La llegada de las tarjetas gráficas AMD basadas en la arquitectura RDNA4 ha traído consigo una revolución en la mejora visual para videojuegos y aplicaciones gráficas. Entre las novedades más destacadas destaca FidelityFX Super Resolution 4 (FSR4), una tecnología de escalado que busca ofrecer imágenes más nítidas y detalladas sin sacrificar el rendimiento, apoyándose en modelos de inteligencia artificial para lograrlo. Sin embargo, su integración en sistemas Linux ha supuesto un reto considerable para desarrolladores y entusiastas, debido a su naturaleza parcialmente propietaria y a las complejidades técnicas subyacentes. FSR4 representa un salto de calidad respecto a las versiones anteriores, especialmente FSR 3.1, al introducir un modelo basado en aprendizaje automático en lugar de un enfoque puramente analítico.
Esto implica que mientras las versiones anteriores se apoyaban en algoritmos explícitos y de código abierto, FSR4 utiliza una red neuronal para procesar la imagen, mejorando significativamente la precisión y detalle de las texturas y bordes. Sin embargo, esta evolución tecnológica trae consigo un cierre parcial de la implementación, lo que dificulta la comprensión y reproducción libre del escalado, especialmente fuera de las plataformas Windows y AMD. Uno de los principales obstáculos en la adopción de FSR4 para Linux es que no se distribuye actualmente mediante un SDK abierto para desarrolladores ni como una biblioteca de fácil acceso. En cambio, existe como una función habilitada a través de un toggle en el controlador gráfico para ciertos juegos que ya soportan FSR 3.1.
Esto obliga a que la integración sea un proceso particular, dependiente de la manipulación de bibliotecas dinámicas y la inyección de código para reemplazar la implementación original por la versión FSR4. Esta práctica genera problemas de compatibilidad y mantenimiento, al estar sujeta a cambios internos y dependencias propias de los controladores oficiales de AMD. El interés de la comunidad Linux en conseguir un soporte real y eficiente para FSR4 es grande, dada la importancia que tiene este tipo de mejoras visuales para la jugabilidad y el atractivo de las tarjetas RDNA4 en entornos abiertos. Sin embargo, la dificultad técnica de desentrañar cómo funciona FSR4 llevó a una investigación minuciosa e innovadora. Contrario a la exclusividad absoluta que se vio en tecnologías similares como Nvidia DLSS, que dependen de soporte CUDA propietario y no ofrecen facilidades para su reimplementación, FSR4 mostró la posibilidad de ser abordada gracias a ciertos mecanismos internos en el sistema Direct3D 12 y la existencia de instrucciones especiales conocidas como WMMA (Wave Matrix Multiply Accumulate).
Estos WMMA son instrucciones especiales para realizar multiplicaciones y acumulaciones matriciales en la GPU, optimizadas para cargas de trabajo de aprendizaje automático. RDNA3 y RDNA4 los soportan, siendo un indicio clave para entender que FSR4 está fundamentado en una red neuronal acelerada directamente en hardware. En Vulkan, la especificación del API gráfico en Linux, esta funcionalidad se mapea a la extensión VK_KHR_cooperative_matrix, pero con ciertas diferencias en su implementación, y en Direct3D 12 se esperaba una compatibilidad futura que finalmente no llegó. El proceso para habilitar FSR4 en Linux involucró un trabajo arduo en dos frentes: entender cómo se invoca la tecnología a nivel de controladores y recuperar los shaders con el código de aprendizaje automático para ser ejecutados en Vulkan a través de una capa de traducción de Direct3D 12. Para esto, fue necesario analizar juegos como Ratchet & Clank – Rift Apart, que son de los primeros en contar con soporte concreto para FSR4, mientras se revelaban trucos para burlar las restricciones de la biblioteca DLL propietaria y obtener acceso al código interno del escalador.
