Чому апскейлінг — це майбутнє, навіть якщо ви його ненавидите

Що таке апскейлінг насправді (і чим він не є)

Апскейлінг — це не «зробити низьку роздільну здатність високою». Це маркетингова фраза. Корисніше сказати так:
апскейлінг — це переразподіл бюджету. Ви витрачаєте менше обчислень на растеризацію чи шейдинг на нижчій внутрішній роздільній здатності,
а потім витрачаєте частину обчислювальних ресурсів (та трохи додаткових метаданих), щоб відтворити вихід високої роздільності, який виглядає так, ніби ви не економили.

У виробничому сенсі апскейлінг — це стратегія перерозподілу вартості. Він переміщує роботу з найдорожчої частини пайплайну (шейдинг по пікселю, важке освітлення,
висока кількість семплів) в те, що можна амортизувати (темпоральне акумулювання, реконструкція з урахуванням motion vectors, навчений інференс).
Якщо ви керуєте системами для життя — ви бачили цей патерн раніше: робіть менше роботи на запит, краще кешуйте, апроксимуйте там, де можна,
і лишайте повну вірогідність для випадків, які її виправдовують.

Важливі дві межі:

• Апскейлінг не безкоштовний. Він коштує часу GPU, VRAM, пропускної здатності і часто головного запасу якості. Якщо ви вже обмежені пропускною здатністю,
  заголовок «безкоштовні FPS» буде завдавати потайної шкоди.
• Апскейлінг — не лише графічна фіча. Це системна фіча. Він змінює затримки, таймінг кадрів, трафік пам’яті,
  складність render graph та те, як ваш пайплайн ламається, коли місця стає замало.

Якщо ви його ненавидите, бо здається, що це шахрайство — ви реагуєте на реальну проблему: це шар посередництва між «тим, що ви відрендерили»
і «тим, що бачить користувач». Шари ховають складність, поки не перестають. Це не причина їх уникати. Це причина інструментувати їх.

Чому «просто рендерити нативно» програє

Нативний рендеринг жорстко масштабується з роздільною здатністю. Подвоїте лінійну роздільну здатність — і кількість пікселів зросте вчетверо. Це вже неприємно.
Додайте сучасні моделі шейдингу, ray queries, ефекти в екранному просторі, темпоральний анти-аліайзінг і постобробку.
Ви не можете просто «вчетверити» що-небудь; ви посилюєте навантаження на пам’ять, кеш-промахи і накладні витрати синхронізації.

Тим часом світ продовжує постачати дисплеї з вищою роздільністю. Не лише 4K монітори — телефони, ноутбуки, телевізори, гарнітури, екрани в авто, стіни з екранами.
Якщо ваш конвеєр контенту прагне «нативно всюди», ви підписуєтесь платити найгіршу вартість усюди.
Це не амбіція. Це незаповнений чек на енергоспоживання.

Апскейлінг перемагає, бо пасує до обмежень, які всі прикидаються необов’язковими, поки не приходять рахунки:

• Енергія: продуктивність на ват — це реальний продукт. Ваш GPU може робити дивовижні речі, але терміки визначать ваш час кадру.
• Пропускна здатність: пам’ять часто є обмежувальним реагентом. Рендерити більше пікселів — це здебільшого «пересунути більше байтів», загорнуте в математику.
• Бюджети затримки: користувачі чутливі до таймінгу кадрів і ввідної затримки значно раніше, ніж можуть це сформулювати.
• Масштаб: cloud gaming, VDI та віддалений рендеринг більше піклуються про кодування виводу й мережеві обмеження, ніж про теоретичну нативну чистоту.

Одна перефразована ідея з погляду надійності, приписувана Werner Vogels: все ламається, тому проектуйте для відмов і відновлення.
Апскейлінг не «ідеальний». Він життєздатний — якщо ставитися до нього як до компоненту системи з відомими режимами відмов.

