Intels XeSS-Upsampling im ersten Test: Bildqualität und Leistung im Vergleich mit FSR und DLSS

Das Zeitalter der festen Auflösungen neigt sich wohl einem Ende zu. Neben Nvidias DLSS 2.x und AMDs FSR 2.x ist nun auch Intels neuer Beitrag XeSS erschienen und bereichert die Auswahl an cleveren Temporal-Upsampling-Verfahren, die Grafikkarten und Ihren Bildraten zu neuen Höhen verhelfen sollen. Mit den festen Auflösungen endet allerdings gewissermaßen auch ein Zeitalter der Transparenz, denn nun geht es bei Grafikkarten nicht mehr nur um die eigentliche Rechenleistung, Speicherausstattung und wie geschwind die GPU einen Bildschirm mit einer festen Anzahl bunter Pixel bemalen kann. Es geht insbesondere bei KI-beschleunigten Verfahren außerdem darum, wie schnell und optisch glaubwürdig die Grafikkarte Inhalte selbst erstellen, ja gar dazuerfinden kann.

Eine gewisse Intransparenz ist obendrein mit den üblichen Upsampling-Stufen eingezogen. Oder wüssten Sie aus dem Stand, welche Auflösung Ihre Grafikkarte tatsächlich berechnet, wenn Sie etwa bei einer Auflösung von eingestellten 3.840 × 2.160 Pixeln DLSS in der Stufe "Quality" beziehungsweise "Balanced" hinzuschalten? Die eigentliche Renderauflösung ist mit DLSS Quality um ein Drittel reduziert, beziehungsweise akkurater: Wird mit dem Faktor 0,67 berechnet. Ausgehend von Ultra HD berechnet die Karte also ungefähr(!) 2.573 × 1.447 Pixel, Rundungsfehler nicht einbezogen. Wissen Sie, mit welcher Auflösung Ihre Grafikkarte tatsächlich rechnet, wenn Sie mit einem WQHD-Display FSR 2.0 Balanced auswählen? Dann wird die Spielewelt aus rund(!) 1.510 × 850 Pixeln oder mit dem Faktor 0,59 errechnet. DLSS Balanced nutzt dagegen den Faktor 0,58 und würde in etwa(!) 1.485 × 835 Pixel vor der KI-Bildaufbereitung rendern. Diese Zahlen sind mit einiger Gewissheit nicht exakt, obendrein verschleiern die Namen der Einstellung für die Upsampling-Verfahren die tatsächliche Renderauflösung hinter wenig aussagekräftigen, intransparenten Begriffen wie "Ausgewogen" oder "Leistung", von denen sich jeder eine ganz eigene Vorstellung machen mag - Grafikkartenhersteller inklusive. Und niemand garantiert, dass diese Stufen auf ewig so bleiben oder in jedem Spiel auch in Zukunft mit den gleichen Faktoren zum Einsatz kommen.

Nochmals komplizierter und undurchsichtiger wird es in naher Zukunft werden, wenn die Grafikkarte auch noch Frames erfindet. Zählen diese dann zur Rechenleistung der GPU, obwohl sie technisch bedingt gegenüber dem Original Fehler aufweisen (müssen) und nicht die eigentlichen Rechenaufgaben stemmen, die anfallen würden, wenn das Bild tatsächlich berechnet würde? Sind vier Frames wirklich vier Frames, wenn zwei davon von der KI erdacht wurden und damit nicht der tatsächlichen "Wahrheit" entsprechen? Insbesondere ein Hersteller hat sich in den vergangenen Wochen und Monaten mehrfach engagiert für eine Änderung unserer Testmethodik bei Grafikkarten-Tests eingesetzt. Und hat in gewissen Belangen nicht unrecht. Sogar eigene Tools wurden für Tester entwickelt und diese via stundenlanger Videokonferenz im Umgang damit geschult. Ein Hersteller, der möchte, dass wir Firmen-Werkzeuge und für dessen Techniken zugeschnittene Metriken nutzen. Anstelle wie bisher vor allem unabhängige Tools zu nutzen, wie das auch in diesem Test eingesetzte und weiterhin ausdrücklich empfehlenswerte Analyse-Werkzeug CapFrameX.

XeSS im ersten Test - Durchblick schaffen

Sie sehen schon, in Zukunft wird es ein wenig kompliziert werden. Ganz besonders für unseren Grafikkarten-Tester, der wie alle anderen seiner Art herausfinden müssen wird, wie man teils grundverschiedene Techniken und Ergebnisse adäquat und fair miteinander vergleicht und benotet. Damit zumindest wir und Sie, geschätzte Leser, nicht komplett den Durchblick verlieren, ist es an dieser Stelle sehr hilfreich, sich mit der Arbeitsweise, den Eigenheiten und eventuellen Stärken und Schwächen der neuen Upsampling-Verfahren zu beschäftigen. Und zu erörtern, wie diese üblicherweise funktionieren. Auch Redakteure müssen erst einmal lernen und genau dies wollen wir mit diesem Artikel tun. Natürlich handelt es sich um einen stetig fortschreitenden Prozess, man lernt auch beim Computerspielen nie wirklich aus. Doch wir wollen mit diesem Artikel beginnen und Sie außerdem daran teilhaben lassen. Wir hoffen dabei auch, Ihnen so vielleicht Ihren eigenen Lernprozess zu vereinfachen. Sollten Sie sich für moderne Upsampling-Verfahren und KI-erstellte Inhalte interessieren oder bei einem Grafikkartenkauf gern die tatsächliche Leistung einschätzen können wollen, laden wir Sie ein, lernen Sie mit uns.

