GDC 2022の期間中、IntelはXeSSやRaytracingなど、Arc Alchemist GPUがサポートする機能についての様々なセッションを開催しました。
Intelは、その技術の利点と、それらがどのようにライバルと比較してより良いパフォーマンスとより良い画質を可能にするかを強調した。
Intel、XeSS、レイトレーシング、ハイブリッドCPUの組み合わせでArc Alchemist GPUの性能をアピール
IntelのXeSSやRaytracingの実装については、今回が初めてではありませんが、いくつかの新しい詳細と性能指標を共有しています。
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インテル Arc Alchemist XeSS テクノロジー（GDC 2022 デモ）
Intel XeSSは、機械学習を活用して低解像度のフレームを高解像度のフレームに再構成するスーパーサンプリング技術で、4Kなどの高解像度でレンダリングする場合の数分の1のコストで実行されます。
XeSSの核となる原理は、Xe-Cores for Arc Alchemist GPUに搭載されている統合的なXMX AIアクセラレーションハードウェアを通じてMLを活用することです。
XeSSはDirectX 12に完全に準拠し、IntelのArc SIMDアーキテクチャ上で動作するIntel Vector Shading language-based NN (Neural Networking)を使用する予定です。
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ネイティブ解像度（4K）と比較して、XMXを用いたXeSS 4Kはシーンのレンダリングにかかるコストが半分以下となります。
また、この技術はDP4aに準拠しているため、XMXのようなAIやMLアクセラレーションエンジンを持たないGPUでも、同様の性能と画質を実現することが可能です。
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画質面では、TAAUなどの他のアップスケーリング方式と比較して、Intel XeSSはアーティファクト（揺らぎなど）を最小限に抑え、あらゆるゴーストを除去することが可能です。
また、独自のシャープネスエンジンを内蔵しており、TAAを置き換えることになる。
Intelは、XeSSはTemporal SupersamplingやSpatial upscalingに比べて、品質を落とさずにはるかに高いスケーリング比率を達成できると述べている。
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また、Intelは、固定周波数で動作するIntel Arc Alchemist GPU上で動作する全く新しいXeSS Rensのデモを公開しました。このデモは、レイトレーシングを使用した1440pとレイトレーシングを有効にした4Kで実行されました。
デモは、それぞれの解像度で、ウルトラパフォーマンス、パフォーマンス、バランス、クオリティ、ウルトラクオリティの5種類のXeSSプリセットで実行されました。
Ultra performanceモードではネイティブ比で最大2.53倍の性能向上、Ultra Qualityでは4K解像度でネイティブ比27％の性能向上が確認されています。
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Intel Arc Alchemist レイトレーシング技術（GDC 2022デモ）
次にIntelは、レイトレーシングのアプローチについて、AMDやNVIDIAのアプローチよりも優れたものに仕上げていることを語った。
Intelは、ヒットシェーダ、テクスチャのSIMDダイバージェンシーをバイパスし、レイとスレッドのHWソートのセットを使って、各レーンのアップタイムを最大化する予定だという。
これにより、Intelは、基本的にハードウェア上で自動的にレイトレーシングを高速化することができるようになる。
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Intel Arc Alchemistの量産前のシリコンでの性能指標を示すスライドでは、GPUはRayQuery（相対的）対DXR1.0で0.775倍の性能を提供しています。
Intelは、これは競合1（NVIDIA）よりも大きなパフォーマンスヒットであり、競合2（AMD）はさらに大きなヒットを受けると述べている。
また、Intelは、このパフォーマンスヒットが同社のGPUに見られる理由について、独自の結論と修正を提示している。
第12世代ハイブリッドコア技術(GDC 2022デモ)
GPUから少し離れて、Intelは第12世代Alder Lake CPUに導入されたハイブリッド設計をゲームエンジンで活用する方法についても説明しました。