Цікаві факти і історичний контекст

• Ранній споживчий апскейлінг був здебільшого простим інтерполюванням. Протягом років телевізори використовували білінейні/бікубічні скейлери, що згладжували деталі і підсилювали рябіння.
  Ця «милкоподібність» — причина, чому люди все ще недовіряють апскейлінгу в принципі.
• Епоха DVD зробила апскейлери мейнстрімом. Коли пласкі панелі стали HD, більшість контенту такими не були. Виділені чіпи для масштабування стали фічею, а не післядумкою.
• Темпоральний анти-аліайзінг (TAA) проклав дорогу. Коли рушії почали покладатися на history buffers, motion vectors і джітер, реконструкція стала культурно прийнятною:
  «використай попередні кадри, щоб виправити цей».
• Checkerboard rendering з’явився в великих консолях. Це була практична відповідь на фіксований апаратний бюджет: відрендерити половину пікселів,
  реконструювати решту, зберегти стабільний час кадру.
• Глибоке навчання змінило розмову з «вгадування» на «виведення». Навчені моделі можуть відтворити правдоподібні деталі — але вони також вводять новий клас артефактів, схожих на галюцинації, якщо подати поганий motion або depth.
• Масштабування роздільності існувало до того, як стало модним. Динамічна роздільна здатність у рушіях використовувалась як регулятор часу кадру роками,
  особливо в CPU-вузьких сценах, де ви все ще хочете тримати GPU зайнятим, але не перевантаженим.
• Відеокодеки вже давно «сусідять» з апскейлінгом. Техніки, як-от компенсація руху, предикція і темпоральне фільтрування — по суті реконструкція в обмеженнях. Це не випадковість.
• Сучасні дисплеї часто апскейлять незалежно від вашої думки. Багато телевізорів і моніторів застосовують масштабування, шарпінг і згладжування руху, якщо явно не вимкнути.
  Ви можете бути «проти апскейлінгу» і все одно зазнати апскейлінгу.

Як сучасний апскейлінг працює на практиці

Чесна ментальна модель: реконструкція плюс запобіжники

Сучасний апскейлер зазвичай використовує:

• Поточний кадр низької роздільності (колір)
• Буфер глибини (або лінійна глибина)
• Motion vectors (швидкість пікселя зі попереднього в поточний кадр)
• Експозиція та реактивні маски (де не можна довіряти історії: частинки, прозорості, UI)
• History buffers (попередній реконструйований вивід)

Пайплайн тоді:

1. Репроєктує історію в поточний кадр за допомогою motion vectors.
2. Змішує поточні семпли з репроєктованою історією, використовуючи евристики довіри.
3. Застосовує шарпінг або реконструкцію деталей.
4. Кламує і стабілізує, щоб зменшити мерехтіння і тіні-примари.

Навчені апскейлери додають модель, що споживає ці входи і виводить реконструйоване зображення. Це може покращити дрібні деталі і зменшити мерехтіння,
але також означає, що у вас з’являється «поведінкова поверхня моделі»: якість залежить від розподілу даних для тренування і коректності входів.

Чому motion vectors і depth вирішують усе

Якщо motion vectors неправильні, апскейлер не «трохи гірший». Він активно шкодить. Він переносить деталі з попереднього кадру не туди,
розмиваючи краї, залишаючи сліди фантомів і ламаючи текст. Помилки depth призводять до некоректної обробки дисоклюзій — по суті алгоритм наполягає, що
щось все ще позаду об’єкта, коли вже ні, і ви бачите темпоральну «мутну масу».

Тут інженер зберігання стає дратівливим: люди звинувачують апскейлер, коли метаданний пайплайн некоректний.
Це як звинувачувати backup‑софт через те, що файлова система збрехала про flush-поведінку.

Чому апскейлінг — це також історія I/O

Апскейлінг змінює шаблони трафіку пам’яті:

• Ви додаєте history buffers на роздільність виводу (часто декілька).
• Ви додаєте проміжні проходи, які читають/записують великі текстури.
• Ви збільшуєте ланцюги залежностей у render graph, що може створити GPU-bubbles, якщо планування не щільне.

Коли команди кажуть «виглядає нормально, але продуктивність не покращилась», часто це тому, що рендер став bound по пропускній здатності.
Зниження внутрішньої роздільності зменшує роботу шейдерів, але трафік пам’яті для реконструкції і постобробки залишається високим. Ви перемістили вузьке місце, а не прибрали його.

Жарт №1: Апскейлінг схожий на компресію — ви не помічаєте його, поки хтось не надішле вам скріншот, щоб довести, що ви маєте його помітити.

Де він ламається: артефакти, затримки і довіра

Таксономія артефактів, яку варто використовувати

Ставтеся до артефактів як до інцидентів: називайте їх, класифікуйте і припиніть сперечатися в прикметниках.

• Ghosting: сліди за рухомими об’єктами. Зазвичай погані motion vectors, відсутні реактивні маски або надто агресивна вага історії.
• Shimmering: підпіксельні деталі мерехтять (паркан, тонкі дроти). Часто недостатня стабільність історії, агресивний шарпінг або невідповідність джітера.
• Disocclusion smear: коли об’єкт відійшов, а фон «з’являється з запізненням». Невідповідність depth/motion або відсутність виявлення дисоклюзій.
• Edge ringing: ореоли від шарпінгу. Часто питання налаштувань; інколи навмисно, але все одно неправильно.
• Specular crawl: відблиски, що «танцюють» при русі камери. Реконструкція важко працює зі спекуляром, бо він залежить від кута огляду і є шумним.
• UI corruption: елементи HUD реконструюються як частина сцени. Зазвичай неправильне розшарування або порядок композиції.

