9 เทคโนโลยีใหม่ในเกม ที่ใช้ได้บนการ์ดจอรุ่นใหม่ เท่านั้น

9 เทคโนโลยีใหม่ในเกม ที่ใช้งานได้กับ GPU รุ่นใหม่เท่านั้น

หากเป็นในอดีต การเล่นบนคอมพิวเตอร์ เราก็จะมองแค่ว่า หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ของการ์ดจอ ที่มีอยู่มันเล่นไหวหรือเปล่า ? บางคนบอกว่าต้องปรับสุด กราฟิกคุณภาพ Ultra รันภาพได้ อัตราเฟรม (Frame Rate) อย่างน้อย 60 fps บางคนไม่สนคุณภาพกราฟิกเลย ขอแค่เล่นแล้วลื่นไม่กระตุกก็พอใจแล้ว แต่ไม่ว่าจะอย่างไร ? ที่แน่ ๆ ภาพต้องลื่นไว้ก่อน

ในปัจจุบันนี้ ชาวเกมบน เครื่อง PC ส่วนใหญ่ก็น่าจะยังคิดแบบนั้นอยู่ ก็ในเมื่อมันยังเล่นเกมได้ลื่นอยู่ จะเสียเงินอัปเกรดให้เปลืองทำไม ? ซึ่งก็ไม่ใช่แนวคิดที่ผิดแต่อย่างใด อีกอย่างเงินทองในเศรษฐกิจแบบนี้มันก็หายาก อะไรที่ประหยัดได้ก็ควรประหยัด

แต่ถึงเราจะกล่าวแบบนั้น แต่เป้าหมายของบทความนี้ตรงกันข้ามกับย่อหน้าที่แล้วโดยสิ้นเชิง เพราะเราจะมาหาเหตุผลในการเปลี่ยนการ์ดจอกัน แม้ว่าการ์ดจอตัวเก่าที่เรามีอยู่อาจจะยังเล่นเกมได้ลื่นอยู่ก็ตาม แต่เกมสมัยนี้มีการใส่เทคโนโลยีใหม่ ๆ เข้ามามากมาย เพื่อช่วยยกระดับกราฟิกให้สวยงามยิ่งขึ้นกว่าเดิม หรือจะเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยจัดการทรัพยากรให้ใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

จะมีเทคโนโลยีอะไรที่มีแค่บนการ์ดจอรุ่นใหม่ๆ ที่น่าสนใจบ้าง ถ้าใครมองหาเรื่องเสียเงินอยู่ เชิญอ่านต่อได้เลย

1. Ray Tracing และ Ray Reconstruction

นับตั้งแต่ที่ค่าย NVIDIA เปิดตัว GPU ซีรีส์ RTX 20 ออกมาเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 2018 (พ.ศ. 2561) มันมาพร้อมกับเทคโนโลยีจำลองสภาพแสงภายในเกมแบบเรียลไทม์ที่เรียกว่า "Ray Tracing" ซึ่ง แสง, เงา และภาพสะท้อนภายในเกมจะดูสวยงาม สมจริงเป็นอย่างมาก

ข้อมูลเพิ่มเติม : เทคโนโลยี Ray Tracing คืออะไร ? และมันทำงานอย่างไร ?

อย่างไรก็ตาม ในตอนนั้นมีเกมที่รองรับเทคโนโลยีนี้ได้น้อยมาก แถมประสิทธิภาพในการทำงานก็ไม่สู้ดีนัก เพราะเมื่อผู้ใช้เปิดใช้งาน Ray Tracing แม้แสงในเกมจะสวยมากขึ้นจริง แต่เฟรมเรตภาพก็ตกฮวบเลย ทำให้ผู้เล่นส่วนใหญ่เลือกที่จะปิดใช้งานคุณสมบัตินี้เอาไว้ด้วยซ้ำไป

ดังนั้นถึงการ์ดจอซีรีส์ RTX 20 จะรองรับ Ray Tracing แต่หากคุณต้องการประสบการณ์แสงที่สมจริงภายในเกม โดยที่เกมยังสามารถรันเฟรมภาพได้ลื่นอยู่ ก็จำเป็นต้องใช้การ์ดจอซีรีส์ล่าสุดอย่าง RTX 40 หรืออย่างน้อยก็ RTX 30 ส่วน RTX 20 นั้น มีเพียง RTX 2080 Ti เท่านั้นที่พอจะรับกับ Ray Tracing ได้ไหว สำหรับการตั้งค่าคุณภาพกราฟิกภายในเกมที่ระดับสูง (High) ในกรณีที่คุณใช้การ์ดจอจากค่าย AMD รุ่นที่รับมือกับ Ray tracing ได้ดีก็จะเป็นซีรีส์ RDNA 3 RX 7000

