AMD FSR: Evolution & Einfluss auf Gaming-Leistung

Die ewige Herausforderung: Visuelle Pracht vs. Seidig glattes Gameplay

Im fesselnden Reich des PC-Gamings navigieren Spieler ständig durch eine grundlegende Spannung: den Wunsch nach atemberaubend realistischer Grafik gegenüber der Notwendigkeit eines flüssigen, reaktionsschnellen Gameplays. Das Hochdrehen der visuellen Einstellungen auf das Maximum bringt oft selbst leistungsstarke Hardware an ihre Grenzen, was zu stotternden Bildraten führt, die die Immersion zerstören können. Umgekehrt kann die Priorisierung der Geschwindigkeit durch Reduzierung der grafischen Detailtreue visuell reiche Spielwelten enttäuschend fade aussehen lassen. Jahrelang schien dieser Kompromiss unausweichlich. Spieler brauchten eine Möglichkeit, diese Lücke zu schließen, um visuellen Reichtum zu erzielen, ohne die für ein angenehmes Erlebnis entscheidende flüssige Leistung zu opfern. Hier beginnt die Ära der Upscaling-Technologien, leistungsstarke Softwarelösungen, die entwickelt wurden, um das Beste aus beiden Welten zu liefern. Zu den Hauptakteuren dieser technologischen Revolution gehört AMDs FidelityFX Super Resolution, besser bekannt als FSR.

Genesis: AMD betritt die Upscaling-Arena mit FSR 1

AMD führte FidelityFX Super Resolution Mitte 2021 offiziell ein und präsentierte es als Antwort auf die wachsende Nachfrage nach intelligenterer Leistungssteigerung. Im Kern wurde FSR als räumliche Upscaling-Technologie konzipiert. Das bedeutet, es funktioniert, indem das Spiel intern mit einer niedrigeren Auflösung als der nativen Einstellung Ihres Monitors gerendert wird – sagen wir, Rendering mit 1080p, wenn Sie eine 1440p-Displayausgabe anstreben. Dann analysieren ausgefeilte Algorithmen das Bild mit niedrigerer Auflösung Frame für Frame und rekonstruieren es intelligent, um es an die höhere Zielauflösung anzupassen. Stellen Sie es sich wie einen hochqualifizierten Künstler vor, der schnell die Grundformen skizziert und dann akribisch Details hinzufügt, um ein fertiges Meisterwerk zu schaffen.

Die erste Iteration, FSR 1, zeichnete sich durch ihren softwarebasierten Ansatz aus. Im Gegensatz zu einigen konkurrierenden Technologien, die stark auf dedizierte Hardwarekomponenten wie AI-Kerne angewiesen waren, wurde FSR 1 entwickelt, um auf einer breiten Palette von Grafikprozessoren (GPUs) zu laufen. Dieser offene Ansatz bedeutete, dass nicht nur Besitzer von AMDs Radeon-Grafikkarten profitieren konnten, sondern potenziell auch Benutzer mit Karten von Nvidia oder sogar Intel FSR in unterstützten Spielen aktivieren konnten. Diese breite Kompatibilität war ein erheblicher Vorteil, der den Zugang zu leistungssteigerndem Upscaling demokratisierte. Das Ziel war einfach: GPUs, insbesondere solche im mittleren Preissegment oder etwas ältere Generationen, sollten über ihre Gewichtsklasse hinaus agieren können und spielbare Bildraten bei höheren Auflösungen wie 1440p oder sogar 4K ermöglichen, Auflösungen, mit denen sie beim nativen Renderingmöglicherweise Schwierigkeiten hätten. Für High-End-GPUs bot FSR das Potenzial, die Bildraten noch weiter zu steigern, was der wachsenden Beliebtheit von Monitoren mit hoher Bildwiederholfrequenz entgegenkam.