Also: Hereinspaziert, hier ist Intels XeSS. Sprich: "Ähx-Ihh-ÄsÄs", nicht etwa "Xess" (englisch "cess" ist eine altertümliche Form von Abgabesteuer). Es handelt sich um Intels Kontribution zum wachsenden Angebot der temporalen Upsampling-Verfahren. Zu den besonders interessanten (und obendrein kampflustigsten) zählen die Techniken der Grafikkartenhersteller Nvidia mit DLSS 2.x, AMD mit FSR 2.x und nun auch Intel mit XeSS. Diese drei Upsampling-Verfahren wollen wir in diesem Test einem ersten, genaueren Vergleich unterziehen und obendrein untersuchen, ob wir Auffälligkeiten oder in unterschiedlichen Spielen Gemeinsamkeiten, gewissermaßen Eigenheiten erkennen können.

XeSS im ersten Test - Gegenüberstellung der Techniken

Eine Gegenüberstellung hilft bei der Einordnung und bei der Einschätzung der qualitativen Güte. Es ist deutlich einfacher, die Ergebnisse mehrerer Upsampling-Technologien zu vergleichen und zu beurteilen, als dies isoliert mit nur einem Anschauungsobjekt zu versuchen. In diesem Sinne macht es uns Intel leicht, die einsame Qualitätsanalyse des zuerst gestarteten DLSS war deutlich schwieriger. Obendrein haben wir über die Zeit viel über Upsampling-Technologien erfahren, Wissen, auf das wir nun zurückgreifen können, um wiederum die Arbeitsweise von XeSS zu analysieren. Wir konzentrieren uns an dieser Stelle auf die Basics, mehr ist im Grunde nicht nötig, um XeSS im aktuellen Umfang zu begutachten. Wenn Sie mehr über die Arbeitsweise von Temporal-Upsampling-Verfahren lernen möchten, können Sie etwa diesen Artikel zu AMDs FSR 2.0 heranziehen. Für alle anderen, hier geschwind die Basics, dann geht es los:

Alle drei Upsampling-Verfahren sind lose miteinander vergleichbar. Alle drei benötigen ähnliche Inputs vom Entwickler respektive der Spiele-Engine, darunter neben dem Farbpuffer (also dem sichtbaren Bildschirminhalt), den Depth-Buffer, mit Hilfe dessen die Tiefe eines Punktes im (bereits berechneten, virtuellen) Raumes bestimmt werden kann. Ein weiterer, für die temporalen Verrechnungen elementar wichtiger Puffer ist jener für die Bewegungsvektoren oder Motion Vectors. Mit diesen lassen sich Richtung und Bewegungsgeschwindigkeit von Bildelementen erfassen und verfolgen, während mehrere Frames über die Zeit miteinander temporal verrechnet werden. Damit das Resultat bei einem bewegten Inhalt nicht eine komplett verschwommene Schliere ergibt, werden die Motion Vectors eingesetzt, um die Bewegungen zu verfolgen und zu kompensieren, um Verwischen zu vermeiden.

Diese Inputs müssen von der Spiele-Engine an jedes der drei Upsampling-Verfahren geliefert werden, soll das jeweilige Temporal-Upsampling korrekt funktionieren. Ebenfalls beachtenswert ist, dass diese Puffer im Speicher der Grafikkarte abgelegt werden, also gegenüber der verringerten, internen Renderauflösung den Bedarf an Speicher erhöhen. Unseren bisherigen Beobachtungen zufolge ist der Speicherbedarf aber zumeist etwas geringer als jener mit voller, nativer Renderauflösung. Eine wirklich valide Methode gegenüber der vollen Renderauflösung Speicher zu sparen, ist ein Temporal-Upsampling aber nicht.

Alle drei Verfahren kommen mit ihrer eigenen, spezifischen temporalen Kantenglättung, also einem integrierten TAA. Es kommt also die Kantenglättung des jeweiligen Upsampling-Verfahrens zum Einsatz, nicht jenes, das eventuell bereits im Spiel integriert ist. Viele Temporale Kantenglättungen nutzen allerdings bereits alle oder Teile der genannten Buffer und ähnliche Herangehensweisen für die Bildglättung, die auch die Temporal-Upsampling-Verfahren verwenden. Daher sind die drei Upsampling-Technologien mit relativ wenig Aufwand in Spiele zu integrieren, die etwa bereits Motion Vectors für das TAA und den Zugriff auf den Tiefen-Puffer gewähren. Die gewisse Verwandtschaft der Technologien und ihre Abhängigkeiten von den gleichen Inputs ist außerdem der Grund, weshalb ein weiteres Upsampling-Verfahren relativ einfach in ein Spiel zu integrieren ist, das bereits eines der anderen Verfahren nutzt. Es ist also ein relativ überschaubarer Aufwand, etwa DLSS 2.x in ein Spiel zu bringen, das bereits FSR 2.x nutzt und umgekehrt - Letzteres ist gar Moddern gelungen, die Nvidias DLSS 2.x dazu nutzen, AMDs FSR 2.x in Spiele mit Support für Nvidias Upsampling zu injizieren.