Затримка: частина, якої люди роблять вигляд, ніби не існує

Апскейлінг може збільшувати затримки двома способами:

• Збільшення часу кадру: сам пас апскейлера коштує часу, особливо при високих роздільностях виводу.
• Зростання глибини пайплайну: темпоральні підходи залежать від попередніх кадрів, і це може погіршити відчутну чутливість у поєднанні з чергуванням, triple buffering або поведінкою VRR.

Ви все одно можете виграти по затримці, бо нижча внутрішня роздільність може зменшити важкий шейдинг. Але не припускайте.
Вимірюйте end-to-end: зчитування входу → симуляція → рендеринг → дисплей. Якщо ви вимірюєте лише GPU-ядра, ви займаєтесь продуктивнісним театризмом.

Довіра: користувачі пробачать низьку якість раніше, ніж нестабільність

Люди терплять «трохи м’якше». Вони не терплять «іноді виглядає зламаним». Темпоральні артефакти особливо руйнують довіру, бо відчуваються як глюки.
Ваша мета — послідовна якість, а не пік якості в ідеальній траєкторії камери.

Три корпоративні міні-історії з передової

Міні-історія 1: Інцидент через неправильне припущення

Середня продуктова команда випустила функцію віддаленої візуалізації для промислових моделей. Пайплайн був простим:
рендер на GPU, апскейл до 4K, кодування, стрім клієнтам. Тестували на кількох моніторах. Все виглядало «ок».
Потім клієнт використав це на дисплеї з високою частотою оновлення і увімкненим variable refresh, і почав скаржитись на періодичні «примарні сліди» за рухомими частинами.

Припущення команди було просте: motion vectors правильні, бо рендерер вже їх генерує для TAA.
На жаль, вони генерували motion vectors в об’єктному просторі, а потім застосовували пізній трансформ камери в іншому етапі.
При швидких панах і анімації підзборок вектори були когерентні, але неправильні — і саме це найгірше.

Служба підтримки ескалувала як «баг апскейлера». Інженерія відповіла «але воно трапляється лише на конфігурації того клієнта».
Операції залучилися, бо інцидент вплинув на клієнта і блокував продовження контракту. Ми захопили дампи кадрів,
візуально перевірили motion vectors і виявили, що вектори були інвертовані для одного рендер-паті, що використовувався лише коли був увімкнений певний оптимізаційний флаг.

Виправлення не полягало в налаштуванні апскейлера. Виправлення було — скоригувати простір координат для швидкості і додати режим валідації, який накладає motion vectors
яскравими кольорами під час QA. Після цього апскейлер поводився коректно. Клієнт перестав бачити фантоми, і команда перестала називати це «рандомним».

Міні-історія 2: Оптимізація, що зіграла злий жарт

Інша організація хотіла вищий FPS у UI‑насиченому додатку на інтегрованих GPU. Хтось запропонував хитрий трюк:
рендерити UI в нативній роздільності, рендерити 3D‑сцену в низькій, апскейлити лише 3D, а потім композитити UI зверху.
Найкраще з обох світів, правда?

В лабораторії це було чудово. У продакшені ж вони побачили періодичні ривки і дивний таймінг кадрів. Середній FPS покращився, але 99‑й перцентиль став гіршим.
Користувачі скаржились більше, а не менше. Це еквівалент оптимізації, де «ми зекономили, купивши дешевші шини».

Корінна причина була в пропускній здатності та синхронізації. Розділений пайплайн додав проміжні render targets і змусив додаткові GPU<->GPU читання пам’яті.
Гірше того, композитний пас став жорсткою перешкодою: він мав чекати вихід апскейлера, потім змішати UI, потім постобробку, потім представлення.
Інтегровані GPU «не люблять» зайві проходи, що торкаються великих поверхонь.

Остаточне виправлення було прозаїчним: зменшити кількість проміжних таргетів, об’єднати паси де можливо і дозволити UI рендеритись у окрему площину,
яку шар презентації може накласти без повної композиції кадру щоразу. Оптимізація провалилась, бо вона оптимізувала «середнє навантаження» замість «гіршого планування».

Міні-історія 3: Нудна, але правильна практика, що врятувала ситуацію

Команда платформи керувала флотом GPU‑робочих станцій для художників. Вони ввели апскейлінг повсюди, щоб машини служили довше.
Передбачувано, через тиждень: «іноді виглядає дивно». Спокуса була почати масово чіпати якісні налаштування і сподіватися на краще.

Замість того вони зробили щось болісно нецікаве: створили відтворюваний пайплайн захоплення. Кожен репорт мав супроводжуватись коротким захопленням:
внутрішня роздільність рендеру, роздільність виводу, візуалізація motion vectors, візуалізація depth і точна конфігурація.
Також вони зафіксували версії драйверів і впроваджували зміни через поетапний rollout (10% → 50% → 100%).

