Trong những năm gần đây, Nvidia đã dẫn đầu trong lĩnh vực công nghệ và đã cho ra mắt hàng loạt tính năng kỹ thuật mang tính cách mạng, trong đó nổi bật nhất là công nghệ nâng cao hình ảnh trí tuệ nhân tạo DLSS. Tại hội nghị GTC 2026 gần đây, công ty đã cho ra mắt công nghệ nén kết cấu thần kinh-công nghệ màu đen.
Công nghệ trí tuệ nhân tạo này được cho là giúp giảm 85% mức sử dụng bộ nhớ video khi chơi game mà không làm giảm chất lượng hình ảnh. Bản demo nén kết cấu thần kinh của nó cho thấy rằng nó đạt được "tính nhất quán hiệu ứng hình ảnh đáng kinh ngạc" giữa bộ nhớ video 6,5 GB và 970 MB.
Khi trò chơi trở nên phức tạp và thực tế hơn, ngành công nghiệp trò chơi ngày càng dựa vào công nghệ nâng cấp hình ảnh để đáp ứng nhu cầu phần cứng ngày càng tăng. Một vấn đề lớn do thiếu tối ưu hóa này là việc sử dụng bộ nhớ video, vấn đề này đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây. Để giải quyết vấn đề này, Nvidia đã phát triển một công nghệ có tên “Nén kết cấu thần kinh” (NTC) và lại đề cập đến nó tại hội nghị GTC ngày hôm nay. Những card đồ họa mạnh nhất sẽ có thể tận dụng tối đa công nghệ NTC của Nvidia.
NTC cho phép các nhà phát triển sử dụng mạng thần kinh nhỏ để giải nén họa tiết trong bất kỳ cảnh nào. Điều này không chỉ làm giảm đáng kể kích thước của họa tiết, giúp cài đặt trò chơi dễ dàng hơn mà còn giảm mức sử dụng bộ nhớ đồ họa trong thời gian chạy. Ngoài ra, chất lượng của kết cấu cuối cùng được tạo ra cũng cao hơn và Nvidia tuyên bố rằng độ phân giải của kết xuất cuối cùng có thể tăng lên tới 4 lần.
Trong ví dụ bên dưới, NVIDIA chạy cảnh biệt thự Tuscan tiêu thụ 6,5 GB bộ nhớ video khi sử dụng nén khối tiêu chuẩn (BCN), nhưng sau khi chuyển sang NTC, mức sử dụng bộ nhớ video giảm xuống chỉ còn 970 MB, trong khi hiệu ứng hình ảnh hoàn toàn giống nhau.
Trước đây, một bản demo khác của công ty đã giới thiệu một chiếc mũ bảo hiểm bay có kết cấu không nén chiếm 272 MB - Nén khối giảm dung lượng này xuống còn 98 MB, trong khi NTC giảm nó xuống chỉ còn 11,37 MB, bằng khoảng 1/24 dung lượng kết cấu ban đầu.
Không rõ liệu công nghệ này có được triển khai cho các card đồ họa cũ hơn hay không, nhưng người dùng card đồ họa 8GB như RTX 5060 hay 5060Ti sẽ được hưởng lợi từ nó. DLSS 5 từng gây tranh cãi nhưng công nghệ này được nhiều người dùng ưa chuộng.
Nvidia cũng đã trình diễn Vật liệu thần kinh, có cùng ý tưởng: sử dụng mạng thần kinh để đánh giá và giải nén dữ liệu kết cấu vật liệu, thay vì dựa vào các phép toán của Hàm phân phối phản xạ hai chiều (BRDF) đắt tiền về mặt tính toán.
Thông thường, một vật liệu sẽ có nhiều bản đồ kết cấu xếp chồng lên nhau và GPU phải tính toán cách ánh sáng tương tác đồng thời với từng lớp trong quy trình kết xuất. Công nghệ Vật liệu thần kinh chỉ cần hỏi mạng lưới thần kinh xem ánh sáng sẽ phản ứng như thế nào trong một cảnh cụ thể và điều chỉnh độ bóng của các pixel cho phù hợp. Mạng lưới thần kinh được đào tạo trên tất cả dữ liệu kết cấu, vì vậy nó đã biết kết quả sẽ như thế nào đối với một ánh sáng và góc nhất định. Nhờ đó, trong cảnh trình diễn, NVIDIA đã đạt được khả năng hiển thị nhanh hơn tới 7,7 lần ở độ phân giải 1080p mà không làm giảm chất lượng hình ảnh.
NTC rất hiệu quả vì nó sử dụng công cụ tăng tốc ma trận. Trong các GPU hiện đại, công cụ tăng tốc ma trận là một mô-đun phần cứng độc lập và do đó không ảnh hưởng đến hiệu suất cơ bản. NVIDIA gọi nó là Tensor Core, Intel gọi nó là XMX engine và AMD gọi nó là bộ tăng tốc AI. Các công nghệ nâng cấp hình ảnh như DLSS, FSR và XeSS cũng dựa vào điều này để tái tạo các khung hình có độ phân giải thấp thành đầu ra có độ phân giải cao hơn, vì vậy đây cũng là một phần trong sáng kiến kết xuất thần kinh của Nvidia.
Khái niệm kết xuất thần kinh vẫn chưa được công nhận rộng rãi trong ngành và từ "mạng thần kinh" có thể khiến bạn nghĩ rằng đây chỉ là một nỗ lực kém cỏi khác đối với trí tuệ nhân tạo. Nhưng ngược lại, nó là một trong những ứng dụng tốt nhất của trí tuệ nhân tạo vì nó hoàn toàn không liên quan đến quá trình sáng tạo. NTC sẽ chỉ đào tạo về các bộ kết cấu cụ thể cần được tham khảo trong quá trình phát triển trò chơi, do đó sẽ không có ảo tưởng.
Hoạ tiết là bộ nhớ lớn nhất trong bất kỳ trò chơi nào, vì vậy mọi công nghệ có thể kiểm soát việc sử dụng họa tiết đều được hoan nghênh. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng công nghệ này không phải chỉ có ở Nvidia. Microsoft đã tiêu chuẩn hóa nó thành "Vectơ hợp tác" trong DirectX. Intel trước đây đã trình diễn các bản demo kết cấu của mình, cho thấy kết quả tốt hơn đáng kể so với nén khối. AMD đề cập đến công nghệ này lần cuối vào năm 2024, nhưng rất có thể hãng này cũng đang tích cực tham gia.
Hiện tại, không có trò chơi nào hỗ trợ vectơ hợp tác hoặc công nghệ nén kết cấu thần kinh của Nvidia, nhưng dựa trên xu hướng của ngành, chúng ta sẽ sớm thấy chúng được triển khai. Trí tuệ nhân tạo dường như đã trở thành chìa khóa chính để giải quyết mọi vấn đề muôn thuở và các công ty lớn không ngừng khám phá ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực tưởng chừng như không phù hợp. Tuy nhiên, những đổi mới như Nén kết cấu thần kinh cho thấy AI có thể được áp dụng một cách khéo léo vào thực tế để tạo ra tác động thực sự có ý nghĩa.