นอกจากนี้ ยังมีเทคโนโลยี Ray Reconstruction เป็นเทคนิคในการจำลองแสงที่ทาง NVIDIA เปิดตัวในปี ค.ศ. 2023 (พ.ศ. 2566) โดยมันเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยี Deep learning super sampling (DLSS) 3.5 คือแทนที่จะอาศัยพลังดิบในการประมวลผลข้อมูลแสงเพียงอย่างเดียว ซึ่งไม่เพียงพอเพราะข้อมูลแสงมีขนาดใหญ่มาก ก็นำหลักอัลกอริทึมของ การเรียนรู้ของเครื่องจักร (Machine Learning) เข้ามาช่วยลดภาระการคำนวณ ส่งผลให้มันสามารถจำลองแสงได้อย่างสมจริง แต่ใช้ทรัพยากรในการทำงานน้อยกว่า Ray Tracing แบบดั้งเดิมมาก (แต่ก็มีรายงานว่า Ray Reconstruction ในขณะนี้ยังทำงานไม่สมบูรณ์แบบ ในบางเกมยังมีการแสดงผลผิดพลาดอยู่บ้าง)

ทั้งนี้ Ray Reconstruction ทำงานบน NVIDIA Tensor Cores สามารถเปิดใช้งานได้กับเกมที่รองรับ ด้วยการ์ดจอซีรีส์ RTX ทุกรุ่น ส่วนค่าย AMD ยังไม่การ์ดจอตัวไหนรองรับเทคโนโลยีนี้ อาจต้องรอดูในซีรีส์ RDNA 4

วิดีโอจาก : https://www.youtube.com/watch?v=HrkQldzUnAI

2. AI Upscaling และ Anti-Aliasing

นี่เป็นเทคโนโลยีที่ผู้ผลิตการ์ดจอทั้ง NVIDIA, AMD และ Intel ต่างก็ให้ความสำคัญ และมีการแข่งขันกันอย่างดุเดือด แต่ละค่ายมีเทคโนโลยี Upscaling (ขยายความละเอียด) ที่เป็น Proprietary (กรรมสิทธิ์) ของตนเอง Xe Super Sampling (XeSS) จาก Intel, FidelityFX Super Resolution (FSR) จาก AMD และ Deep Learning Super Sampling (DLSS) จาก NVIDIA

เทคโนโลยี Upscaling เป็นอัลกอริทึมที่ช่วยให้การ์ดจอสามารถเรนเดอร์เกมที่ความละเอียดต่ำกว่าปกติ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน แล้วใช้ AI ในการขยายความละเอียดกลับมาเท่าเดิม เพื่อให้ภาพที่ปรากฏบนหน้าจอมีความสวยงามไม่แตกต่างไปจากเดิม การทำเทคนิค Upscaling อาจไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ในการ์ดจอรุ่นใหม่ ๆ มีการนำ AI เข้ามาช่วยในการ Upscaling ด้วย ช่วยให้คุณภาพของกราฟิกมีข้อผิดพลาดน้อยลงกว่าวิธีการเดิม

หากคุณต้องการเล่นเกมที่มี ความละเอียด 1440p หรือ ความละเอียด 4K ด้วยการ์ดจอที่ประสิทธิภาพไม่สูงพอที่จะรันแบบ Native ได้ AI Upscaling เป็นทางเลือกในการแก้ปัญหาที่อาจช่วยคุณได้ อย่างไรก็ตาม ในบางเกมภาพอาจจะมีความคมชัดไม่เท่ากับการเรนเดอร์ภาพแบบ Native โดยภาพบางส่วนอาจจะเบลอ หรือขอบภาพมีความคมชัดลดลง แต่บางเกมก็อาจทำได้ดีจนแทบแยกไม่ออก

ส่วน Anti-Aliasing หรือเทคโนโลยีที่ช่วยลบรอยหยักของจุด Pixel มันช่วยให้การแสดงผลดูเนียนตามากขึ้น อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ต้องใช้ทรัพยากรในการประมวลผลค่อนข้างสูง ยิ่งปรับให้เนียนมากเท่าไหร่ ยิ่งเส้นเปลืองทรัพยากรมากเท่านั้น

ข้อมูลเพิ่มเติม : Anti-Aliasing คืออะไร ? เทคโนโลยีลบรอยหยัก DLSS, FXAA, MLAA, MSAA, SMAA, SSAA, TAA ต่างกันอย่างไร ?