Через два місяці оновлення драйвера внесло регресію в шлях формату текстур, який використовував history buffer. Симптом виглядав як «рандомне мерехтіння»,
але лише на певних GPU. Оскільки вони мали фіксацію версій і поетапні розгортання, це вдарило по 10% кільцю першим. Вони зв’язали регресію з апдейтом драйвера,
зробили rollback за кілька годин і уникли тижня непродуктивних суперечок.

Нудна практика врятувала день: детерміністичні захоплення, знімки конфігурацій, поетапний rollout. Ніхто не отримав нагороду за продуктивність.
Усі вклалися в дедлайни.

Плейбук швидкої діагностики: що перевірити першим/другим/третім

Коли апскейлінг «не допомагає», «виглядає погано» або «додає ривки», не починайте з суб’єктивного тюнінгу. Почніть з ідентифікації вузького місця.
Ви хочете відповісти на три питання: що обмежує пропускну здатність, що ламає входи для реконструкції
і що дестабілізує таймінг кадрів.

Спочатку: підтвердьте клас вузького місця (GPU compute vs GPU bandwidth vs CPU vs I/O)

• Перевірте завантаження GPU, частоти та обмеження потужності під навантаженням.
• Перевірте використання VRAM і навантаження контролера пам’яті; шукайте насичення пропускної здатності.
• Перевірте час кадру на CPU і чи не блокує render thread синхронізація.
• Переконайтеся, що ви справді працюєте на очікуваній внутрішній роздільності.

По‑друге: валідуйте входи для реконструкції (motion vectors, depth, reactive masks)

• Візуалізуйте motion vectors; шукайте розриви, інверсії або відсутні вектори на анімованих об’єктах.
• Перевірте стабільність depth buffer; переконайтеся в правильному просторі та точності.
• Підтвердьте розділення UI/прозоростей; переконайтеся, що апскейлер не акумулює історію HUD.

По‑третє: ізолюйте джерела ривків (таймінг кадрів, режим представлення, глибина черги)

• Перевірте режим present (mailbox/fifo/immediate), VRR і взаємодію з лімітером кадрів.
• Шукайте періодичні стрибки від компіляції шейдерів, стрімінгу, збору сміття або сторінкування.
• Перевірте, щоб динамічна роздільність не осцилювала (thrashing) навколо порогів.

Жарт №2: Динамічна роздільність без гістерезису — як автоскейлінг без cooldown’у: технічно чутлива, емоційно виснажлива.

Практичні завдання: команди, виводи, що це означає, що вирішувати

Це польові завдання, які ви можете виконати на Linux‑робочих станціях і GPU‑серверах. Суть не в команді; суть — у рішенні, що за нею слідує.
Не збирайте метрики, щоб милуватися ними. Збирайте метрики, щоб щось змінити.

Завдання 1: Визначити GPU і драйвер, що фактично використовується

cr0x@server:~$ nvidia-smi -L
GPU 0: NVIDIA RTX A4000 (UUID: GPU-1c2d3e4f-...)

Вивід означає: Підтверджує, який GPU бачить система і його перелік. Якщо ви очікували декілька GPU або іншу модель — зупиніться тут.

Рішення: Якщо GPU не той, що планували (неправильний SKU, активний iGPU, неправильно налаштований passthrough), виправте інвентар або BIOS/конфігурацію драйвера перед налаштуванням апскейлінгу.

Завдання 2: Перевірити, чи є обмеження по потужності (прихований вбивця продуктивності)

cr0x@server:~$ nvidia-smi --query-gpu=clocks.sm,clocks.mem,power.draw,power.limit,utilization.gpu --format=csv
clocks.sm [MHz], clocks.mem [MHz], power.draw [W], power.limit [W], utilization.gpu [%]
1410, 7001, 138.42, 140.00, 97

Вивід означає: GPU близький до ліміту потужності; частоти можуть бути нижчими за очікувані бусти.

Рішення: Якщо power.draw спирається на power.limit, вигоди від апскейлінгу можуть бути згладжені. Розгляньте зміну power cap (якщо дозволено), покращення охолодження або вибір менш ресурсоємного режиму апскейлера.

Завдання 3: Виявити тиск на VRAM і ризик сторінкування

cr0x@server:~$ nvidia-smi --query-gpu=memory.total,memory.used,memory.free --format=csv
memory.total [MiB], memory.used [MiB], memory.free [MiB]
16376, 15420, 956

Вивід означає: Ви близькі до повного VRAM. Апскейлінг додає history buffers; можливо відбувається евикція або компресія.

Рішення: Зменшіть роздільність виводу, зменшіть формати history buffers, понизьте якість текстур або перейдіть у режим з меншою кількістю буферів. Не «просто підсилюйте різкість».

