Guida all’Intel XeSS – cos’è, come funziona e GPU compatibili

In questa guida all’Intel XeSS vi spiegheremo come funziona questa particolare tecnologia di scaling, conosciuta anche come Intel Xe Super Sampling, e quali vantaggi porta ai videogiocatori.

Questo articolo va anche a chiudere un trittico di approfondimenti mirati alle tecnologie di ricostruzione moderne, come il Deep Learning Super Sampling di Nvidia e il suo rivale di AMD, che prende il nome di Fidelity FX Super Resolution.

Vi consigliamo di leggere i nostri articoli precedenti per avere un quadro completo, visto che molti titoli PC, come per esempio Starfield che abbiamo analizzato in uno speciale tecnico, offrono al giocatore la possibilità di scegliere quale tecnologia attivare.

Guida Intel XeSS: perché sono nati gli algoritmi di scaling?

Senza scorrere troppo a ritroso nel tempo, in quanto sarebbe superfluo ai fini della guida all’XeSS di Intel, possiamo collocare la nascita e poi la consacrazione di queste tecnologie in concomitanza con l’esordio del Ray Tracing in tempo reale.

Il Ray Tracing, introdotto per la prima volta da Nvidia con le sue GPU RTX, ormai giunte alla quarta generazione, è un elemento tanto rivoluzionario quanto in realtà prematuro.

L’esordio del Ray Tracing in tempo reale

Se volete scoprire perché il Ray Tracing in tempo reale è tanto rivoluzionario quanto prematuro, vi invitiamo a leggere il nostro approfondimento tecnico.

Nell’articolo in questione vi spieghiamo i motivi per cui questa soluzione di rendering, che potrebbe in un domani remoto sostituire la classica rasterizzazione, richiede una potenza hardware al momento impossibile da raggiungere nel settore delle GPU consumer.

Tuttavia Nvidia, poi AMD e infine Intel, hanno comunque investito moltissimo su questa tecnologia, agevolando gli applicativi pratici del calcolo dei raggi ai fini dell’illuminazione in tempo reale (e tutto ciò che comporta).

Quanto ci costa il Ray Tracing?

Come detto sempre nel nostro articolo dedicato, l’esordio del Ray Tracing ha scoperchiato diverse problematiche.

L’aumento della risoluzione, dovuto alla sempre maggiore diffusione di pannelli QHD e UHD, abbinato poi al tracciamento dei raggi per mezzo di core dedicati, alza il peso computazionale dei giochi a livelli vertiginosi, compromettendone le prestazioni.

Le prestazioni, espresse in FPS (ovvero il numero di fotogrammi al secondo renderizzati in tempo reale), sono da sempre un elemento prioritario per i giocatori PC e ultimamente anche per quelli console.

Le prestazioni prima di tutto

Abbiamo dedicato uno speciale di approfondimento anche al frame-rate, dove non solo vi spieghiamo il principio tecnico di funzionamento che si trova alla base della renderizzazione, ma vi elargiamo anche diversi consigli per massimizzare l’output degli FPS.

Il nostro articolo non si limita ai soli PC o Laptop di fascia alta, ma allarga il discorso anche alle console come PlayStation 5, che può arrivare anche a 120fps, nonché alle due piattaforme Xbox, compresa la piccola Xbox Series S che, nonostante le specifiche su carta inferiori, è pienamente compatibile con i 120Hz di refresh-rate.

Di fatto, l’esordio del Ray Tracing in tempo reale, unito all’aumento progressivo della risoluzione nativa, ha reso indispensabile lo sviluppo di soluzioni standard di alleggerimento, incluse poi nei driver e messe a disposizione dei vari team di sviluppo.

Prima del DLSS

Taglieremo corto, in quanto argomento non inerente alla guida all’Intel XeSS, ma riteniamo fondamentale spiegare le basi prima di procedere con l’analisi di questa tecnologia nel dettaglio.

Fin da quando sono state commercializzate le prime TV e i primi monitor HDReady e FullHD, la risoluzione nativa dei giochi ha seguito un aumento progressivo e costante, perché la tecnologia audio-video di riferimento ha sempre influenzato anche l’ambiente del gaming e dello sviluppo.

Per questo motivo gli sviluppatori di videogiochi sono anni e anni che adottano soluzioni, spesso proprietarie, per ridurre il peso computazionale dovuto al pixels-count. Soprattutto su console è dalla generazione di Xbox 360 e PlayStation 3 che assistiamo ad algoritmi di upscaling e addirittura a risoluzioni dinamiche.

Ciò che ha fatto Nvidia con il DLSS è stato quindi prendere quei principi di alleggerimento dell’immagine, applicarci una rete neurale ed evolverli in funzione dell’intelligenza artificiale, ottenendo risultati incredibili.