และวิธีการแก้ไขปัญหาของการ์ดจอรุ่นใหม่ ๆ ก็คือ AI อีกเช่นเคย ด้วย Machine learning การลบรอยหยักจึงใช้ทรัพยากรลดลงกว่าเดิมมาก ในตอนนี้ที่ทำได้ค่อนข้างดีก็จะมี Deep Learning Anti-Aliasing (DLAA) ของ NVIDIA ส่วน AMD ก็มี Native Anti-Aliasing Mode ใส่มาให้ใน FSR 3 

3. Frame Generation

เทคโนโลยี Frame Generation หรือ Interpolation เป็นเทคนิคที่นำข้อมูลภาพ 2 เฟรม มาอ้างอิงเพื่อให้ Machine Learning ใช้ในการสร้างภาพเฟรมใหม่ขึ้นมาแทรกระหว่าง 2 เฟรม ทำให้ ค่า FPS สูงขึ้นกว่าเดิม ภาพในเกมจะดูลื่นไหลขึ้นกว่าเดิมมาก

NVIDIA เปิดตัวคุณสมบัติ Frame Generation ใน DLSS 3 ซึ่งในขณะที่บทความนี้เผยแพร่อยู่ สามารถใช้งานได้ในการ์ดจอซีรีส์ RTX 40 เท่านั้น ส่วน AMD ก็มีเทคโนโลยีคล้ายกัน โดยใช้ชื่อว่า AMD Fluid Motion Frames (AFMF) โดยใช้ได้ในการ์ดจอซีรีส์ RX 6000 ขึ้นไป

แต่ถึงอย่างไรก็ตาม แม้หลักการทำงานจะเหมือนกัน แต่ใช้วิธีทำงานแตกต่างกัน เนื่องจาก AFMF ใช้ซอฟต์แวร์ทำงานเป็นหลัก ในขณะที่ Frame Generation จะมีการใช้ AI เข้ามาช่วยด้วย คุณภาพของ AFMF จึงแย่กว่ามีปัญหาเรื่องความเบลอ หรือ Ghosting บ้าง ซึ่งทาง AMD ในตอนนี้ก็ได้แก้ไขใน FidelityFX Super Resolution (FSR) 3.0 ทำให้ปัญหาน้อยกว่าเดิมมาก

วิดีโอจาก : https://www.youtube.com/watch?v=XG5XYuuqgWg

4. GPU-Accelerated Storage

ในการทำงานแบบดั้งเดิม หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) และ หน่วยความจำหลัก RAM จะทำการขยายข้อมูลจาก ฮาร์ดไดร์ฟ (HDD) ก่อนที่จะส่งต่อไปให้ หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ประมวลผล แต่ใน GPU รุ่นใหม่  จะมีเทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า GPU-Accelerated Storage โดยมันจะข้ามขั้นตอนการโหลดข้อมูลจาก CPU ไปเลย ช่วยให้มัน "โหลดข้อมูล" มาประมวลผลได้เร็วขึ้น

อย่างไรก็ตาม การ "โหลดข้อมูล" ที่ว่าไม่ได้หมายถึงความเร็วของหน้า "Loading Screen" ที่เรามักเจอเป็นประจำในขณะที่เกมเปลี่ยนฉากนะ แต่หมายถึงความเร็วในการโหลดพื้นผิวของฉาก, วัตถุภายในเกม พวก Assets ต่าง ๆ

เทคโนโลยีเกิดขึ้นได้ หลังจากที่ Microsoft เปิดตัวคุณสมบัติ DirectStorage โดย NVIDIA ได้พัฒนา RTX IO ขึ้นมาเพื่อสนับสนุนการทำงานของ DirectStorage ซึ่งจะเห็นความแตกต่างกันได้อย่างชัดเจนเมื่อใช้กับ GPU ระดับสูง และ NVMe SSD ความเร็วสูง ส่วน AMD ก็มีเช่นกัน โดยใช้ชื่อว่า Smart Access Storage

ภาพจาก : https://www.nvidia.com/en-us/geforce/news/rtx-io-gpu-accelerated-storage-technology//

5. HDMI 2.1

สำหรับ HDMI 2.1 เป็นมาตรฐานล่าสุดของพอร์ต HDMI ที่รองรับความละเอียดสูงสุด 10K 120 fps และหากต้องการเปิดใช้งานคุณสมบัติอัตรารีเฟรชผันแปร Variable Refresh Rate (VRR), โหมดเวลาแฝงต่ำอัตโนมัติ Auto Low Latency Mode (ALLM) และคุณสมบัติเกี่ยวกับภาพในเกมอื่น ๆ ก็จำเป็นต้องใช้พอร์ต HDMI 2.1 ด้วยเช่นกัน 

สำหรับผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ เดิมทีเราอาจไม่ค่อยได้ใช้พอร์ต HDMI มากนัก เพราะเรามี DisplayPort ที่ประสิทธิภาพสูงอยู่แล้ว แต่พอเครื่องเกมคอนโซลรุ่นใหม่อย่าง PlayStation 5 และ  Xbox Series X เปิดตัวออกมา ด้วยประสิทธิภาพในการแสดงผลที่สูงขึ้นทำให้มันจำเป็นต้องใช้พอร์ต HDMI 2.1 ในการแสดงผล ส่งผลให้ TV ในปัจจุบัน ก็จะมีรุ่นที่ทำมารองรับการเล่นเกมด้วยคือ มีเป็น TV ที่มีรีเฟรตเรทสูงถึง 120 Hz รองรับ VRR ได้ ซึ่งการจะรองรับสัญญาณภาพระดับนี้ได้ TV ก็ต้องใช้พอร์ต HDMI 2.1 ด้วย 

พอ TV Gaming ที่มีพอร์ต HDMI มีสเปคที่ดีไม่แพ้จอ Gaming monitor แถมได้จอใหญ่เต็มตา เพราะ TV มีตัวเลือกขนาดใหญ่ระดับ 55", 65" 75 หรือใหญ่กว่าให้เลือกมากมาย ในขณะที่จอคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะมีขนาดเล็กกว่ามาก ในระยะหลังจึงเริ่มมีชาวเกม PC นำ TV มาใช้เป็นจอเล่นเกมกันมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม การ์ดจอรุ่นเก่าจะไม่มีพอร์ต HDMI 2.1 ให้ เพราะเน้นการเชื่อมต่อผ่าน DisplayPort เป็นหลัก แต่ในยุคปัจจุบัน การ์ดจอรุ่นใหม่จะใส่พอร์ต HDMI 2.1 มาด้วย โดยในฝั่ง NVIDIA จะใส่มาให้ตั้งแต่การ์ดจอซีรีส์ RTX 30 ขึ้นไป ส่วน AMD ก็ตั้งแต่ RX 6000 ขึ้นไป

ดังนั้นหากคุณต้องการใช้ TV เป็นจอเล่นเกมแทนจอคอมพิวเตอร์ด้วย ก็ควรพิจารณาในจุดนี้ด้วย

6. Mesh Shading

ถ้าจะอธิบายว่า Mesh Shading ทำงานอย่างไร ? นี่ค่อนข้างยากเป็นเรื่องทางเทคนิคที่มีความซับซ้อน ดังนั้นขอสรุปง่าย ๆ สั้น ๆ ละกัน เทคโนโลยี Mesh Shading เป็นเทคนิคที่ช่วยให้ GPU สามารถเรนเดอร์กราฟิกได้มากขึ้น โดยใช้ข้อมูลน้อยลง

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทคนิคนี้อาจมีปัญหาได้หากว่าตัวเกมถูกพัฒนาขึ้นมาให้ใช้งาน Mesh Shading แต่ว่า GPU ไม่รองรับ จะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพในทำงานของตัวเกมได้รับผลกระทบ อาจถึงขั้นไม่สามารถเล่นได้เลยทีเดียว 

ข่าวดีคือ GPU ที่รองรับ Mesh Shading ไม่จำเป็นต้องเป็นการ์ดจอรุ่นล่าสุด อย่าง NVIDIA รองรับตั้งแต่ซีรีส์ GTX 16 และ RTX 20 ขึ้นไป, AMD ตั้งแต่ RDNA 2 ซีรีส์ RX 6000 ขึ้นไป สุดท้าย Intel Arc รองรับทุกรุ่น หากคุณยังใช้การ์ดจอรุ่นเก่าอยู่ ถึงแม้จะเป็นอดีตเรือธงอย่าง GTX 1080 Ti หรือ RX 5700 XT อยู่ ก็อาจถึงเวลาอัปเกรดแล้ว หากเกมที่คุณอยากเล่นใช้เทคนิค Mesh Shading ในการเรนเดอร์