Uno de los aspectos más complicados fue la presencia de opcodes y extensiones no documentadas dentro de los shaders, que emplean un sistema de operaciones atómicas muy específico para comunicar datos y controlar la ejecución. Estas instrucciones, traducciones de las operaciones de WMMA, requerían dibujos precisos para poder ser entendidas y replicadas correctamente en el entorno Linux, usando herramientas como dxil-spirv para convertir el código DXIL de Direct3D a SPIR-V, el lenguaje intermedio soportado por Vulkan. Un desafío adicional fue la emulación del formato de precisión media FP8, un formato de 8 bits flotantes que utiliza FSR4 para optimizar la carga de trabajo y la memoria en la GPU. Este formato es exclusivo de RDNA4 y no cuenta aún con soporte oficial en Vulkan ni en la mayoría de drivers actuales. Para ello, se desarrollaron métodos ingeniosos para convertir FP8 a FP16 a nivel de shader, utilizando técnicas bit a bit y aritméticas que emulan las operaciones con precisión suficiente para mantener la calidad y estabilidad visual sin depender de soporte nativo.
Otra dificultad radicó en la gestión de la memoria compartida (LDS) utilizada por los shaders WMMA, donde la forma en que se alineaban los datos y su tamaño afectaban directamente la correcta ejecución de las operaciones matriciales. Era necesario ajustar manualmente ciertas asignaciones para no provocar errores ni corrupciones de datos, sobre todo para compensar fallos o comportamientos no especificados pero presentes en los shaders originales de AMD. Para verificar que toda la implementación funcionaba correctamente, se creó un banco de pruebas pequeño que replicaba los pasos y recursos de los shaders originales, incluyendo buffers de pesos y zonas de memoria de scratch donde ocurren las operaciones intermedias. De esta forma, desarrolladores pudieron comparar la salida del código en el entorno nativo Windows y en la capa de compatibilidad de Linux, identificando las discrepancias para corregirlas poco a poco. Al final, la ejecución de FSR4 en Linux no solo fue posible, sino que alcanzó un nivel de rendimiento cercano al nativo, aunque con aún bastante margen para mejora en términos de optimizaciones y soporte de futuros estándares como NV_cooperative_matrix2, que facilitarían la migración y manejo de matrices en diferentes formatos.
En cuanto al soporte para RDNA3, aunque en principio no está oficialmente soportado, se han dados pasos para adaptar la emulación a esta arquitectura, con resultados funcionales pero con un coste elevado en rendimiento. Esto se debe a que RDNA3 solo soporta WMMA en FP16 y carece de hardware para FP8, lo que obliga a realizar emulaciones completas considerablemente más lentas. Desde el punto de vista del usuario final, la activación de FSR4 en Linux aún requiere bricolaje técnico, como la copia manual de DLLs desde instalaciones oficiales de AMD y la compilación de versiones parcheadas de vkd3d-proton, una capa de traducción de Direct3D 12 a Vulkan muy utilizada para ejecutar juegos de Windows en Linux. Estas tareas, aunque complejas, demuestran que la comunidad está activamente comprometida en ofrecer acceso a las últimas tecnologías gráficas, derribando barreras entre ecosistemas cerrados y abiertos. En resumen, el dominio de FidelityFX FSR4 en Linux es una historia de tenacidad e innovación técnica, en la que la pasión por mejorar la experiencia visual de los jugadores ha superado las barreras impuestas por la naturaleza propietaria y la complejidad de hardware y software.
La transición desde modelos analíticos a aprendizaje automático en el escalado promete ampliar los horizontes hacia gráficos de altísima calidad con un impacto mínimo en rendimiento, haciendo que dotar a Linux de estas capacidades deje de ser una hazaña para convertirse en estándar. Con el avance constante de la comunidad y la posible apertura futura de SDK oficiales para FSR4, es cuestión de tiempo que los jugadores en Linux puedan disfrutar de imágenes más limpias, detalles más definidos y un nivel visual que compita de tú a tú con las plataformas tradicionales, siempre con la libertad y flexibilidad que caracteriza al software libre. Este logro también marca un precedente para la integración de tecnologías avanzadas de inteligencia artificial en gráficos, abriendo la puerta al desarrollo de nuevas técnicas que lleven la experiencia visual y el rendimiento a nuevas cotas.