Iteration und Fortschritt: Die Reise durch FSR 2 und der Beginn der Frame Generation

Technologie steht selten still, besonders in der schnelllebigen Welt der Grafik. AMD verfeinerte seine Upscaling-Lösung weiter. FSR 2 markierte einen bedeutenden Schritt nach vorne und wurde zunächst mit dem Spiel Deathloop im Mai 2022 eingeführt, bevor es kurz darauf Open Source wurde. Diese Version stellte einen erheblichen Sprung in der algorithmischen Raffinesse dar. Obwohl FSR 2 im Grunde immer noch ein räumlicher Upscaler war, integrierte es temporale Daten – Informationen aus vorherigen Frames – in seinen Rekonstruktionsprozess. Dies ermöglichte ein wesentlich detaillierteres und stabileres hochskaliertes Bild und reduzierte die visuellen Artefakte (wie Flimmern oder Rauschen bei feinen Details) erheblich, die bei FSR 1 manchmal, insbesondere bei niedrigeren Qualitätseinstellungen, spürbar sein konnten. Das Ziel verlagerte sich darauf, nicht nur die Leistung zu steigern, sondern dies zu tun, während die Bildqualität viel näher am nativen Rendering erhalten bleibt. Als FSR 2 weithin verfügbar war, war seine Akzeptanz erheblich gewachsen, mit über 100 Titeln, die Unterstützung integrierten.

Die Wettbewerbslandschaft heizte sich jedoch weiter auf. Nvidias Deep Learning Super Sampling (DLSS) hatte seine eigene Frame Generation-Technologie eingeführt, die völlig neue Frames erzeugte, die zwischen traditionell gerenderten Frames interpoliert wurden, um einen massiven Leistungsschub zu erzielen. AMD reagierte im September 2023 mit der Einführung von FSR 3, zeitgleich mit der Veröffentlichung ihrer RDNA 3-Architektur-Grafikkarten (der Radeon RX 7000-Serie). FSR 3 war nicht nur ein inkrementelles Update; es integrierte AMDs eigene Version der Frame Generation, die auf ihrer früheren AMD Fluid Motion Frames (AFMF)-Technologie aufbaute.

Das war ein Wendepunkt. FSR 3 konnte nun nicht nur ein Bild mit niedrigerer Auflösung hochskalieren, sondern auch generierte Frames zwischen die hochskalierten einfügen. Diese Technik versprach dramatische Steigerungen der wahrgenommenen Glätte und der gemessenen Bildraten – AMD beanspruchte potenzielle Steigerungen von bis zu viermal im Vergleich zum nativen Rendering in idealen Szenarien. Diese fortschrittliche Technik hatte jedoch Vorbehalte. Für optimale Ergebnisse, insbesondere zur Minderung potenzieller Eingabeverzögerungen durch die Frame-Interpolation, empfahl AMD eine native Basisleistung von mindestens 60 Bildern pro Sekunde, bevor FSR 3 mit Frame Generation aktiviert wird. Diese Iteration signalisierte deutlich AMDs Ambition, direkt mit den fortschrittlichsten Funktionen seines Rivalen zu konkurrieren.

Ein Blick hinter die Kulissen: Wie FSR 1, 2 und 3 funktionieren

Das Verständnis der Mechanismen hinter FSR (Versionen 1 bis 3.1) offenbart seine Grundprinzipien und wie es sich von einigen Alternativen unterscheidet. Im Kern stützten sich diese Versionen auf handoptimierte Open-Source-Algorithmen, um die Upscaling-Magie zu vollbringen. Der Prozess umfasste mehrere Schlüsselschritte:

1. Rendering mit niedrigerer Auflösung: Die Spiel-Engine rendert die Szene mit einer deutlich niedrigeren Auflösung als die Ziel-Displayauflösung. Das Ausmaß dieser Reduzierung hängt vom vom Benutzer gewählten FSR-Qualitätsmodus ab.
2. Kantenerkennung und Analyse: Der FSR-Algorithmus analysiert den gerenderten Frame mit niedriger Auflösung, um wichtige Kanten und Merkmale zu identifizieren.
3. Upscaling: Anhand der analysierten Daten rekonstruiert der Algorithmus das Bild in der Zielauflösung und versucht, die fehlenden Pixelinformationen intelligent zu ergänzen. FSR 2 und spätere Versionen verbessern diesen Schritt durch die Einbeziehung temporaler Daten aus vorherigen Frames, was zu einer besseren Detailerhaltung und Stabilität führt.
4. Schärfen: Ein entscheidender letzter Schritt beinhaltet das Anwenden eines Schärfungsfilters. Hochskalierte Bilder, insbesondere solche, die rein algorithmisch erzeugt werden, können manchmal leicht weich oder verschwommen erscheinen. Der Schärfungsprozess hilft, dem entgegenzuwirken, indem er die Kantendefinition und Texturklarheit verbessert, um ein schärferes Endbild zu erzeugen. Die Intensität dieser Schärfung konnte oft vom Benutzer angepasst werden.

