Nvidia は RTX 5090 の発表で CES 2025 の話題をさらい、このカードの 2,000 ドルという価格について多くの議論があったにもかかわらず、多くの新しいテクノロジーを導入しました。その中で最も重要なのは、Nvidia GPU にマルチフレーム生成をもたらす DLSS 4 で、Nvidia の新しい RTX 50 シリーズ GPU が発売されるとすぐに、75 以上のゲームで 4 倍のパフォーマンス向上を提供します。
ただし、DLSS 4 が実際にどのように機能するかについては、あまりにも多くの誤解があることがわかりました。 Nvidia CEO の誤解を招くコメントと DLSS の仕組みの根本的な再設計の間に、この新しい技術、その機能、そして重要なことに、どのような制限があるかについて誤った情報が飛び交うのも不思議ではありません。
そこで、少なくとも Nvidia の新しいグラフィックス カードが登場し、DLSS 4 が提供するものを私たち全員が直接体験する前に、できる限り記録を正しましょう。
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いいえ、「未来を予測」するものではありません
DLSS 4 の仕組みを正しく理解することに関する主な問題の 1 つは、Nvidia CEO の Jensen Huang が Q&A で述べたコメントに由来しています。ジャレッド・ウォルトン トムのハードウェア DLSS 4 が技術レベルでどのように機能するかについて Huang 氏に質問したところ、Huang 氏は DLSS 4 がフレーム補間を使用していることをきっぱりと否定しました。同氏は、DLSS 4は「過去を補間する」のではなく「未来を予測する」と述べた。確かに、それは話題の引用です。残念ながらそれは間違いです。
Huang 氏は過去に DLSS フレーム生成について詩的な表現を行っており、この種のフレーム構成は DLSS 4 のようなテクノロジを主流の聴衆に説明するのには有効ですが、それが実際にどのように機能するかについての誤解も引き起こしています。この引用に続いて、私は実際に何人かの読者から、DLSS 4 の仕組みを誤解していると連絡を受けました。結局のところ、私はその仕組みを誤解しているわけではありませんが、多くの混乱が生じる理由は理解しています。
DLSS 4 のマルチフレーム生成では、フレーム補間と呼ばれる技術が使用されます。これは DLSS 3 で見たのと同じテクニックであり、ロスレス スケーリングや AMD の FSR 3 などの他のフレーム生成ツールでも見られるのと同じテクニックです。フレーム補間は次のように機能します。グラフィック カードは 2 つのフレームをレンダリングし、次に 1 つのフレームをレンダリングします。アルゴリズムが介入して、これらのフレーム間の差分を計算します。次に、レンダリングされた 2 つのフレーム間の違いに基づいて、中間フレームがどのように見えるかを推測して、その間に入るフレームを「生成」します。
また、DLSS 4 はフレーム補間を使用します。フレームを生成する新しい技術に関する初期の研究、特にフレーム外挿に関する Intel の研究がありましたが、その技術はまだ初期段階にあります。まだ共有できない詳細がいくつかありますが、DLSS 4 が実際にフレーム補間を使用していることを複数の情報源に確認しました。それも当然です。この種のレンダリング ツールはどこからともなく現れるわけではなく、新しいレンダリング技術が DLSS 4 のような市場性のある製品になる前には、ほとんどの場合、長い研究論文の系譜が存在します。
だからといって、DLSS 4 の機能が損なわれるわけではありません。新しいフレームの作成に DLSS 3 と同じ手法が使用されている可能性がありますが、DLSS 4 が実際に実行できることに気を散らす必要はありません。
遅延はあなたが考えている問題ではありません
Nvidia が DLSS 4 のフレーム補間の使用についてあまりコメントしたくない理由は理解できます。これは、フレーム補間によって遅延が発生するためです。 2 つのフレームをレンダリングし、表示されているシーケンスの最初のフレームの前に補間を実行する必要があるため、フレーム補間ツールを使用する場合は、基本的にわずかな遅延で再生することになります。私がこれまで見てきた仮定では、これらの余分なフレームによって遅延が直線的に増加するということですが、実際はそうではありません。
ザ・ヴァージは懸念を示した 「新しいフレーム生成技術がレイテンシーにどのような影響を与えるかを確認したい」と述べたが、 TechSpot が宣言されました 「ユーザーは、マルチフレーム レンダリングによって（遅延）問題がさらに悪化する可能性があることを懸念しています。」これは、DLSS 4 が吐き出す可能性がある多重化された「偽」フレームに対する自然なカウンターです。 1 つのフレームを生成すると遅延の問題が発生する場合、3 つのフレームを生成するとさらに大きな遅延の問題が発生することは確実です。しかし、それはそうではありません。