Завдання 4: Підтвердити швидкість/ширину лінка PCIe (так, це все ще підводить людей)

cr0x@server:~$ nvidia-smi -q -d PCI | sed -n '1,40p'
PCI
    Bus                          : 0x01
    Device                       : 0x00
    Domain                       : 0x0000
    Bus Id                       : 00000000:01:00.0
    PCIe Generation
        Max                      : 4
        Current                  : 1
    Link Width
        Max                      : 16x
        Current                  : 1x

Вивід означає: GPU працює на Gen1 x1. Це не «неоптимально». Це кримінальна сцена.

Рішення: Пересадіть апарат, виправте налаштування BIOS, перевірте riser’и або перемістіть у слот. Поки це не виправлено, будь-яка дискусія про апскейлінг — це костюмована гра.

Завдання 5: Перевірити насичення CPU і конкуренцію потоків

cr0x@server:~$ mpstat -P ALL 1 3
Linux 6.5.0 (server) 	01/21/2026 	_x86_64_	(16 CPU)

12:10:01 PM  CPU  %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %idle
12:10:02 PM  all  68.2  0.0   9.1   0.3    0.0  0.6   0.0   21.8
12:10:02 PM    7  99.0  0.0   1.0   0.0    0.0  0.0   0.0    0.0

Вивід означає: Один ядро завантажене на максимум (ймовірно render thread або main thread), решта менш зайняті.

Рішення: Апскейлінг не вирішить CPU‑вузьке місце. Зменшіть draw calls, виправте обхід сцени, перемістіть роботу з головного потоку або збільшіть бюджет симуляції.

Завдання 6: Зловити CPU‑залежні зупинки через I/O (стрімінг може імітувати ривки апскейлера)

cr0x@server:~$ iostat -xz 1 3
Linux 6.5.0 (server) 	01/21/2026 	_x86_64_	(16 CPU)

Device            r/s   rkB/s   rrqm/s  %rrqm r_await rareq-sz  w/s   wkB/s  w_await wareq-sz  aqu-sz  %util
nvme0n1         85.0  4200.0     0.0    0.0    2.10    49.4   6.0   512.0    1.80    85.3    0.18   22.0

Вивід означає: Здорові очікування та використання. Якщо ви бачите r_await‑спайки (десятки/сотні мс), стрімінг може викликати підвисання.

Рішення: Якщо сховища стрибають — передзавантажте ресурси, збільшіть кеш, виправте опції монтування файлової системи або перенесіть “гарячі” дані на швидше NVMe. Не звинувачуйте «ривки апскейлера» раніше часу.

Завдання 7: Переконатися, що не відбувається свопінг через тиск VRAM/RAM

cr0x@server:~$ free -h
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            62Gi        58Gi       1.2Gi       1.1Gi       2.9Gi       2.3Gi
Swap:           16Gi       4.0Gi        12Gi

Вивід означає: Swap використовується; доступної RAM мало. Це може додавати періодичні зупинки, що виглядають як проблеми таймінгу кадрів.

Рішення: Зменшіть пам’ятний слід, виправте витоки, налаштуйте кешування або додайте RAM. Апскейлінг не вирве вас із‑під сторінкування.

Завдання 8: Знайти періодичні підвисання (огляд kernel + userspace)

cr0x@server:~$ sudo dmesg -T | tail -n 12
[Tue Jan 21 12:11:02 2026] nvidia-modeset: WARNING: GPU:0: Corrected ECC error detected
[Tue Jan 21 12:11:04 2026] watchdog: BUG: soft lockup - CPU#7 stuck for 22s! [render-thread:24119]

Вивід означає: Проблеми апаратного або драйверного рівня і soft lockup CPU. Це не питання «налаштувань якості».

Рішення: Трактуйте як інцидент: ізолюйте машину, оновіть/відкатайте драйвер, запустіть діагностику апаратури, перевірте терміки і припиніть тюнити параметри реконструкції.

Завдання 9: Інспектувати причини тротлінгу GPU (терміки vs потужність vs надійність)

cr0x@server:~$ nvidia-smi -q -d PERFORMANCE | sed -n '1,120p'
Performance State                          : P2
Clocks Throttle Reasons
    Idle                                   : Not Active
    Applications Clocks Setting            : Not Active
    SW Power Cap                           : Active
    HW Thermal Slowdown                    : Not Active
    HW Power Brake Slowdown                : Not Active

Вивід означає: Програмне обмеження потужності активне; GPU не може підтримувати запитані частоти.

Рішення: Підтвердіть політику живлення; у керованих фермах забезпечте однакові ліміти живлення на хостах. Якщо ви не можете змінити це, підлаштуйтесь: зменшіть роздільність виводу або виберіть легший режим апскейлера.