Diese Abhängigkeit von ausgefeilten, aber letztlich konventionellen Softwarealgorithmen unterschied FSR 1-3 von Nvidias DLSS (vor seinen neuesten Iterationen), das stark auf dedizierte Tensor Cores (AI-Hardware) innerhalb von RTX GPUs für seinen Upscaling- und Rekonstruktionsprozess setzte. Der Vorteil von AMDs Ansatz war seine bemerkenswerte herstellerübergreifende Kompatibilität. Da es keine spezifische AI-Hardware vorschrieb, konnte FSR theoretisch auf fast jeder modernen Grafikkarte laufen und bot selbst Besitzern konkurrierender Hardware einen Leistungsschub, die möglicherweise die Implementierung von FSR bevorzugten oder es in Spielen verfügbar fanden, in denen DLSS oder Intels XeSS nicht vorhanden waren.

Um den Benutzern die Kontrolle über das Gleichgewicht zwischen Leistungssteigerung und visueller Wiedergabetreue zu geben, bot FSR verschiedene Qualitätsmodi:

• Ultra Quality: Rendert mit der höchsten internen Auflösung (am nächsten an nativ), priorisiert die Bildqualität mit einem moderaten Leistungsschub.
• Quality: Bietet eine gute Balance, liefert eine spürbare Leistungssteigerung bei gleichzeitig hoher visueller Wiedergabetreue. Wird oft als der Sweet Spot für viele Spieler angesehen.
• Balanced: Neigt etwas mehr zur Leistung, rendert mit einer niedrigeren internen Auflösung als der Quality-Modus, was zu höheren Bildraten führt, aber potenziell auffälligere visuelle Kompromisse mit sich bringt.
• Performance: Maximiert die Bildratengewinne durch Rendering mit der niedrigsten internen Auflösung, ideal für Situationen, in denen das Erreichen hoher FPS von größter Bedeutung ist (z. B. kompetitives Gaming oder das Betreiben von Displays mit sehr hoher Auflösung), aber die Verschlechterung der Bildqualität kann deutlicher sein.

Die Effektivität und visuelle Qualität dieser Modi konnte je nach spezifischer Spielimplementierung, der zugrunde liegenden FSR-Version, der gewählten Displayauflösung und dem inhärenten Detailgrad des Kunststils des Spiels erheblich variieren. Während FSR 2 und 3 sich dramatisch gegenüber FSR 1 verbesserten, stellten Vergleiche, insbesondere in anspruchsvollen Szenarien, oft fest, dass DLSS in Bezug auf die Minimierung von Artefakten und die Erhaltung feiner Details einen Vorteil behielt, was größtenteils auf seinen hardwarebeschleunigten AI-Ansatz zurückzuführen war.

Der AI-Paradigmenwechsel: FSR 4 betritt den Ring

Die Erzählung rund um FSR erfuhr eine grundlegende Transformation mit der Einführung von FSR 4. Gestartet zusammen mit AMDs neuesten RDNA 4-Architektur-GPUs (anfänglich exemplifiziert durch spekulierte Karten wie die RX 9070 und RX 9070 XT, obwohl offizielle Namen variieren können), stellt FSR 4 eine Abkehr vom rein software-algorithmischen Ansatz seiner Vorgänger dar. Es umfasst Künstliche Intelligenz und Machine Learning und nähert seine Kernmethodik stärker der von Nvidias DLSS an.

