NVIDIAs nya satsning på artificiell intelligens tillämpad på grafik har ett eget namn: Neural texturkomprimering (NTC)Denna teknik, som presenterades i detalj under företagets senaste tekniska konferenser, adresserar direkt en av de största flaskhalsarna inom dagens spel: användningen av videominne eller VRAM.
Enligt uppgifter från företaget kan NTC minska minnesförbrukningen från cirka 6,5 GB upp till cirka 970 MB i samma testscen, samtidigt som texturkvaliteten bibehålls i stort sett intakt. Vi pratar om en minskning av VRAM-användningen på nästan 85 %, något som är särskilt relevant för PC-spelare med grafikkort i mellanklassen eller äldre system, vilket är mycket vanligt i Spanien och resten av Europa.
Vad exakt är neural texturkomprimering?
Neural texturkompression är i huvudsak ett system av komprimering och dekomprimering av texturer baserade på neurala nätverkIstället för att lagra den slutliga texturen direkt i GPU:ns minne, som med klassiska blockformat (BC5, BC6, BC7 och liknande), sparar grafikmotorn en komprimerad representation som ett litet neuralt nätverk sedan rekonstruerar i realtid.
Detta nätverk lär sig att representera texeln – den minsta enheten i en textur – mycket mer kompakt än traditionella metoder. Tack vare denna förhandsträning kan GPU:n återskapa detaljer om material, ytor och föremål när det är nödvändigt att rendera varje bildruta, utan att behöva ha all originalinformation permanent i VRAM.
Ur ett utvecklarperspektiv är idén att ersätta råa texturer eller de som lagras i BCN-format med dessa neurala nätverksversioner. Förändringen påverkar den interna grafikpipelinen, men det slutgiltiga målet är att spelaren bara ska märka skillnaden. Två saker: mindre minnesförbrukning och grafik på åtminstone samma nivå., när det inte är bättre för samma VRAM-budget.
NVIDIA har själva, i sina tekniska samtal på GDC och GTC, ramat in NTC inom en tydlig trend: att integrera AI inte bara i synliga uppgifter som bilduppskalning (som i fallet med DLSS), utan också i viktiga steg i rendering som hittills uteslutande berodde på fasta algoritmer.
VRAM-reduktion: från 6,5 GB till 970 MB
Den figur som har genererat mest rubriker är demonstrationen med en komplex scen, som används som referens i olika presentationer. I det testet, en villa i toskansk stil med ett överflöd av detaljerade material, tät geometri och högupplösta texturer Den förbrukade cirka 6,5 GB VRAM med standard BCn-komprimering.
Genom att aktivera neural texturkomprimering på samma resurser minskade minnesförbrukningen till cirka 970 MB VRAM, vilket bibehåller praktiskt taget identisk bildåtergivningFöretaget betonade också att det inte bara handlar om att spara minne, utan om att använda dessa besparingar för att öka detaljnivån om spelet kräver det.
I jämförelser sida vid sida visade NVIDIA att traditionella komprimerade texturer, med samma VRAM-budget, kan generera synliga artefakter, skärpaförlust och materialnedbrytningNTC, samtidigt som det behåller mer fina detaljer. I praktiken innebär detta renare ytor, med mindre brus och banding, samt bättre reflektioner och färgövergångar.
För användaren är den potentiella effekten tvåfaldig: å ena sidan spel som körs bättre på Grafikkort med 8 GB VRAM eller mindreDetta är mycket relevant på den europeiska marknaden, och å andra sidan titlar som kan öka texturupplösningen utan att höja minimikraven för minne.
Paradigmskifte från traditionell texturkomprimering
De flesta moderna spel använder BCN-format för att lagra texturer direkt i GPU-minnet. Dessa format delar upp bilden i block och tillämpar fasta kompressionsteknikerDe är snabba, mycket hårdvaruoptimerade och har varit standarden på PC och konsoler i åratal.