Завдання 10: Перевірити сервер відображення і шлях композиції (схованка затримок)

cr0x@server:~$ echo $XDG_SESSION_TYPE
wayland

Вивід означає: Ви на Wayland; поведінка композиції відрізняється від X11 і може впливати на час представлення.

Рішення: Якщо низька затримка критична, протестуйте обидва Wayland і X11, і перевірте налаштування композитора (vsync, triple buffering). Не порівнюйте яблука з композитними апельсинами.

Завдання 11: Виявити помилки пам’яті GPU (тихі корупції стають «дивним апскейлінгом»)

cr0x@server:~$ sudo journalctl -k -g NVRM --since "1 hour ago" | tail -n 8
Jan 21 12:07:13 server kernel: NVRM: Xid (PCI:0000:01:00): 79, pid=24119, GPU has fallen off the bus.

Вивід означає: GPU «впав з шини». Будь‑який звіт про артефакти в цьому вікні — шум.

Рішення: Зупиніть все. Виправте стабільність апаратури (PCIe, живлення, терміки, драйвер). Налаштування апскейлера не має сенсу, поки платформа нестабільна.

Завдання 12: Підтвердити роздільність і частоту оновлення з точки зору ОС

cr0x@server:~$ xrandr --current | sed -n '1,25p'
Screen 0: minimum 8 x 8, current 3840 x 2160, maximum 32767 x 32767
DP-0 connected primary 3840x2160+0+0 (normal left inverted right x axis y axis) 600mm x 340mm
   3840x2160     60.00*+  59.94

Вивід означає: Вихідна роздільність 4K при 60 Гц. Якщо ви очікували 120 Гц, ваш аналіз таймінгу кадрів має змінитися.

Рішення: Виправте невідповідності частоти оновлення перед діагностикою «мікропригальмовувань». Також вирішіть, чи апскейлінг таргетує стабільність 60 Гц чи вищі частоти оновлення.

Завдання 13: Перевірити, чи CPU не знижує частоту (ноутбуки та щільні стеки)

cr0x@server:~$ sudo turbostat --Summary --quiet --show CPU,Avg_MHz,Bzy_MHz,TSC_MHz,PkgWatt -i 2 -n 3
CPU Avg_MHz Bzy_MHz TSC_MHz PkgWatt
-     980    2100    2800    34.12

Вивід означає: Середні MHz низькі; CPU може бути під управлінням потужності, викликаючи періодичні затримки основного потоку.

Рішення: Встановіть відповідний governor, перегляньте політику BIOS щодо потужності або налаштуйте планування навантаження. Апскейлінг не змінить CPU, що «дрімає».

Завдання 14: Виявити мережеві затримки у віддаленому рендерингу (VDI/cloud)

cr0x@server:~$ ping -c 5 client01
PING client01 (10.20.1.55) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.20.1.55: icmp_seq=1 ttl=64 time=2.14 ms
64 bytes from 10.20.1.55: icmp_seq=2 ttl=64 time=2.07 ms
64 bytes from 10.20.1.55: icmp_seq=3 ttl=64 time=18.92 ms
64 bytes from 10.20.1.55: icmp_seq=4 ttl=64 time=2.12 ms
64 bytes from 10.20.1.55: icmp_seq=5 ttl=64 time=2.11 ms

Вивід означає: Один сплеск затримки. Для інтерактивного стрімінгу сплески важливі більше за середні значення.

Рішення: Якщо сплески корелюють з «ривками», виправте QoS мережі, конкуренцію Wi‑Fi або маршрутизацію. Апскейлінг — не ваша головна проблема; джиттер — ось що має значення.

Поширені помилки: симптом → корінна причина → виправлення

1) «Апскейлінг виглядає розмитим при русі камери»

Симптом: дрібні деталі перетворюються на кашу під час руху, потім повертаються, коли ви зупиняєтесь.

Корінна причина: надмірне темпоральне акумулювання, некоректні motion vectors або відсутність реактивних масок для рухомих прозорих об’єктів.

Виправлення: перевірте швидкість у правильному просторі; обмежте внесок історії при дисоклюзіях; додайте реактивні маски для частинок і прозорих поверхонь; зменшіть вагу історії під час швидкого руху камери.

2) «Текст і UI фантомиться або мерехтить»

Симптом: краї HUD залишають сліди або мерехтять; дрібні шрифти нестабільні.

Корінна причина: UI потрапляє в історію апскейлера або піддається джітеру як 3D‑контент.

Виправлення: рендеріть UI в роздільності виводу після апскейлера; вимкніть джітер для UI; забезпечте правильну композицію шарів і обробку alpha.

3) «FPS збільшився, але відчуття стало гіршим»

Симптом: вищий середній FPS, гірше сприйняття плавності.

Корінна причина: погіршення таймінгу кадрів через додаткові проходи, черги або осциляцію динамічної роздільності.