IntelとIO Interactiveは、GPU側とCPU側の双方を最適化している。
開発者は、AIアクセラレーション、キャラクターアニメーション、物理、衝突、オーディオ処理などのバックグランドタスクを活用し、シングルスレッド性能に優れたパフォーマンスコアを、より負荷の高いタスクに利用できるようにすると述べられている。
ヒットマン3：ダートムアベンチマークでP-CoreとE-Coreを有効にした構成でP-Coreだけを比較した性能評価がようやくインテルから公開されました。
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Intelは、第12世代ハイブリッドアーキテクチャにより、平均フレームレートが最大4%、90%タイルが12%、10%タイルのFPSが2%だけ遅くなると述べています。
※ 90%タイルとは測定結果を並べたもののうち90％が合格になるラインのことです。
最大の改善点は物理フレームワークで、待ち時間が55％短縮され、90％が1.7ms短縮され、全体のフレームタイムが25％短縮された。
高速なフレームは、レンダースレッドで待機する必要があるため、少し遅くなります。
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これらは初期の詳細であり、3月29日のインテル初のArc Alchemist GPUの発売を楽しみにしています。
解説：
IntelのXeSSの詳細が発表される。
IntelのXeSSはnVidiaの退職者をヘッドハントして作られたDLSSの類似技術ですので、TensorコアのようなAIアクセラレーターが必須なのかと思っていましたが、どうも必要ないようです。
あっても無くても同等の性能が発揮できるとされています。
じゃあわざわざAIアクセラレーターを搭載する意味は何なんでしょうか。
不思議です。
記事中にあるTemporal SupersamplingはFSR2.0、Spatial upscalingはFSR1.0のことですね。
Intelはそれよりも性能や画質が良くなると主張しています。
XeSSはUltra QualityからUltra Performanceまで5段階のモードがあるようですが、それぞれネイティブ画質と比較すると
- Ultra Quality 1.3倍
- Quality 1.5倍
- Balanced 1.7倍
- Performance 2.0倍
- Ultra Performance 2.3倍
となっています。
※ 数字はIntel作成のデモによる。
FSR1.0はMaxwellでも使えるほど軽かったわけですが、機械学習を用いてそれよりも軽く出来るのであれば、オープンソース化すれば、XeSSにも競争力はあるかもしれませんね。
正直に言うと現物のAlchemistが出てないので何とも言えないところです。
XeSSがどのような形で公開されるのかわかりませんが、nVidiaやAMDのGPUでも使える形で公開されると思います。
理由はアップうケーラーやAI技術を使ったサンプリングは既にAMDとnVidiaがしのぎを削っているところだからです。
最後発のIntelが技術を普及させるためには競合他社のGPUでも使えるようにしないと話になりません。
FSR2.0の記事でも説明した共有化戦略と言う奴ですね。
IntelやAMD製のGPUでXeSSが動作するとき、Alchemistがどんな立ち位置になりIntel製品にどんなアドバンテージをもたらすのか、かなり興味深いところです。
言ってみれば差別化ですね。
AMDのFSRはDLSSで顧客を囲い込まれないようにするだけで精いっぱいという印象を受けます。
IntelはPC企業ナンバーワンのプライドがあると思いますのでそう言うわけにはいかないでしょう。
自社の技術を公開するからには、自社のGPUで最も性能が出る可能性が高いわけで、そうした点も含めて、Intelのマーケティング戦略と言うものがどういうものになるのかは注目しています。
IntelでGPU製品を手掛けたラジャ・コーダリ氏は「AMDはソフトウェアのサポートが弱すぎる」と言う言葉ともにAMDを離れてIntelに移籍しました。
その言葉通り、XeSSを使うとき、Alchemistが同グレードのGPUで最も性能を発揮するのか否か？
一つだけはっきりしていることは、XeSSもオープンソースにしない限り最後発である以上FSRには普及と言う点で勝てない可能性は非常に高いのかなと思います。
そうなれば、AI・機械学習を使ったサンプラー技術そのもののソースが公開されてしまう可能性が高いわけで、意図せずしてハッキングに遭ってソースが公開されてしまったDLSSがどんな風に対応するのかもかなり興味深いです。
アップスケーラー戦争は最終的にどこの会社の技術が勝ち残るのか？
まだ始まったばかりですが、既に火花が飛び散る熾烈な争いが始まっているように見えます。