De har dock en tydlig gräns: för att bibehålla en viss visuell kvalitet behöver de en minsta utrymme per texelDetta, i miljöer med 4K-texturer eller ett stort antal material, fyller lätt upp VRAM-minnet. Detta förvärras i spel med öppen värld, täta stadsmiljöer eller produktioner med många kosmetiska effekter, vilket är mycket vanligt i nuvarande utgåvor.
Neural texturkomprimering föreslår en annan metod. Istället för att förlita sig på ett fast komprimeringsschema förlitar den sig på maskininlärningsmodeller som har förtränats med stora uppsättningar texturer och material. Dessa neurala nätverk lär sig att koda och rekonstruera visuella mönster mer effektivt än en konventionell algoritm, särskilt när det gäller mycket varierat innehåll.
På så sätt lagras inte längre den slutliga texturen, utan en komprimerad representation som sedan utökas vid behov. Den intensiva användningen av Tensor-kärnorna i GeForce RTX-grafikprocessorer gör att dessa inferensoperationer kan utföras parallellt med resten av grafikuppgifterna, utan att överbelasta de huvudsakliga resurserna som är dedikerade till rasterisering och skuggning.
Påverkan på videospel: lägre krav och högre kvalitet
Den direkta konsekvensen av allt detta är en möjlig betydande minskning av minimikraven för videominne För spel som använder NTC. Om texturer, som vanligtvis upptar mellan 50 % och 70 % av det totala VRAM-minnet i många titlar, kräver betydligt mindre utrymme, kommer det att finnas mer utrymme för resten av motorns element.
Detta öppnar flera intressanta dörrar för europeiska och spanska studior som utvecklar för PC och konsoler, som till exempel PlayStation 6Bland de potentiella fördelarna pekar NVIDIA och olika analytiker på möjligheten att Använd texturer med högre upplösning på datorer med mindre minnevilket balanserar upplevelsen mellan spelare med avancerad hårdvara och de med mer blygsamma kort.
Storleken på installationerna och patcharna spelar också in. Genom att komprimera resurser mer effektivt är det möjligt att spel tar upp mindre diskutrymme och att uppdateringarna väger mindre, något som redan oroar både PC-användare med begränsade SSD-diskar och de som spelar på konsoler med begränsad lagring.
Inom området för resursströmning, så viktigt i öppna världar och titlar som laddar data på begäran, kan ett mindre texturavtryck hjälpa till att minska bandbreddsflaskhalsarDetta skulle resultera i färre hackningar, jämnare laddningstider och en stabilare upplevelse, även när spelet körs från skivor som inte är särskilt snabba.
Fördelar för mellanstora grafikkort och bärbara datorer
En av de punkter som har väckt mest intresse i gemenskapen är den inverkan som neural texturkomprimering kan ha på Grafikkort med 8 GB VRAM eller mindre, mycket utbredd på den spanska och europeiska marknaden, inklusive vissa konsoler som Xbox Series XI många nyare utgåvor stöter den här typen av GPU redan på tydliga begränsningar när man kombinerar höga upplösningar och ultrakvalitativa texturer.
Om en betydande del av minnet frigörs tack vare NTC, kan samma spel aktiveras mer aggressiva texturjusteringar utan att mätta VRAM-minnetI praktiken kan detta innebära färre plötsliga prestandaförluster vid laddning av nya områden, mindre hack i samband med minnestoppar och en bekvämare upplevelse på 1440p- eller till och med 4K-skärmar med balanserade inställningar.
Bärbara system, både spelsystem och lätta arbetsstationer, skulle också gynnas. Även om många moderna bärbara datorer har RTX-grafikkort, är deras Mängden videominne är vanligtvis mer begränsad än sina motsvarigheter för stationära datorer. Att ha en teknik som minskar storleken på texturer utan att försämra bilden är särskilt intressant i den här typen av utrustning.
