raytracing-Leistung endlich wieder bis hinauf in die Spitzenklasse konkurrenzfähig bei Grafikkarten für Gaming-PCs. Einen Rückstand gab es dagegen noch auf Software-Seite, denn gegen Nvidias intelligentes KI-Upsampling DLSS hatte AMD noch nichts auszurichten.

Das schien lange Zeit kein großes Problem zu sein, denn die erste DLSS-Iteration hatte diverse Schwächen und kam nur sporadisch überhaupt zum Einsatz. Seit DLSS 2.0 (Test) kann die Technologie hingegen in vielen Spielen sehr überzeugen. Wer hohe Auflösungen und Raytracing gleichzeitig nutzen möchte, kommt auch mit High-End-Grafikkarten oft nicht an DLSS vorbei und muss das auch nicht mehr zwangsläufig. Und als Reaktion auf AMDs starke Radeon RX 6000 kommt die Technologie inzwischen auch losgelöst in immer mehr Spielen ohne RT-Koppelung als optionaler Leistungs-Turbo zum Einsatz.

AMD musste reagieren und tat das Anfang 2021 mit der Ankündigung von FidelityFX Super Resolution (FSR) auch. Dann wurde es vorerst wieder still, bis Anfang Juni fast schon überraschend die Ankündigung von FSR für den 22. Juni erfolgte.

Dieser 22. Juni ist heute. Ab sofort unterstützten die ersten sieben Spiele FSR, zwölf weitere Titel sind angekündigt und 44 Entwickler sowie Publisher haben bereits Unterstützung in Aussicht gestellt.

FSR und DLSS könnten unterschiedlicher kaum sein

FSR will ein Konkurrent zu DLSS sein, AMD macht dabei aber eigentlich alles anders. Das fängt bei der Software-Philosophie an (Closed Source vs. Open Source ab Mitte Juli), zieht sich über die Technologie (KI vs. keine KI, temporales vs. Spatial-Upsampling) und die Zielsetzung (vergleichbare vs. minimal schlechtere Bildqualität) fort und endet bei der unterstützten Hardware (nur GeForce RTX vs. AMD, Nvidia und Intel).

Der Frage, wie konkurrenzfähig FSR mit diesem Ansatz zum in der letzten Zeit erstarkten DLSS ist, geht ComputerBase in den Spielen Anno 1800, Godfall und The Riftbreaker nach, denn das sind drei der sieben Titel, die von heute an FSR unterstützen.

AMD FSR vs. Nvidia DLSS: Technologien im Vergleich

FSR funktioniert grundlegend anders als DLSS und Nvidia fährt bei DLSS definitiv schwerere Geschütze auf. DLSS skaliert nicht nur hoch, sondern ersetzt auch die spieleigene Kantenglättung, was dadurch möglich wird, dass die Technologie nicht nur einzelne Frames voneinander losgelöst bearbeitet, sondern für jedes Bild auch die vorherigen Bilder miteinander vergleicht und diese in den aktuell zu rendernden Frame miteinbezieht. Es gibt bei DLSS also eine temporale Komponente, was verschiedene Vorteile bringt.

Mit diesem Ansatz kann es DLSS schaffen, jegliche Elemente in einem Bild zu glätten, weswegen die Grafik mit DLSS oft deutlich flimmerfreier wirkt also ohne. Zugleich schafft es die Technologie oft, bei nativer Auflösung nicht korrekt angezeigte Objekte richtig darzustellen – da die zusätzlichen Daten aus den vorherigen Frames hilfreich dafür sind. Diese Arbeit übernimmt ein neuronales Netz, das Nvidia vorher antrainiert hat und immer weiter trainieren und damit verbessern lässt.

Das temporale Upscaling ist nicht nur aus den zwei genannten Gründen die große Stärke von DLSS. Zugleich kann die Technologie ein schlechtes Anti-Aliasing im Spiel ersetzen. Allerdings ist DLSS nicht perfekt – auch nicht bei der Bildqualität. Gibt es in Games beispielsweise Grafikfehler, seien es verschmierte Objekte oder ohnehin vorhandene Fehler, werden sie von DLSS gnadenlos verstärkt. Manchmal verlieren Titel mit DLSS obendrein an Schärfe und auch wenn Nvidia die Integration der exklusiven Technologie verbessert hat (besonders einfach ist es bei der UE4 mit dem neuen Plug-in), müssen die Spiele-Entwickler noch Zeit beim Einbauen investieren. Hinzu kommt, dass DLSS einzig auf GeForce-RTX-Grafikkarten funktioniert.

FSR ist klassischer, einfacher und flexibler als DLSS

AMDs FidelityFX Super Resolution funktioniert gänzlich anders. AMD verzichtet in der Tat auf ein neuronales Netzwerk, KI spielt also keine Rolle. Und auch eine temporale Komponente fehlt. Bei FSR handelt es sich damit um einfaches sogenanntes Spatial-Upsampling. Trotzdem soll FSR eine sichtbar bessere Bildqualität als die native Auflösung beziehungsweise einen deutlichen Leistungsschub bei nur minimalem Qualitätsverlust liefern. Und damit unterscheidet sich die Zielsetzung von FSR. AMDs Technologie soll deutlich mehr Performance bei minimalem Qualitätsverlust liefern, während Nvidia deutlich mehr Performance bei vergleichbarer Qualität verspricht.

