CES 2025 - NVIDIA編輯日（下）：RTX 50系列顯示卡獨有DLSS 4多重畫格生成超級效能禁藥與Reflex低延遲技術

NVIDIA推出DLSS 4升頻與Reflex低延遲等強化遊戲體驗的技術，其中還包括RTX 50系列顯示卡獨享、能夠讓遊戲FPS效能衝到8倍的多畫格補幀效能禁藥。

DLSS 4節省15/16繪圖負載

NVIDIA應用深度學習研究副總裁（VP of Applied Deep Learning Research）Bryan Catanzaro分析遊戲體驗受3大即時繪圖因素影響，分別為影像畫質、流暢度、靈敏度，若將這3個因素轉換為量化數據，就是解析度、FPS、操作延遲。然而需要改善這3種因素都會導致運算負載增加，在不提高系統效能的前提下，只能在3者間互相取捨，或是升級更高階或更大量的顯示卡，以滿足運算需求。

而NVIDIA也提供另類的解決方案，就是透過DLSS、Relfex等技術，以AI協助改善遊戲體驗。

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CES 2025 - NVIDIA編輯日（下）：RTX 50系列顯示卡獨有DLSS 4多重畫格生成功能與Reflex低延遲技術（本文）

NVIDIA推出的DLSS主要可以分為3大類功能，分別為降低遊戲繪製解析度並透過AI升頻的超解析度（Super Resolution）、透過AI強化光線追蹤繪圖的光線重建（Ray Reconstruction），以及透過AI產生額外畫格的畫格生成（Frame Generation）。前2者皆能降低繪圖的實際運算需求，具有降低延遲與提高FPS效能的雙重功效，畫格生成不會降低繪圖運算量且需等待短暫AI運算的間格，所以會造成延遲微幅提高，但仍可提升FPS效能。

（強烈建議讀者點擊上方3項技術之超連結，複習一下它們的原理。）

新推出的DLSS 4具有2大改變，首先它將超解析度、光線重建、畫格生成等3種AI功能使用的模型架構，由原先的卷積神經網路模型（Convolutional neural network，CNN）改為Transformer模型，有助於提升時域穩定性（Temporal Stability），發揮降低鬼影、提高動態細節等效果。

所有的GeForce RTX系列顯示卡（包含RTX 20 / 30 / 40 / 50）都可以透過更新驅動程式的方式取得DLSS 4的Transformer模型功能。而NVIDIA也表示，如同過去6年間CNN模型能夠透過升級模型改善DLSS的圖像品質，Transformer模型也具有相當的發展潛力，並且同樣可以藉由軟體升級的方式提升品質。

DLSS 4的另一個重大更新是支援多重畫格生成（Multi Frame Generation），最多可以參考單一繪製畫格以產生3個生成畫格。然而這個功能需要在系統繪製1個畫格之後，執行5組AI推論運算以產生額外的3個生成畫格，AI運算的負載較先前的3組推論高出許多，因此限定只能在RTX 50系列顯示卡使用。

NVIDIA App中提供DLSS覆寫設定功能（DLSS Overrides），如果原本遊戲支援DLSS的超解析度、光線重建、畫格生成等功能，則可透過覆寫設定強制切換至Transformer模型，以獲得更細緻的升頻效果，或是將超解析度功能強制切換為DLAA反鋸齒功能或超高效能模式（Ultra Performance）。此外如果原本遊戲支援DLSS畫格生成功能，還強制開啟多重畫格生成功能（仍只支援RTX 50系列顯示卡）。

▲ 遊戲體驗受影像畫質、流暢度、靈敏度等因素影響，若只有單一顯示卡就需要在不同因素之間取捨。

▲ 如果使用10張顯示卡或許能滿足3個因素，但卻不切實際。NVIDIA則提出以AI達成相近效果的解決方案。

▲ DLSS 4的2大改變為改用Transformer模型與新增多重畫格生成功能。其中Transformer模型具有降低鬼影、提高動態細節等效果。

▲ NVIDIA官方提供的CNN與Transformer超解析度模型對照影片。

▲ 影片中的主角會晃動身體，而使用Transformer模型具有較佳的圖像品質，背包的紋理仍清晰可見。

▲ 光線重建功能改用Transformer模型後有具有較佳畫質。

▲ CNN模型的鐵絲網充滿鋸齒，後方物件比較模糊。Transformer模型則沒有此為問題。

▲ 過去使用DLSS 3的會執行超解析度與光線重建、畫格生成、光學流加速器等3套AI推論運算。

▲ DLSS 4的多重畫格生成則會執行超解析度與光線重建、畫格生成、3組AI光學流，總共5套AI推論運算。

▲ 但是DLSS 4只需執行圖中灰色的實際繪圖，透過升頻方式放大至4倍解析度，並透過多重畫格生成產生3個額外畫格。等於將實際繪圖負載降低只1/16，其於15/16的畫面資訊都是由AI生成。

▲ NVIDIA官方提供的DLSS 4效能增益圖表，最高可帶來8.2倍的增益。

▲ 4種不同情況的FPS與延遲對照。左起為關閉DLSS，開啟DLSS 2（超解析度）因降低實際繪圖負載，對FPS與延遲都有幫助。DLSS 3.5加入畫格生成，可以提升FPS，但延遲持平。DLSS 4則透過多重畫格生成進一步提升FPS。

▲ DLSS 4功能相容一覽。畫格生成需使用RTX 40 / 50系列顯示卡，而多重畫格生成需RTX 50。

AI協助降低遊戲延遲

NVIDIA先前推出的Reflex低延遲技術透過取消繪圖佇列的方式降低遊戲的操作延遲，進而提升玩家的競技優勢。

Reflex 2則是進一步使用AI圖像生成的局部重繪（Inpaint）方式產生２個畫格之間的差異，以降低繪製時間（Frame Time），有助於更快將玩家操作後的畫面送至螢幕，降低延遲並提高遊戲操作的靈敏度。

以射擊遊戲為例，當遊戲的FPS已經很高的時候，玩家移動滑鼠並移動視角時，每個畫格的差異就會很小，這時候與其重新繪製整張圖片，還不如參考前一張畫格與視角變動等資訊，然後以局部重繪方式產生下一張畫格，如此一來就能省去很多運算時間，發揮進一步降低延遲的效果。

這是什麼諾貝爾獎等級的創意！

▲ 目前已有120款遊戲支援Reflex低延遲技術。

▲ 傳統繪圖機制會在CPU（處理器）完成運算並產生繪圖需求後，將需求送進佇列，等待GPU（繪圖處理器）進行繪製。

▲ Reflex則是捨棄繪圖佇列，繪圖需求一旦產生就就直接送進GPU。

▲ Reflex 2維持這樣的基本機制，並新增透過AI圖像生成的方式縮短部分畫格的繪製時間，以降低遊戲延遲。請注意GPU欄的3張圖，中間圖的右半部為滑鼠移動後需要重新繪製的區域，下方圖則是透過AI圖像生成補上空缺，有助於縮短繪圖時間，並降低操作與新圖像傳送至螢幕的延遲。

▲ 在遊戲FPS很高的情況，每個畫面的差異就會相對比較小。圖中左側白色標示的部分（畫面左上與左下，槍枝右上部）則為需要透過AI圖像生成「填空」的部分。

關於Blackwell 架構與RTX 50系列的初步特色功能介紹先到此告一段落，筆者也會在近期持續製作,GeForce RTX 5090效能測試與更多技術解說的專題報導，請讀者保持關注。