Виправлення: вимірюйте перцентилі часу кадру; додайте гістерезис у динамічну роздільність; зменшіть бар’єри в render graph; оберіть режим present, що відповідає цілям затримки.

4) «Взагалі жодного приросту продуктивності»

Симптом: внутрішня роздільність зменшена, але час кадру ледь змінився.

Корінна причина: навантаження bound по пропускній здатності, важка постобробка в роздільності виводу або вузьке місце на CPU.

Виправлення: профілюйте пропускну здатність пам’яті; зменшіть проходи в роздільності виводу (SSR, SSAO, об’ємні ефекти); оптимізуйте подачу draw; розгляньте фовеальне підходи, де застосовно.

5) «Рандомні іскри на спекулярних відблисках»

Симптом: мерехтячі відблиски, особливо на металі чи вологих поверхнях.

Корінна причина: видоспецифічний specular + недостатня кількість семплів + темпоральна нестабільність; шарпінг підсилює шум.

Виправлення: підвищіть стабільність через specular antialiasing, обмеження/зменшення мерехтіння або зменшіть шарпінг; розгляньте рендеринг specular на вищій внутрішній роздільності або коректне використання денойсерів.

6) «Артефакти тільки на деяких машинах»

Симптом: та сама збірка, різна якість по флоту.

Корінна причина: дрейф версії драйвера, різне масштабування в ланцюжку відображення, обмеження живлення або неправильне оброблення кольорового простору.

Виправлення: зафіксуйте драйвери; стандартизуйтесь налаштування відображення; захоплюйте знімки конфігурацій; тестуйте з однаковим режимом present і кольоровим пайплайном.

7) «Виглядає надто підшарпленим і крихким»

Симптом: ореоли навколо країв, підсилений шум.

Корінна причина: шарпінг застосовано після реконструкції без врахування контенту; надто агресивні налаштування за замовчуванням.

Виправлення: послабте шарпінг; застосуйте адаптивний шарпінг; обмежте за яскравістю та детекцією країв; надавайте пресети для різного контенту.

8) «Motion blur виглядає неправильно з апскейлінгом»

Симптом: сліди blur дублюються або розмиваються дивно.

Корінна причина: pass blur очікує motion vectors нативної роздільності або порядок композиції неправильний (pre-upscale).

Виправлення: перевірте порядок пасів; переконайтеся, що motion vectors відповідають роздільності пасу, що їх споживає; розгляньте застосування motion blur на внутрішній роздільності, а потім реконструкцію, або перемістіть blur після апскейлу з коректними векторами.

Перевірочні списки / покроковий план

Покроково: впровадження апскейлінгу без виклику дзвінків опів на 2:00

1. Визначте мету одним реченням.
   Приклад: «Тримати 16.6 ms час кадру при 4K виводі на GPU середнього класу без помітного ghosting на UI».
2. Обрати одну базову сцену і одну критичну сцену.
   Базова для регресійних тестів; критична для планування потужності.
3. Інструментуйте перцентилі часу кадру, а не лише середній FPS.
   Відстежуйте P50/P95/P99 і дисперсію present-to-present.
4. Спочатку валідуйте входи: motion vectors, depth, disocclusion masks.
   Додайте debug view, які QA може захопити без спеціальних збірок.
5. Явно бюджетуйте VRAM.
   History buffers на роздільність виводу можуть стати сюрпризом. Документуйте формати, кількість і час життя.
6. Оберіть режим за замовчуванням консервативно.
   «Balanced» режими виграють. «Ultra Performance» налаштування породжують тікети.
7. Додайте гістерезис і ліміти швидкості для динамічної роздільності.
   Ставтесь до цього як до автоскейлінгу: уникайте осциляції.
8. Гейт розгортань.
   Спочатку canary, потім поетапне розширення. Відстежуйте скарги на артефакти як метрику.
9. Стандартизуйте драйвери і налаштування по флоту.
   Якщо дозволяти дрейф — ви будете дебажити «баґи», які насправді відсутні, а є лише зсувом версій.
10. Визначте аварійні відкотні сценарії.
    Runtime‑перемикач для відключення апскейлера, безпечна резолюція fallback і відомо‑хороша конфігурація.

Чеклист: перевірка якості перед релізом

• UI рендериться після апскейлу; для UI не застосовується джітер.
• Motion vectors правильні для skinned meshes, розрізів камери і анімованих трансформів.
• Реактивні маски покривають частинки, прозорості і анімовані текстури.
• Немає повторного використання історії через розрізи камери (явний скидання при cut).
• Шарпінг налаштований по класу контенту; уникайте універсальних ореолів.
• Регіпресійні тести на основі захоплень включають швидкі пані, тонку геометрію і сцени зі сильним specular.