För små eller oberoende studior, vilket är vanligt i den europeiska världen, skulle en minskning av VRAM-kraven kunna hjälpa. utöka den potentiella användarbasen utan att offra en polerad visuell finish. Detta i sin tur överensstämmer med en allmän branschtrend att söka intelligenta optimeringar bortom hårdvarans brutala kraft.
Neurala material och andra AI-baserade optimeringar
Neural texturkomprimering är inte ensamt. NVIDIA har också introducerat konceptet med Neurala materialDetta är en kompletterande teknik som syftar till att förenkla hur material bearbetas inom grafikpipelinen. Istället för att hantera många separata kanaler för varje komplext material kondenseras informationen till en mer kompakt representation som ett litet neuralt nätverk avkodar i realtid.
I en av de tekniska demonstrationerna visades hur en uppsättning material som ursprungligen krävdes 19 olika kanaler kan reduceras till bara åtta med hjälp av denna neurala metod. Enligt de data som tillhandahållits resulterade denna förenkling i prestandaförbättringar på mellan 1,4 och 7,7 gånger vid 1080p-upplösning, beroende på scen- och modellinställningar.
Nyckeln är att dessa nätverk är tillräckligt lätta för att integreras direkt i shaders som körs på GPU:n. Tack vare Tensor Cores, som funnits sedan GeForce RTX 20-serien, hålls kostnaden för dessa operationer under kontroll, vilket gör att Tillämpa dessa optimeringar miljontals gånger per bildruta utan att blockera resten av renderingsprocessen.
Tillsammans strävar NTC och Neural Materials efter en hybrid pipelinemodell, där traditionell rasterisering och strålspårning samexisterar med specifika block av neural inferensI det här scenariot förbättrar AI inte bara skärpan i den slutliga bilden, utan hanterar även strukturella uppgifter som komprimering, skuggning och minneshantering.
En grafisk framtid formad av AI
Även om NVIDIA ännu inte har satt ett specifikt datum för när Neural Texture Compression kommer att implementeras i stor skala i kommersiella spel, gör demonstrationerna som visats på evenemang som GDC och GTC det tydligt att företaget vill att den här tekniken ska implementeras i stor utsträckning. Var en del av nästa generations språng inom grafik.
I PC-ekosystemet, införandet av API:er och tillägg som Kooperativa vektorer i DirectX 12 Detta banar väg för att den här typen av neurala kärnor även ska kunna köras på hårdvara från andra tillverkare. AMD har redan aviserat stöd i framtida RDNA4-arkitekturer, och Intel arbetar med liknande initiativ för sina grafiklösningar, medan företag som Sony stärker visuell databehandling.
Om detta korsstöd konsolideras kan kompression av neural textur bli en de facto standard i branschenDetta gynnar studior av alla storlekar. För europeiska spelare kan detta innebära en längre livslängd för nuvarande grafikkort, vars VRAM-begränsningar skulle bli en mindre avgörande faktor i titlar som använder dessa tekniker.
Parallellt skulle konsoltillverkare kunna utnyttja dessa lösningar för att ytterligare maximera det integrerade minnet i sina system, något som är särskilt intressant under långa livscykler där varje optimering räknas. Allt tyder på att nästa stora grafikstrid inte kommer att utkämpas enbart på rå kraft, utan också på... hur data som matar varje scen hanteras och komprimeras.
NVIDIAs förslag med Neural Texture Compression och dess tillhörande tekniker ligger i linje med ett fokusskifte som redan är tydligt i branschen: istället för att oändligt öka minne och datorkraft är målet att artificiell intelligens ska göra mer med mindre. Om siffrorna som ses i demon – med VRAM-minskningar på cirka 85 % och prestandaförbättringar i neurala material – överförs till kommersiella spel, skulle spelare i Spanien och över hela Europa kunna få visuellt mer ambitiösa, bättre optimerade och mindre minnesintensiva titlar, något som fram till alldeles nyligen verkade svårt att uppnå utan att offra kvalitet.