ภาพจาก : https://developer.nvidia.com/blog/introduction-turing-mesh-shaders/

7. Variable Rate Shading

Variable Rate Shading (VRS) เป็นอัลกอริทึมที่ช่วยในการจัดสรรทรัพยากรของ GPU ให้ทำงานได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ด้วยการแบ่งทรัพยากรไปใช้ประมวลผลกราฟิกที่จำเป็นก่อน ตัวอย่างเช่น เวลาที่เราเล่นเกมขับรถ กราฟิกของตัวรถ และท้องฟ้า แทบจะไม่มีความเปลี่ยนแปลงเลย แต่สภาพแวดล้อมอื่น ๆ เลนถนน และวิวข้างทางจะมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

ดังนั้น ตัวรถ และท้องฟ้าไม่จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรในการประมวลผลสูง Variable Rate Shading (VRS) จะช่วยจัดสรรทรัพยากรที่ GPU มีอยู่ ไปใช้ในการประมวลผลสภาพแวดล้อมแทน ทำให้ FPS ของเกมสูงขึ้น ซึ่ง VRS เป็นเทคนิคที่มีประโยชน์มากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเล่น เทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือน (Virtual Reality - VR) เพราะโลก VR ต้องจำลองกราฟิกแบบ 360 องศา ซึ่งสิ้นเปลืองทรัพยากรสูงมาก แต่ด้วย VRS จะนำทรัพยากรมาเน้นประมวลผลภาพด้านหน้าที่คุณมองเห็นเป็นหลัก ส่วนด้านหลังที่ผู้เล่นมองไม่เห็น ก็ไม่จำเป็นต้องให้ความสำคัญมากนัก

Variable Rate Shading ใช้ได้ตั้งแต่ซีรีส์ GTX 16 และ RTX 20 เป็นต้นมา ส่วน AMD จะเรียกว่า FidelityFX Variable Shading ใช้ได้ตั้งแต่ RDNA 2 ซีรีส์ RX 6000 ขึ้นไป

ภาพจาก https://developer.nvidia.com/vrworks/graphics/variablerateshading

8. Resizeable BAR และ Smart Access Memory

ภายใน GPU จะมี แรมการ์ดจอ (VRAM) อยู่ โดยปกติ CPU จะดึงข้อมูลจาก VRAM ที่อยู่ในการ์ดจอได้ทีละ 256 MB เท่านั้น แต่ในการ์ดจอรุ่นใหม่ ๆ จะสามารถเข้าถึงข้อมูลทั้งหมดของ VRAM ได้แล้ว โดยถ้าเป็น NVIDIA จะเรียกว่า  Resizeable BAR หรือ ReBAR ส่วน AMD จะเรียกว่า Smart Access Memory

อย่างไรก็ตาม การจะใช้คุณสมบัตินี้ได้ ไม่ใช่แค่เพียงการ์ดจอเท่านั้นที่ต้องรองรับ แต่ CPU และ แผงวงจรหลัก (Motherboard) ก็ต้องรองรับด้วย

ภาพจาก : https://techunwrapped.com/do-you-have-an-rtx-3000-gpu-and-an-amd-board-so-you-can-activate-rebar/

9. AV1 Encoding

วิธีเข้ารหัสแบบ AV1 Codec เป็นวิธีการเข้ารหัสที่สืบทอดมาจาก HEVC video streaming codec ซึ่ง AV1 รองรับการทำงานของ Hardware-accelerated decoding ที่มีการปรับปรุงอัตราการส่งข้อมูล (Bandwidth) และคุณภาพของภาพ ในการเล่นเกมมันไม่ได้สร้างความแตกต่างอะไร แต่หากคุณต้องการบันทึกวิดีโอขณะเล่น หรือสตรีมมิ่งไปยังแพลอตฟอร์มที่รองรับ AV1 ได้ คุณภาพของวิดีโอที่บันทึกด้วยการเข้ารหัสแบบ AV1 จะมีคุณภาพที่สูงกว่ามาก

AV1 สามารถใช้งานได้ทั้งบนซีรีส์ RTX 30 ขึ้นไป, AMD ตั้งแต่ RDNA 2 ซีรีส์ RX 6000 ขึ้นไป ส่วน Intel Arc ใช้ได้ทุกรุ่น

GPU ในปัจจุบันนี้ ไม่ได้มีการปรับปรุงแค่เรื่องของพลังดิบในการประมวลผล และการปั่น FPS อีกต่อไป จะเห็นได้ว่า มีหลายเทคโนโลยีที่ถูกนำมาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเกม ถึงแม้ว่าคุณอาจจะพึงพอใจกับการ์ดจอที่คุณใช้งานอยู่ แต่ถ้าคุณอยากหาเรื่องเสียเงิน การเปลี่ยนการ์ดจอใหม่เพื่อสัมผัสกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ ก็ดูเข้าท่าอยู่นะ