Wie FSR im Detail funktioniert, hat AMD bisher nicht öffentlich gemacht. Mit Blick auf das Ergebnis spricht das Unternehmen von „qualitativ hochwertigen Kanten“ und „markanten Pixel-Details“. Nach dem Upscaling schärft FSR zudem das Bild noch nach, um verloren gegangene Details wieder sichtbar zu machen – das macht in manchen Spielen auch DLSS. FSR bietet zwar keine eigene temporale Stabilität, das Anti-Aliasing vom Spiel kann diesen Job aber übernehmen. Damit hängt das Endergebnis von FSR zwangsweise stark von der spieleigenen Kantenglättung ab. Ist sie gut, muss die fehlende temporale Komponente von FSR gar kein Nachteil sein. Ist sie dagegen von Haus aus problematisch, wird sie auch mit FSR problematisch bleiben.

Unterstützte Spiele, kompatible Grafikkarten, Open-Source-Ansatz

Qualitativ kann die fehlende temporale Komponente zwar ein Nachteil sein, dafür soll aber die FSR-Implementierung einfacher gelingen, weil der Entwickler nicht auf den richtigen Einsatz von Motion-Vektoren für DLSS achten muss. Eine Optimierung für jedes einzelne Spiel sei allein deshalb nicht notwendig, wenngleich auch durchaus möglich, um die Technologie auf die Eigenheiten eines Titels anzupassen.

Dieser Aspekt und die potenziell breite Basis in Folge des offenen Ansatzes scheinen bei Entwicklern gut anzukommen. Mit sieben Spielen zum Start und weiteren zwölf Titeln, die in Kürze folgen, ist das Startaufgebot von FSR deutlich umfangreicher als das von DLSS, das mehr als ein Jahr benötigt hat, um auf dieses Portfolio zu kommen – wobei hier auch eine Rolle gespielt haben dürfte, dass DLSS am Anfang immer mit RT einherging.

Für den Zuspruch hinsichtlich AMD FSR sprechen auch die 44 Entwickler und Publisher, die die Technologie in ihre Spiele einbauen wollen, zumal sich darunter zahlreiche Schwergewichte wie Capcom, Crystal Dynamics, EA mit Frostbite, Gearbox, Ubisoft, Unity, Valve und Warner Bros. Games befinden.

Zudem funktioniert FSR nicht nur unter Windows, denn auch Linux ist mit dabei. Dasselbe gilt für die Xbox Series X/S, deren Unterstützung seitens Microsoft bereits angekündigt wurde. Technisch ist ebenso die PlayStation 5 (und wenn gewünscht auch die Last-Gen-Generationen) dazu in der Lage, FSR zu nutzen, wofür es aber keine offizielle Bestätigung gibt.

Im Gegensatz zu Nvidia DLSS, das eine GeForce RTX voraussetzt, unterstützt FSR auch Grafikkarten der Konkurrenz und ältere Generationen. Selbst Intels integrierte GPUs sowie die voraussichtlich in diesem Jahr erscheinenden diskreten Grafikkarten gehören zur Zielgruppe von FSR, auch wenn AMD Intel-Produkte nicht als aktuell unterstützte Hardware nennt.

Vier Qualitätsstufen für mehr FPS

FSR gewinnt wie DLSS die Leistung, weil die interne Rendering-Auflösung reduziert wird. AMDs Variante bietet mit „Ultra Quality“, „Quality“, „Balanced“ und „Performance“ vier verschiedene Modi an, die in jeder Zielauflösung dieselben Skalierungsfaktoren nutzen.

„Ultra Quality“ setzt beispielsweise auf einen Skalierungsfaktor von 1,3, in Ultra HD wird dementsprechend mit 2.954 × 1.662 Pixel gerendert. „Quality“ entspricht mit dem Faktor 1,5 und der sich daraus ergebenden internen Auflösung von 2.560 × 1.440 dann übrigens DLSS in der Qualitäts-Einstellung, während FSR auf „Balanced“ mit 1,7 und internen 2.259 × 1.270 fast gleichauf mit DLSS auf „Balanced“ ist und FSR auf „Performance“ mit 2,0 und intern berechneten 1.920 × 1.080 mit Nvidias Performance-Einstellung identisch ist. Ein Äquivalent zu Nvidias Ultra-Performance-Modus gibt es nicht.

Die Skalierungsfaktoren sind der Standard, aber nicht in Stein gemeißelt. Entwickler können sie anpassen.

FSR funktioniert in jeder Auflösung inklusive Widescreen-Seitenverhältnissen. AMD empfiehlt die Technologie jedoch erst ab WQHD als Zielauflösung. Dabei geht es nicht nur um die zu erwartende Bildqualität, sondern auch um den Performance-Gewinn, der in niedrigen Auflösungen immer geringer wird, weil die Grafikkarte als Flaschenhals immer weiter in den Hintergrund rückt.

Apropos Leistungsgewinn: Dieser soll laut AMD hoch ausfallen: Im Durchschnitt soll es mit der Ziel-Auflösung Ultra HD 2,4-mal mehr FPS geben, wobei dieser Wert für den Performance-Modus gilt. Natürlich ist dafür in erster Linie die reduzierte Rendering-Auflösung verantwortlich. Daraus das fertige Bild in Zielauflösung zu erstellen, soll aber auch nicht viel Leistung kosten.

So soll der für FSR eingesetzte Compute-Shader selbst fast ausschließlich die ALUs der GPU belasten. Und da diese durch die Auflösungsreduzierung massiv entlastet werden, fällt der Rechenaufwand kaum ins Gewicht, erklärt AMD. Darüber hinaus nutzt der Compute-Shader FP32- und FP16-Berechnungen, die auf den meisten GPUs schneller berechnet werden können. Und da der eingesetzte Upscaling-Algorithmus keine Abhängigkeiten zu anderen Berechnungen aufweist, soll er auch nie auf etwas warten müssen. Laut AMD kostet der „Upscaling-Pass“ (Edge-Reconstruction + Nachschärfen) in The Riftbreaker nach dem Rendern der geringeren Auflösung nur 6 Prozent FPS.