Dies ist eine entscheidende Änderung. Anstatt sich ausschließlich auf vordefinierte Algorithmen zu verlassen, verwendet FSR 4 trainierte neuronale Netze zur Bildrekonstruktion. Diese AI-Modelle, trainiert auf riesigen Datensätzen hochauflösender Bilder und Spielszenen, können theoretisch ein ausgefeilteres Verständnis dafür entwickeln, wie die fehlenden Pixel während des Upscaling-Prozesses intelligent generiert werden können. Dieser AI-gestützte Ansatz verspricht:

• Deutlich verbesserte Bildqualität: Überlegene Rekonstruktion feiner Details, bessere Handhabung komplexer Texturen und reduzierte visuelle Artefakte im Vergleich zu früheren FSR-Versionen.
• Verbesserte temporale Stabilität: Effektivere Nutzung von Daten aus vorherigen Frames zur Minimierung von Ghosting oder Flimmern, insbesondere bei sich bewegenden Objekten.
• Überlegene Glätte: Gepaart mit weiteren Verfeinerungen der Frame Generation-Technologie zielt FSR 4 darauf ab, nicht nur höhere Bildraten, sondern auch eine flüssigere wahrgenommene Bewegung zu liefern.

Dieser Leistungssprung geht jedoch mit einer signifikanten Änderung der Philosophie einher: Hardwareabhängigkeit. Im Gegensatz zur offenen Natur von FSR 1-3 erfordert FSR 4, zumindest anfänglich, die spezifischen AI-Beschleunigungsfähigkeiten, die in die neuen RDNA 4-GPUs integriert sind. Dies macht es exklusiv für Besitzer dieser neuesten Generation von AMD-Karten, was die Hardwarebindung widerspiegelt, die bei Nvidias DLSS für RTX-Karten zu sehen ist. Obwohl dies für Benutzer älterer Hardware potenziell enttäuschend ist, ermöglicht dieser Schritt AMD, dediziertes Silizium für die AI-Verarbeitung zu nutzen, theoretisch die Bildqualitätslücke zu DLSS zu schließen und die Grenzen dessen zu erweitern, was FSR erreichen kann. Frühe Anzeichen deuten darauf hin, dass, obwohl die Spitzenbildraten manchmal etwas niedriger sein könnten als bei aggressiv abgestimmten FSR 3.1-Implementierungen, die allgemeine visuelle Klarheit, Schärfe und Artefaktreduktion, die FSR 4 bietet, eine klare Generationsverbesserung darstellen.

Frame Generation verfeinert: Die Suche nach flüssiger Bewegung

AMDs Frame Generation-Technologie, erstmals breit mit FSR 3 eingeführt und in FSR 4 weiter verbessert, verdient eine genauere Betrachtung. Ihr Kernprinzip ist die Bewegungsinterpolation. Nachdem die GPU einen Frame gerendert und möglicherweise hochskaliert hat (Frame A) und bevor sie den nächsten rendert (Frame B), analysiert der Frame Generation-Algorithmus die Bewegungsvektoren (wie sich Objekte zwischen vorherigen Frames bewegt haben) und andere Daten, um einen völlig neuen Frame (Frame X) zu synthetisieren, der zwischen A und B eingefügt wird. Die angezeigte Sequenz wird A, X, B, was die dem Monitor präsentierte Bildrate effektiv verdoppelt.

Diese Technik, abgeleitet von AMD Fluid Motion Frames (AFMF), bietet potenziell massive Leistungsgewinne, besonders vorteilhaft, um anspruchsvolle Titel bei hohen Auflösungen wie 4K zu pushen. Sie ist jedoch nicht ohne Komplexitäten:

• Latenz: Da der generierte Frame (Frame X) auf Daten von Frame A basiert und Frame B antizipiert, führt er naturgemäß eine geringe Anzeigelatenz im Vergleich zu nativ gerenderten Frames ein. Aus diesem Grund wird eine hohe Basisbildrate (z. B. 60fps+) empfohlen, bevor Frame Generation aktiviert wird – die zusätzliche Latenz ist weniger spürbar, wenn die zugrunde liegende Spielreaktion bereits schnell ist.
• Artefakte: Unvollkommene Bewegungsvektoranalyse oder schnelle, unvorhersehbare Bewegungen auf dem Bildschirm können manchmal zu visuellen Artefakten in den generierten Frames führen, wie z. B. Ghosting um sich schnell bewegende Objekte oder seltsam verhaltende UI-Elemente. Nachfolgende Iterationen, einschließlich derer innerhalb von FSR 4, konzentrieren sich stark auf die Verfeinerung der Algorithmen, um diese Probleme zu minimieren.
• Rechenaufwand: Die Generierung dieser zusätzlichen Frames erfordert erhebliche Rechenleistung, was ein weiterer Grund ist, warum sie oft mit Upscaling kombiniert wird – die durch das Rendern mit niedrigerer Auflösung eingesparte Leistung hilft, die Kosten der Frame-Interpolation auszugleichen.

