Multi-Frame Generation et Ray Reconstruction : comment AMD FSR Diamond riposte au DLSS 4 sur PC et Project Helix
Longtemps cantonné à des algorithmes spatiaux et temporels ouverts pour maintenir une compatibilité universelle, AMD change radicalement de paradigme. Dévoilée en étroite collaboration avec Microsoft dans le cadre de la future plateforme hybride Project Helix, l’architecture logicielle et matérielle AMD FSR Diamond marque le basculement intégral des rouges vers le rendu neuronal (Neural Rendering). Au programme de cette nouvelle génération : un upscaling piloté par apprentissage automatique, une Multi-Frame Generation capable de multiplier les images synthétiques et un débruiteur Ray Reconstruction taillé pour le path tracing.
Trois piliers neuronaux gravés pour le silicium dédié
Contrairement aux premières itérations de la FidelityFX Super Resolution qui reposaient sur des calculs de shaders classiques, FSR Diamond a été conçu dès le départ pour exploiter des accélérateurs matriciels matériels dédiés directement intégrés au système sur puce (SoC). Comme l’ont confirmé Scott Van Vliet, directeur technique (CTO) d’Xbox, et Asha Sharma, PDG de Microsoft Gaming, aux côtés de Jack Huynh (Senior Vice President de la division Computing and Graphics chez AMD), cette suite est directement intégrée au kit de développement Microsoft Game Development Kit (GDK).
L’architecture de FSR Diamond s’articule autour de trois briques d’intelligence artificielle complémentaires :
- Upscaling par Machine Learning : les cœurs matriciels analysent les trames basse définition (comme du 1080p interne) pour reconstruire une image 4K nette, en éliminant les effets de scintillement sur les géométries fines et les traînées temporelles (ghosting) derrière les objets en mouvement rapide.
- Multi-Frame Generation (MFG) : là où la génération d’images habituelle se contentait d’insérer une unique trame interpolée entre deux images réelles (ratio 2x), le réseau neuronal de FSR Diamond prédit et génère plusieurs images synthétiques consécutives à partir des vecteurs de mouvement par pixel et du flux optique.
- Ray Reconstruction et Ray Regeneration : un débruiteur neuronal en temps réel qui remplace les filtres analytiques classiques pour nettoyer instantanément le bruit généré par les calculs de ray tracing et de path tracing.
Cette intégration profonde au cœur de l’écosystème Xbox et PC illustre d’ailleurs la réorganisation massive de Microsoft autour de l’intelligence artificielle, qui concentre désormais ses investissements d’ingénierie sur le rendu assisté par silicium dédié et la convergence matérielle entre salon et PC.
Multi-Frame Generation : du triplement de framerate aux essais jusqu’en 8x
L’enjeu principal pour les joueurs réside dans la capacité de la Multi-Frame Generation à briser le plafond de verre des moteurs graphiques les plus lourds. En générant plusieurs trames intermédiaires via son modèle d’apprentissage automatique, FSR Diamond permet par exemple de transformer une base de rendu de 40 images par seconde en un flux stabilisé à 120 FPS, idéal pour saturer la bande passante d’un écran gaming QD-OLED 240 Hz sans sacrifier la fidélité lumineuse.
Du côté de l’écosystème PC, les bibliothèques logicielles ADLX (AMD Device Library eXtra) ont déjà laissé apparaître des variables de contrôle nommées MfgRatio offrant des paliers théoriques allant de 1x jusqu’à 8x. Si les ratios extrêmes relèvent avant tout de l’expérimentation en laboratoire, l’objectif d’AMD est d’aligner sa réponse technique sur le DLSS 4 de Nvidia en gérant finement la cadence d’affichage (frame pacing) et la latence au niveau du pilote et du système d’exploitation.
Ray Regeneration sur GPUOpen : le débruiteur découplé qui prépare le terrain sur RDNA 4
Si FSR Diamond incarne l’aboutissement attendu sur les futures puces RDNA 5 et les machines hybrides Project Helix, les joueurs PC équipés de cartes graphiques AMD Radeon RX 9000 (RDNA 4) bénéficient dès à présent des fondations de cette technologie à travers la suite FSR Redstone publiée sur le portail officiel GPUOpen.
La brique FSR Ray Regeneration (qui opère sous DirectX 12 et Shader Model 6.6) présente une particularité architecturale majeure : elle est totalement découplée de l’upscaling. Concrètement, les studios de développement peuvent intégrer ce débruiteur neuronal de manière autonome dans leur pipeline graphique, y compris en résolution native ou avec un autre algorithme de mise à l’échelle. Couplé au Neural Radiance Caching, ce système permet de conserver des reflets nets, des ombres de contact précises et une illumination globale stable sans écrouler les performances brutes du GPU. En parallèle, AMD et Microsoft prévoient également de décliner un upscaler allégé, FSR 4.1, à destination des actuelles Xbox Series X|S et des consoles portables ROG Xbox Ally.
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Mon banc d’essai
Gonfler un compteur d’images par seconde en intercalant trois frames synthétiques, c’est toujours flatteur sur une diapo de présentation, mais ma souris ne se laisse pas berner par un chiffre en haut à droite de l’écran. Si le GPU ne tient pas au moins 55 à 60 FPS natifs avant d’activer la Multi-Frame Generation, le viseur flotte dans la mélasse dès le premier mouvement brusque.
Là où AMD marque en revanche un vrai point d’ingénieur avec FSR Diamond, c’est en livrant son débruiteur de Ray Reconstruction en briques séparées sur GPUOpen. Pouvoir nettoyer le fourmillement du path tracing sur une Radeon RDNA 4 sans avaler de force tout le pipeline d’upscaling, c’est exactement la liberté technique qu’on attendait face au verrouillage de Nvidia.
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Passionné de hardware et de jeu vidéo, Arthur « Heimdall » navigue entre la France et l'Angleterre où il travaille dans la vente de solutions logicielles B2B. Diplômé d'école de commerce et passionné de bancs d'essai, il monte et démonte des PC depuis son enfance, traquant chaque degré thermique et chaque milliseconde de latence d'affichage. Joueur éclectique passé par Assassin's Creed et Roblox, c'est sur les raids de World of Warcraft qu'il a rencontré Grimtag et Chaya avant de rejoindre l'aventure Pro-Gamer.