このため、DLSS 4 ではフレーム補間が使用されていることを理解することが非常に重要です。遅延で再生するという考え方は、1 つの追加フレームを生成する DLSS 3 と 3 つの追加フレームを生成する DLSS 4 で何ら変わりはありません。プロセスには、2 つのフレームをレンダリングし、それらの差を比較することが含まれます。レンダリングされた 2 つのフレームの間に 1、2、または 3 つの追加フレームを挿入しても、遅延は大幅に増加しません。間に入るフレームの数に関係なく、フレーム補間プロセスによって追加される遅延はほぼ同じです。
これを説明しましょう。 60 fps (フレーム/秒) でゲームをプレイしているとします。つまり、表示される各フレーム間に 16.6 ミリ秒があることになります。 DLSS 3 を使用すると、フレーム レートは 2 倍の 120 fps になりますが、遅延は 8.3 ミリ秒に半分にはなりません。ゲームはよりスムーズに見えますが、レンダリングされる各フレーム間にはまだ 16.6 ミリ秒があります。 DLSS 4 を使用すると、最大 240 fps に達し、フレーム レートが 4 倍になりますが、やはり遅延は 4.2 ミリ秒に低下しません。まだ同じ 16.6 ミリ秒です。
これは、PC の遅延を非常に削減したものです。DLSS フレーム生成を実行するためのオーバーヘッドに加え、モニターとマウスによって追加される遅延もあります。ただし、フレームにフレームを追加してもコアの遅延が直線的に増加するわけではないことを理解するのに役立ちます。補間処理。レンダリングされる各フレーム間の時間は変わりません。発生する遅延の大部分は、DLSS フレーム生成前の基本フレーム レートとツールのオーバーヘッドの結果です。
私の言葉をそのまま信じる必要はありません。 Digital Foundry は、遅延を含む DLSS 4 をテストし、まさに今説明したとおりの結果を確認しました。 「余分なレイテンシーの大部分は、その余分なフレームのバッファリングから来ているように思えますが、さらに中間フレームを追加しても、レイテンシーの増加は比較的最小限に抑えられます。」と書いています。 Digital Foundry の Richard Leadbetter 氏。少量の追加遅延は、単に DLSS がレンダリングされた 2 つのフレームの間でより多くのフレームを計算することに起因するため、DLSS 4 で増加する遅延の大部分は DLSS 3 とそれほど変わりません。
DLSS 4 の遅延の問題は、DLSS 3 の場合とほぼ同じです。低いベース フレーム レートでプレイしている場合、体感している応答性と滑らかさの間に乖離が生じます。この切断は DLSS 4 ではさらに顕著になりますが、その結果、突然遅延が大幅に増加するというわけではありません。 Nvidia の素晴らしい新しい Reflex 2 が DLSS 4 に必要ないのはそのためです。 DLSS 3 と同様に、開発者は DLSS 4 が動作するために Reflex の最初のバージョンを実装するだけで済みます。
全く新しいモデル
DLSS 4 の仕組みを明確にすると、DLSS 4 もほぼ同じであると思われるかもしれませんが、そうではありません。 DLSS 4 は DLSS 3 からの非常に大きな違いです。それは、DLSS 4 ではまったく異なる AI モデルが使用されているためです。あるいは、AI モデルと言うべきでしょう。 Nvidia の詳細としてDLSS 4 は、超解像度、レイ再構成、およびマルチフレーム生成を使用するときに、レンダリングされたフレームごとに 5 つの個別の AI モデルを実行しますが、これらはすべて数ミリ秒で実行する必要があります。
DLSS 4 に伴う内容のため、Nvidia は以前の畳み込みニューラル ネットワーク (CNN) を廃止し、現在はビジョン トランスフォーマー モデルを使用しています。トランスモデルでは2つの大きな変更点があります。 1つ目は「自意識」と呼ばれるものです。このモデルは、複数のフレームにわたってさまざまなピクセルの重要性を追跡できます。このように自己参照することで、新しいモデルは、きらめく可能性のある超解像による薄いディテールなど、問題のある領域にさらに焦点を当てることができるはずです。
Transformer モデルはスケーラビリティも向上しているため、Nvidia は以前の CNN アプローチよりもはるかに多くのパラメーターを DLSS に追加できます。同社によれば、実際、新しい変圧器モデルのパラメータは 2 倍になっています。
上のビデオでわかるように、Nvidia は、この新しいモデルは以前の CNN アプローチと比較して安定性が高く、細部の保存が優れていると主張しています。これらの改善は RTX 50 シリーズ GPU に限定されたものではありません。すべての RTX グラフィックス カードは、少なくとも各世代でサポートされている機能については、DLSS 4 ゲームで新しいトランスフォーマー モデルを利用できるようになります。
DLSS 4 が実際に動作しているのを何度か見たことがありますが、この機能が実際にテストされるのは、Nvidia の次世代 GPU が発売されるときになります。その後、この機能がいくつかのゲームやシナリオでどのように機能するかを評価し、それがどのように持続するかを確認できるようになります。いずれにせよ、この機能には多くの変更があり、Nvidia がこれまでに共有した内容によると、それらの変更は DLSS をさらに改善するために機能します。