Чеклист: перевірка продуктивності перед релізом

• Виміряйте перцентилі часу кадру і гірші стрибки.
• Підтвердіть, що немає обмежень по потужності/термічному тротлінгу в цільових середовищах.
• Підтвердіть запас VRAM в гірших сценах.
• Підтвердіть, що режим present і поведінка композитора відповідають вашим цілям по затримці.
• Перевірте продуктивність на репрезентативних версіях драйверів (або зафіксуйте їх).

Часті запитання

1) Чи є апскейлінг «фейковим 4K»?

Це реконструйований 4K. Вивід — 4K‑пікселі; питання в тому, чи ці пікселі відображають істину або правдоподібні деталі. Для більшості контенту правдоподібність перемагає.
Для судової роботи (медична візуалізація, піксельно-точний UI, деякий CAD) вам можуть знадобитись нативні шляхи.

2) Чому апскейлінг іноді виглядає гірше, ніж просто зниження роздільності?

Тому що реконструкція може провалитись голосно. Зниження роздільності — це послідовне погіршення. Реконструкція вводить темпоральні артефакти, які мозок відразу помічає як «неправильно»,
особливо ghosting і shimmer. Виправте входи (motion/depth/masks) перед тюнінгом фільтрів.

3) Чи апскейлінг завжди покращує продуктивність?

Ні. Якщо ви bound по пропускній здатності або CPU, вигоди можуть бути мінімальні. Апскейлінг зменшує вартість шейдингу, але може додати проходи в роздільності виводу і додатковий трафік пам’яті.
Профілюйте перш ніж обіцяти дива.

4) Чи темпоральний апскейлінг природно «лагує»?

Темпоральні техніки залежать від історії, але це автоматично не означає вищу затримку вводу. Затримка виникає з часу кадру і глибини черги.
Якщо апскейлінг зменшує час кадру більше, ніж додає, затримка може покращитись. Вимірюйте end-to-end.

5) Чому тонкі лінії та паркани так сильно мерехтять?

Це підпіксельні деталі, що рухаються по сітці семплування. Якщо ваш джітер, ваги історії та шарпінг не поєднані, реконструкція не зможе їх стабілізувати.
Виправлення часто в меншому шарпінгу і кращих евристиках стабільності, а не в «більш агресивному режимі».

6) Яка найпоширеніша корінна причина ghosting?

Погані motion vectors — неправильний простір, відсутні для деяких об’єктів або не скидаються при розрізах камери. Друге місце — відсутність реактивних масок на прозорості/частинки.

7) Як обирати режим якості за замовчуванням для продукту?

Віддавайте перевагу стабільності. Обирайте режим, який уникає артефактів у гірших сценах, а не той, що виглядає найкраще на статичному скріншоті.
Надавайте розширені опції для просунутих користувачів, але не робіть їх базовими.

8) Чи можна апскейлити і зберегти піксельно-точний UI?

Так: рендеріть UI в роздільності виводу після апскейлера і тримайте UI поза темпоральною історією. Піксельно-точний UI — це політика, а не сподівання.

9) А телевізори — вони роблять те саме, що GPU‑апскейлери?

За концепцією так (реконструкція в обмеженнях), але входи відрізняються. Телевізори зазвичай не мають motion vectors або depth з рендерера.
Вони виводять рух з відеопотоку, тому телевізійний апскейлінг може боротися з тонким текстом і артефактами стиснення.

10) Який найбільш SRE‑дружній спосіб розгортати апскейлінг у флоті?

Canary, поетапне розгортання, фіксація драйверів, звіти на основі захоплень і жорсткий kill switch. Ви хочете можливість швидко відкотити при регресії.

Висновок: наступні кроки, які ви реально можете зробити

Апскейлінг — це майбутнє, бо це єдина стратегія, що враховує реальні обмеження: енергію, пропускну здатність і сприйняття людини.
Ви можете не любити естетичний аргумент і водночас прийняти операційний. Нативні пікселі не масштабуются. Бюджети — масштабуются.

Практичні наступні кроки:

• Інструментуйте таймінг кадрів (P95/P99) і корелюйте з режимами апскейлера.
• Перевірте motion vectors і depth з debug‑оверлеями перед тюнінгом фільтрів.
• Аудитуйте запас VRAM і рахуйте history buffers, ніби рахували репліки в базі даних.
• Фіксуйте і поетапно впроваджуйте оновлення драйверів, щоб відрізнити «регресію» від «чийсь перегрітий ноутбук».
• Додайте гістерезис до динамічної роздільності, щоб вона не осцилювала і не створювала самозавдані ривки.
• Тримайте UI поза темпоральною історією. Піксельно-точний UI — це політика, а не надія.

Апскейлінг — це не магія. Це інженерія. Ставтесь до нього як до залежності в продакшені — входи, бюджети, розгортання, відкат — і він перестане бути боротьбою.
Він стане важелем.