Le rivali di Nvidia, tra cui XeSS di Intel

AMD e Intel non potevano restare a guardare. Il Deep Learning Super Sampling, ormai divenuto un vero e proprio tool con la versione DLSS 3.5, è capace di fare miracoli.

L’aumento in termini di FPS è considerevole, al netto di quasi nessun compromesso in termini di resa visiva. Salvo attivando il generatore di fotogrammi, introdotto con il DLSS 3, che resta al momento una tecnologia più che discutibile.

Intel, che si è di recente lanciata nel settore delle GPU, per poter competere contro il dominio di Nvidia, si è trovata costretta a sviluppare una sua tecnologia, capace di dare il meglio proprio con le sue schede video. Tale tecnologia prende il nome di Xe Super Sampling e adesso possiamo iniziare con la nostra guida all’Intel XeSS.

Guida all’Intel XeSS: cos’è, come funziona e tutto quello che bisogna sapere

Riducendo il principio di funzionamento ai minimi termini, ai fini di una guida all’Intel XeSS comprensibile da chiunque, si tratta dell’ennesimo algoritmo di upscaling.

Il suo obiettivo è renderizzare il videogioco a una risoluzione interna più bassa, riducendo quindi il peso computazionale sulla GPU, per poi ricostruire l’immagine a una risoluzione più alta e il più possibile vicina al rendering nativo.

Come funziona?

Per capirci: quando la scheda video del nostro PC renderizza un fotogramma, lo fa a partire da una risoluzione che, nella quasi totalità dei casi, abbiamo selezionato come output. Esempio: se nelle opzioni grafiche del gioco selezioniamo in output una risoluzione UHD 4K, la nostra scheda video renderizzerà ogni fotogramma a 3840*2160 pixels.

Attivando però l’Intel XeSS, la GPU non disegnerà i fotogrammi alla risoluzione impostata, lo farà a una risoluzione più bassa, magari il 2560*1440, a seconda dell’impostazione che abbiamo scelto tra le opzioni di qualità dello scaling.

A questo punto interverrà un processo di ricostruzione. L’immagine renderizzata a 1440p verrà ridisegnata a 2160p e poi visualizzata sul display con questa risoluzione in uscita.

L’obiettivo è rendere questa immagine ricostruita il più possibile simile a quella nativa in UHD 4K, risparmiando allo stesso tempo preziose risorse hardware, ridistribuite per aumentare il numero di fotogrammi al secondo.

Più versioni di Intel XeSS

Intel ha lavorato per rendere la sua tecnologia di scaling open source, quindi attivabile su tutte le schede video compatibili con il set di istruzioni DP4a, non solo sulle GPU Intel Arc.

Tuttavia si tratta di due soluzioni differenti. Chi dispone di schede video Intel, nel momento in cui attiva l’XeSS, può fare affidamento a dei componenti hardware dedicati e basati su IA.

Un principio di funzionamento simile (seppur meno sofisticato) a quello del DLSS di Nvidia, che non essendo però open source si può utilizzare esclusivamente sulle GPU della serie RTX, con per altro anche alcuni limiti in termini di funzionalità in base alla serie.

Lista delle GPU compatibili con Intel XeSS

Ai fini di un’informazione completa, prima di proseguire con la nostra guida all’XeSS di Intel, vi elenchiamo tutte le schede video desktop compatibili:

• Nvidia GPU GTX serie 10
• Nvidia GPU GTX serie 16
• Nvidia GPU RTX serie 20
• Nvidia GPU RTX serie 30
• Nvidia GPU RTX serie 40 (Versioni Super comprese)
• AMD RX 5000
• AMD RX 6000
• AMD RX 7000
• GPU Intel Arc
• GPU integrate Intel Xe-LP (CPU mobili di 11a generazione e successive)

Tuttavia le prestazioni migliori di Intel XeSS si ottengono sulle GPU Arc A770, A750 e A580.

Intel XeSS anche su Handheld

Trattandosi di una tecnologia open source, l’Intel XeSS si può attivare anche nei giochi compatibili utilizzando però le varie console Handheld che stanno ottenendo sempre più consenso sul mercato.

Tra tutte è molto interessante l’imminente MSI Claw, prima console portatile basata su Windows. Disporrà inoltre di componenti Intel, non solo i potenti Ultra Core ma anche GPU Arc dotata di 8 Xe-Core che la rendono nativamente compatibile proprio con l’Intel Xe Super Sampling.

Guida all’XeSS di Intel: GPU Intel Arc e intelligenza artificiale

La versione software dell’Intel XeSS offre buoni risultati anche sulle schede video delle aziende rivali.

Tuttavia, Intel ha dotato le sue GPU di elementi hardware dedicati alla ricostruzione basata su IA. Si tratta dei core XMX (Xe Matrix Engine).