Trotz dieser Herausforderungen kann Frame Generation, wenn gut implementiert und auf fähiger Hardware ausgeführt, ein ruckeliges Erlebnis in ein bemerkenswert flüssiges verwandeln und bisher unerreichbare Leistungsziele zur Realität werden lassen. Die AI-Verbesserungen von FSR 4 sollen die Qualität und Zuverlässigkeit dieser generierten Frames weiter verbessern.

Ökosystem und Akzeptanz: Wo steht FSR?

Der Erfolg jeder Grafiktechnologie hängt von ihrer Akzeptanz durch Spieleentwickler ab. FSR hat seit seinem Debüt 2021 erhebliche Fortschritte gemacht.

• FSR 1 & 2: Dank ihrer Open-Source-Natur und breiten Kompatibilität fanden diese Versionen weite Verbreitung. Hunderte von Spielen integrierten Unterstützung und boten einer breiten Palette von PC-Spielern eine wertvolle Option zur Leistungssteigerung.
• FSR 3: Obwohl neuer, wächst die Liste der Spiele, die FSR 3 (einschließlich Frame Generation) unterstützen, stetig. AMD bestätigte über 75 Titel mit FSR 3-Unterstützung, darunter große Veröffentlichungen wie Starfield, Call of Duty: Black Ops 6, Frostpunk 2, God of War Ragnarök und das Silent Hill 2 Remake. Dies zeigt ein wachsendes Vertrauen der Entwickler in die Technologie.
• FSR 4: Noch in den Anfängen nach der Einführung kompatibler Hardware, hat AMD proaktiv erste Unterstützung angekündigt. Sie gaben an, dass über 30 Spiele geplant sind, die FSR 4-Integration bieten sollen, darunter erwartete Titel wie Marvel’s Spider-Man 2, Kingdom Come: Deliverance 2, Civilization 7, Marvel Rivals, FragPunk und The Last of Us: Part 2 Remastered. Weitere Akzeptanz wird im Laufe des Jahres 2025 erwartet, was darauf hindeutet, dass Entwickler zunehmend bereit sind, die neuesten FSR-Iterationen zu implementieren, sobald sie verfügbar werden.

Die breite Kompatibilität von FSR 1-3 bleibt eine Schlüsselstärke für das Ökosystem und sichert eine große potenzielle Nutzerbasis. Während die anfängliche Exklusivität von FSR 4 seine Reichweite begrenzt, dient es als Flaggschiff-Technologie, die AMDs Spitzenfähigkeiten demonstriert und Anreize für Upgrades auf ihre neueste Hardware schafft.

Navigation durch die Upscaling-Optionen: FSR im Kontext

Jahrelang lautete die einfache Erzählung oft: ‘DLSS hat eine bessere Bildqualität, FSR hat eine breitere Kompatibilität.’ Obwohl dies Elemente der Wahrheit enthielt, wurde diese Vereinfachung mit FSR 2 und 3 weniger genau, und die Ankunft von FSR 4 trübt das Bild erheblich.

Die Debatte FSR vs. DLSS ist jetzt nuancierter. FSR 4s Umarmung der AI bringt es technologisch auf eine vergleichbarere Grundlage mit DLSS hinsichtlich des Wie der Bildrekonstruktion. Direkte Vergleiche werden wahrscheinlich stark vom Spiel abhängen und von der Qualität der Implementierung jeder Technologie in einem bestimmten Titel abhängen. Intels XeSS konkurriert ebenfalls in diesem Bereich und bietet seine eigene AI-basierte Upscaling-Lösung, was die für Spieler verfügbaren Optionen weiter diversifiziert.

Letztendlich hängt der ‘beste’ Upscaler oft von der spezifischen Hardware des Benutzers, dem gespielten Spiel und der persönlichen Empfindlichkeit gegenüber visuellen Artefakten im Vergleich zum Wunsch nach höheren Bildraten ab. FSR 1-3 bleiben wertvolle Werkzeuge für jeden, der einen Leistungsschub benötigt, unabhängig von seiner GPU-Marke. FSR 4 positioniert AMD, um am oberen Ende der Bildqualität stärker zu konkurrieren, erfordert jedoch Investitionen in ihre neuesten Grafikkarten.

