AMD於2025年12月10日正式發表FSR Redstone升頻技術,以機器學習為基礎的演算法,在兼顧畫質的前提下強化遊戲的FPS效能表現。
1次打4管效能禁藥
AMD在Computex台北國際電腦展2025預告將於2025年下半推出以機器學習為基礎的FSR Redstone升頻技術,如今終於正式推出,改善升頻後的畫面品質以及帶來的效能增益。
FSR Redstone主要由4種不同的技術構成,除了先前世代FSR既有的畫面升頻與畫格生成之外,還針對光線追蹤繪圖進行強化。
由於在遊戲中開啟路徑追蹤(即俗稱的全光線追蹤)繪圖功能後,會因為大幅增加運算量而造成遊戲的FPS效能下降,因此FSR Redston的工作流程第1步為輻射亮度快取(Radiance Caching),在機器學習(Machine Learning,ML,是AI的1種分枝)演算法的協助下減少繪圖時使用的光線樣本數量,再透過推論的方式預測光線在場景中的傳播情況,重現光線在複雜環境的幾合空間、材質之中反射的行為,達到接近高光線樣本數量的圖像品質,帶來逼真的光照效果。
第2步的光線重建(Ray Regeneration)則是利用機器學習進行光線追蹤繪圖的降噪,能夠緩解光線樣本數量不足而形成的白斑狀雜訊,以提升畫面的清晰度與細節。
這2項技術能夠在進行光線追蹤或路徑追蹤繪圖時的運算量,在保持一定畫面細節與光照效果的前提下,緩解顯示卡的運算負載,以提升遊戲的FPS效能,達到兼顧畫面品質與流暢性的功效。
▲ AMD自2021年推出FSR,至今FSR Redstone可以算是第4代技術的威力加強版。
▲ FSR Redstone整合機器學習為基礎的輻射亮度快取、光線重建、畫面升頻、畫格生成等技術。
▲ 輻射亮度快取能夠在光線追蹤繪圖過程中,以較少的光線樣本達到相近的圖像品質,以達到提升遊戲FPS效能的成果。
▲ AMD會先在伺服器進行幅射快取的模型訓練,讓模型「知道」光線樣本數量較多時的高品質畫面長什麼樣子。玩家在個人電腦上執行遊戲時,則透過AI推論讓光線樣本數量較少的畫面「腦補」提升品質。
▲ 輻射亮度快取能以校低的運算負載重現光線在複雜環境的幾合空間、材質之中反射的情況,帶來逼真的光照效果。
▲ 光線重建則是透過機器學習進行光線追蹤繪圖的降噪,去除樣本不足而形成的白斑狀雜訊,以提升畫面的清晰度與細節。
▲ 光線重建會參考低光線樣本數繪製的畫面,搭配遊戲引擎提供的法線、深度、擴散、鏡面、幅射、光線可見度等資訊,搭配機器學習模型推論降噪後的畫面。
▲ 從官方範例可以看到,原生4K(左)以及4K+光線追蹤(中)地面反射的線條並不是很清晰,但是開啟光線重建技術的FSR Redstone則可提供清晰的反射。
需使用Radeon RX 9000系列顯示卡
FSR Redston工作流程的第3步為畫面升頻(Upscaling,即超解析度),啟動後系統會降低繪製解析度,並透過機器學習為基礎的演算法放大至與顯示器相同的輸出解析度,能夠直接節省大量繪圖運算量。舉例來說,如果輸出解析度為3840 x 1080,那麼繪製1920 x 1080解析度再進行放大的話,就可以節省75%繪圖運算量。
第4步的畫格生成(Frame Generation)也導入機器學習演算法,透過參考先前畫格與遊戲引擎提供的深度、色彩、動態向量等資料,進行推論運算產生新畫格,能夠在僅進行AI運算而不進行繪圖運算的前提下,「憑空」產生全新畫格,以改善遊戲的FPS效能。
▲ 畫面升頻則是降低遊戲的繪製解析度,再透過機器學習模型的推論將畫面放大至螢幕解析度,以節省運算資源,達到提高FPS效能與降低延遲的效果。這項功能依遊戲廠商的設計可以由AMD驅動程式或遊戲中選單開啟。
▲ AMD也會先在伺服器進行畫面升頻的模型訓練,執行遊戲時模型會將低解析度畫面搭配遊戲引擎提供的深度、色彩、動態向量等資料,推論出與螢幕解析度相同的遊戲畫面。
▲ 參考FSR Redstone升頻的畫面(中),畫面充桅杆與繩索的清晰度明顯優於原生1080p(右)與FSR 3.1升頻(左)。
▲ 畫格生成也在機器學習的加持下改善鬼影的狀況,提供更穩定的動態畫面與強化細節。
▲ 以機器學習為基礎的畫格生成技術會以2張遊戲畫面為參考,遊戲引擎提供的深度、色彩、動態向量等資料,透過推論方式產生全新畫格,如此一來就能在不增加繪圖運算量的前提下提高遊戲的FPS效能。
▲ FSR Redstone的畫格生成能夠有減緩低鬼影的問題。
▲ AMD說明使用Radeon RX 9090 XT在4K解析度執行《決勝時刻:黑色行動7》的平均FPS為80幀,開啟光線追蹤後會降低至23幀,但能夠呈現玻璃反射的文字。開啟FSR Redstone的畫面升頻、畫格生成、光線重建等技術後,不但能夠保留玻璃反射效果,FPS效能甚至比關閉光線追蹤還高。
▲ AMD提供的FSR Redstone效能增益數據,平均能讓遊戲FPS效能提高至3.3倍,最高甚至達4.7倍。
▲ 在2025結束前,預計會有超過200款遊戲支援1個或多個FSR Redstone技術。
▲ AMD提供的FSR Redstone軟體開發透件能夠透過替換DLL(動態連結函數庫)的方式對現有遊戲進行升級,簡化遊戲開發者的工作流程。相關資源於2025年12月10日釋出。
▲ 目前AMD已正式推出FSR Redstone的畫面升頻、畫格生成、光線重建等功能,幅射快取將於2026年推出。
▲ FSR 4與Redstone最大的不同在與導入機器學習方案,但是系統需求也比較嚴苛,需要搭配RDNA 4架構的AMD Radeon RX 9000系列顯示卡。
需要至注意的是,由於FSR Redstone導入機器學習演算法,因此系統需求也提高至採用RDNA 4架構的AMD Radeon RX 9000系列顯示卡。