Xe-Core e AMX

Come tutte le altre aziende del settore informatico, anche Intel ha investito molto sulle intelligenze artificiali e su acceleratori hardware dedicati. Lato CPU abbiamo gli AMX Core, mentre lato GPU abbiamo gli XMX, conosciuti anche come Xe-Core.

Per capire l’efficacia della soluzione Intel dovremmo addentrarci in complesse spiegazioni legate ai carichi di lavoro dei componenti e all’ottimizzazione sui registri INT8 o INT16 fronte CPU, per poi allargare il principio anche alla rete neurale alla base dello XeSS.

Meglio però non ubriacarci con nozioni superflue. Ciò che ci interessa comprendere è l’effettiva utilità dello scaler di Intel e il suo impatto sulle prestazioni dei nostri giochi preferiti. Limitiamoci quindi a capire come funziona.

Intel XeSS e Xe-Core delle GPU Arc

Il principio di funzionamento dello XeSS di Intel non cambia a seconda della scheda video che stiamo utilizzando.

In ogni caso un processo di machine learning aiuta la scheda a sintetizzare l’immagine a una qualità molto vicina a quella della risoluzione nativa, pur lavorando a una risoluzione più bassa ricostruita raccogliendo ed elaborando dati in sub-pixels e dai fotogrammi precedenti.

L’unica differenza è che quando attiviamo questa tecnologia sulle schede prodotte da Intel, il processo di ricostruzione si avvale dei core dedicati, gli Xe-Core, ottenendo di conseguenza risultati migliori con prestazioni superiori.

Benchmark e risultati

Le schede video Intel sono ancora poco diffuse rispetto alle GPU concorrenti, soprattutto nei confronti di Nvidia che domina il mercato e che ha di recente commercializzato la versione Super delle sue RTX 40. Tuttavia, come detto, il suo XeSS si può attivare anche sulle schede video della grande N e su quelle di AMD.

In termini di risultati si tratta di una soluzione in linea con quelli ottenuti dalle tecnologie rivali e che può esprimersi meglio o peggio anche a seconda dei singoli giochi e dell’ottimizzazione specifica.

Il DLSS di Nvidia resta in vetta quando si parla di precisione e fedeltà, ma XeSS si è rivelato a più riprese una valida alternativa al FSR di AMD, pur non disponendo ancora di un generatore di fotogrammi.

Il futuro di Intel XeSS

Intel ha in cantiere un potenziamento dello XeSS che prenderà il nome di ExtraSS.

Si tratta di un framework simile a quello sviluppato da Nvidia e AMD, che introduce la possibilità di generare fotogrammi non sintetici.

L’obiettivo di Intel è quello di combinare la ricostruzione dell’immagine per mezzo del suo Xe Super Sampling con una tecnologia di Frame Extrapolation, leggermente diversa dall’interpolazione.

Intel ExtraSS ed estrapolazione dei fotogrammi

Uno dei difetti più grossi delle interpolazioni è che tendono a generare più latenza di quanta non se ne ottenga a frame-rate più bassi. AMD e Nvidia hanno cercato di compensare all’aumento del lag includendo nella pipeline le loro soluzioni Anti-Lag+ e Reflex.

La tecnologia di Intel invece ha lo scopo di estrapolare nuovi fotogrammi da quelli renderizzati senza interpolarli, con però la possibilità di generare molti più artefatti visivi compromettenti.

È presto quindi per sbilanciarci. In ogni caso però la generazione di fotogrammi aggiuntivi si rivela essere più uno specchietto per le allodole che una vera innovazione, utile giusto ai fini commerciali.

XeSS di Intel: conclusioni

In questa guida dedicata all’Intel XeSS abbiamo cercato di fornirvi tutte le informazioni che vi servono per farvi un’idea più chiara del funzionamento e della reale utilità di questa tecnologia, senza però addentrarci in spiegazioni tecniche indigeste per chi non mastica certe materie.

Ciò nonostante, come per molte altre tecnologie e soluzioni di questo tipo, i risultati possono variare da singolo gioco a singolo gioco e legarsi, ovviamente, anche alla GPU in nostro possesso.

Intel XeSS è comunque la conferma che gli algoritmi di scaling sono ormai un elemento fondamentale ai fini del successo di una scheda video. Dopo anni passati a tessere le lodi delle risoluzioni più alte, ci siamo finalmente resi conto che le prestazioni restano un elemento prioritario.

Il futuro di XeSS sembra più che roseo. Intel è intenzionata a potenziare la sua tecnologia migliorandola e introducendo anche un sistema per la generazione di frames aggiuntivi, che però ha ancora tutto da dimostrare e che potrebbe anche vincolarsi a qualche componente hardware esclusivo delle prossime GPU della serie Arc.