Es gibt allerdings auch einige Unterschiede zwischen den drei Upsampling-Verfahren. Intels XeSS und Nvidias DLSS nutzen etwa neuronale Netzwerke, die Spiele-Inhalte "erlernen" und mit deren Hilfe das Bild mit "hinzuhalluzinierten" Inhalten aufzubereiten. FSR 2.x nutzt keine solcherart neuronale Kniffe, sondern bereitet das Bild mit konventionellen Algorithmen auf, hochgerechnet wird etwa mit einem hochqualitativen Lanczos-Ansatz. Sowohl Intels XeSS als auch Nvidias DLSS nutzen für ihren KI-Ansatz auf den eigenen Grafikkarten verbaute Hardware-Einheiten. Was für Nvidia RTX-Grafiken die Tensor Cores sind für Intel deren XMX-Einheiten. FSR 2.0 nutzt lediglich für AMD-Hardware optimierte Prozesse, keine dedizierte Hardware. Abseits einiger Radeon-Optimierungen läuft FSR 2.0 also potenziell genauso gut auf der GPU eines anderen Herstellers wie mit einer AMD-Grafikkarte. Und das ist noch ein besonders wichtiger Unterschied: Sowohl Intels XeSS als auch AMDs FSR laufen auch auf herstellerfremden Hardware, können also sowohl mit AMD-, Intel- und Nvidia-GPUs genutzt werden - sofern einigermaßen modern. Intels XeSS verfügt dazu über einen Fallback-Modus, welcher bei Grafikkarten zum Einsatz kommt, die nicht über Intels XMX-Hardware-Einheiten verfügen. Mit diesen Einheiten soll laut Intel die Qualität und Performance erhöht werden können, um wie viel ist bislang ungewiss - noch. Nvidias DLSS ist nicht nur Nvidia-GPUs, sondern außerdem den RTX-Karten vorbehalten. DLSS 3.0 wird gar nur von RTX-4000er-GPUs unterstützt werden.

XeSS im ersten Test - Wie gut ist die Qualität?

Genug der Theorie, jetzt geht es ans Eingemachte! Wie schlägt sich Intels XeSS in der Praxis und auch im Vergleich zur zumindest zum Teil bereits recht stark etablierten Konkurrenz? Zuerst nehmen wir Intels XeSS qualitativ unter die Lupe, dann nehmen wir das Upsampling mit Messungen noch genauer ins Auge und untersuchen außerdem, wie sich XeSS auf Grafikkarten unterschiedlicher Hersteller, aber auch unterschiedlichen Architekturen schlägt. Nicht mit dabei ist indes ausgerechnet Intel selbst - denn noch haben wir keinen Zugriff auf das mit Spannung erwartete Arc-Modell, das in Kürze erscheinen soll. Wie Intel selbst bei diesem Test abschneidet, werden wir also erst zu einem späteren Zeitpunkt erfahren, doch haben wir vorgesorgt und mit RTX 3060 und der sehr ähnlich potenten RX 6600 XT zwei Grafikkarten ausgewählt, mit denen Intel sich nach eigenen Aussagen gerne verglichen sehen möchten. Fehlen also nur noch die neuen Intel-Grafikkarten. Sobald wir Berichtenswertes haben, erfahren Sie es hier.

Sie möchten wissen, wie es weitergeht beim ersten Test von Intels XeSS-Upsampling-Technologie? Dann blättern Sie gerne direkt weiter, denn auf der kommenden Seite des Artikels geht es um Auffälligkeiten im XeSS-Launch-Spiel Death Stranding. Viel Spaß mit unserer Analyse von XeSS versus FSR und DLSS.

Artikel teilen

Intels XeSS-Upsampling im ersten Test: Bildqualität und Leistung im Vergleich mit FSR und DLSS Noch sind Intels Grafikkarten nicht einsatzbereit, doch Intels spannende Upsampling-Technologie XeSS kann bereits in einigen Spielen genutzt werden - sowohl mit bereits erhältlichen, wie sogar schon betagten AMD- als auch Nvidia-GPUs. Im Artikel nehmen wir XeSS frisch geboren erstmals unter die Lupe und begutachten Optik und Performance.

Per E-Mail versenden

55

1. Seite 1 XeSS im ersten Test - Gegenüberstellung der Techniken
2. Seite 2 XeSS im ersten Test - Auffälligkeiten in Death Stranding
3. Seite 3 XeSS im ersten Test - Auffälligkeiten in Shadow of the Tomb Raider
4. Seite 4 Intel XeSS: Performance, Benchmarks und Fazit