Die praktische Frage: Sollten Sie FSR aktivieren?

Angesichts der potenziellen Vorteile ist die Frage für viele Besitzer von AMD-GPUs (und potenziell andere, für FSR 1-3) einfach: Sollten Sie FSR verwenden? Die Antwort lautet in den meisten Fällen ein klares Ja, es ist einen Versuch wert.

FidelityFX Super Resolution ist im Grunde eine Funktion, die entwickelt wurde, um Ihnen mehr Leistung kostenlos zu geben. Die Aktivierung kostet nichts außer ein paar Klicks in den Einstellungsmenüs eines Spiels. Hier ist eine Aufschlüsselung, wer am meisten profitiert:

• Besitzer von Mittelklasse- oder älteren GPUs: FSR kann der Schlüssel sein, um spielbare Bildraten bei höheren Auflösungen (1440p oder 4K) freizuschalten oder höhere Grafikeinstellungen zu ermöglichen, als sonst möglich wären.
• Hochauflösungs-Gamer: Selbst mit leistungsstarker Hardware ist das Betreiben von 4K- oder Ultrawide-Displays mit hohen Bildwiederholraten anspruchsvoll. FSR kann den notwendigen Leistungsspielraum bieten.
• Benutzer von Monitoren mit hoher Bildwiederholrate: Das Erreichen von Bildraten, die den Monitor-Bildwiederholraten entsprechen (z. B. 144Hz, 240Hz), sorgt für ein flüssigeres, reaktionsschnelleres Erlebnis. FSR kann helfen, diese Ziele zu erreichen.
• Raytracing-Enthusiasten: Echtzeit-Raytracing ist unglaublich rechenintensiv. FSR (insbesondere FSR 3 oder 4 mit Frame Generation) kann helfen, die Leistungskosten auszugleichen und visuell beeindruckende Raytracing-Erlebnisse zugänglicher zu machen.

Der beste Ansatz ist empirisch:

1. Starten Sie ein unterstütztes Spiel.
2. Messen Sie Ihre Leistung bei nativer Auflösung mit Ihren gewünschten Grafikeinstellungen.
3. Aktivieren Sie FSR, beginnend mit der Voreinstellung ‘Quality’ oder ‘Ultra Quality’.
4. Vergleichen Sie den Bildratengewinn und beurteilen Sie visuell die Bildqualität. Achten Sie genau auf feine Details, Texturen und sich schnell bewegende Objekte.
5. Experimentieren Sie mit verschiedenen FSR-Modi (Balanced, Performance), wenn Sie mehr FPS benötigen und bereit sind, potenzielle visuelle Kompromisse einzugehen.
6. Wenn Sie FSR 3 oder 4 auf kompatibler Hardware verwenden, testen Sie mit aktivierter und deaktivierter Frame Generation, um deren Auswirkungen auf Glätte und Reaktionsfähigkeit zu beurteilen.

Sie könnten feststellen, dass der Leistungsschub transformativ ist und ein zuvor grenzwertig unspielbares Spiel flüssig und angenehm macht. Oder Sie entscheiden sich vielleicht dafür, dass Sie für einen bestimmten Titel die absolute Schärfe der nativen Auflösung bevorzugen, selbst bei niedrigeren Bildraten. Das Schöne an FSR ist, dass es die Option bietet. Während frühe Versionen berechtigter Kritik hinsichtlich der Bildqualität im Vergleich zu Wettbewerbern ausgesetzt waren, hat AMD ein klares Engagement für iterative Verbesserungen gezeigt. FSR 3 stellte einen großen Sprung dar, und die AI-Integration von FSR 4 bedeutet einen potenziellen Paradigmenwechsel. Es mag nicht immer perfekt Pixel für Pixel mit nativem Rendering übereinstimmen, aber der Leistungsschub, den es bietet, kann Ihr Spielerlebnis grundlegend verändern, potenziell die Bildraten verdoppeln oder sogar verdreifachen oder glorreiches 4K-Gaming zu einer erreichbaren Realität machen. Es auszuprobieren ist der einzige Weg, um zu wissen, wie es für Sie, auf Ihrem System, in Ihren Lieblingsspielen funktioniert.