Sa unang henerasyon ng mga card ng RTX Graphics noong 2018, ipinakilala ng Nvidia ang mundo sa isang bagong tampok na dapat baguhin ang tanawin ng paglalaro tulad ng alam natin. Ang unang henerasyon ng RTX 2000 series graphics cards ay batay sa bagong arkitektura ng Turing at nagdala ng suporta para sa real-time na Ray Tracing sa mga laro. Si Ray Tracing ay mayroon nang propesyonal na 3D animasyon at mga synthetic na larangan ngunit nagdala si Nvidia ng suporta para sa real-time na pag-render ng mga laro gamit ang Ray Tracing na teknolohiya sa halip na tradisyunal na rasterization na dapat ay nagbabago ng laro. Ang Rasterization ay ang tradisyunal na pamamaraan kung saan nai-render ang mga laro habang ang Ray Tracing ay gumagamit ng mga kumplikadong kalkulasyon upang tumpak na mailarawan kung paano ang ilaw ay makikipag-ugnay at kumilos sa kapaligiran ng laro tulad ng sa tunay na buhay. Maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa Ray Tracing at Rasterization sa piraso ng nilalaman na ito .
Ang Ray Traced Reflections ay maaaring maging ang pinaka-kaaya-ayang application ng Ray Tracing sa mga laro - Larawan: Nvidia
Bumalik sa 2018, ang AMD ay walang sagot para sa serye ng mga graphics card ng Nvidia na RTX at ang kanilang pag-andar ng Ray Tracing. Ang Pulang Koponan ay simpleng hindi handa para sa makabagong pagpapakilala ni Nvidia, at inilagay nito ang kanilang nangungunang mga handog sa isang makabuluhang kawalan kumpara sa Team Green. Ang AMD RX 5700 XT ay isang kamangha-manghang graphics card para sa presyo na $ 399 na nakipagkumpitensya sa pagganap ng $ 499 RTX 2070 Super. Ang pinakamalaking problema para sa AMD ay ang katotohanan na ang kumpetisyon ay nag-aalok ng isang teknolohiya na hindi nila taglay. Kaisa nito sa magkakaibang hanay ng tampok, suporta ng DLSS, matatag na mga driver at pangkalahatang nakahihigit na pagganap na inilagay ang mga handog ng Nvidia sa isang makabuluhang kalamangan pagdating sa henerasyon ng Turing vs RDNA.
Serye ng AMD RX 6000 kasama si Ray Tracing
Mabilis na pasulong sa 2020 at sa wakas ay dinala ng AMD ang laban sa mga nangungunang handog ng Nvidia. Hindi lamang ipinakilala ng AMD ang suporta para sa Real-Time Ray Tracing sa mga laro, ngunit naglabas din sila ng 3 graphics card na labis na mapagkumpitensya sa mga nangungunang graphics card mula sa Nvidia. Ang AMD RX 6800, ang RX 6800 XT, at ang RX 6900 XT ay nakikipaglaban sa ulo kasama ang Nvidia RTX 3070, RTX 3080, at RTX 3090 ayon sa pagkakabanggit. Ang AMD ay sa wakas ay mapagkumpitensya muli sa pinakadulo tuktok ng stack ng produkto na nangangako din ng balita para sa mga mamimili din.
Ang Raytracing ay isa sa mga pangunahing tampok na ipinakilala ng AMD sa henerasyong ito - Larawan: AMD
Gayunpaman, ang mga bagay ay hindi ganap na positibo para sa AMD alinman. Bagaman ipinakilala ng AMD ang suporta para sa Real-Time Ray Tracing sa mga laro, ang kanilang pagganap ng Ray Tracing ay nakatanggap ng isang maligamgam na pagtanggap mula sa parehong mga tagasuri at pangkalahatang mga mamimili. Ito ay naiintindihan kahit na dahil ito ang unang pagtatangka ng AMD sa Ray Tracing kaya't medyo hindi patas na asahan na maihatid nila ang pinakamahusay na pagganap ng Ray Tracing doon sa kanilang unang pagtatangka. Gayunpaman, nagtataas ito ng mga katanungan tungkol sa kung paano gumagana ang pagpapatupad ng Ray Tracing ng AMD kung ihahambing sa pagpapatupad ng Nvidia na nakita namin sa Turing at ngayon sa arkitekturang Ampere.
Suite ng Nvidia ng RTX Technologies
Ang pangunahing dahilan kung bakit ang pagtatangka ng AMD ay tila underwhelming kumpara sa Nvidia ay ang AMD ay mahalagang naglalaro ng catch-up kay Nvidia at may higit o mas kaunti lamang 2 taon ng oras upang paunlarin at gawing perpekto ang kanilang pagpapatupad ng Ray Tracing. Sa kabilang banda, ang Nvidia ay nagkakaroon ng teknolohiyang ito nang mas matagal dahil wala silang makakalaban sa tuktok ng stack ng produkto. Hindi lamang naihatid ng Nvidia ang suporta ng Ray Tracing bago ang AMD, ngunit mayroon din itong isang mas mahusay na suporta sa ecosystem na binuo sa paligid ng teknolohiya.
Dinisenyo ng Nvidia ang serye ng RTX 2000 ng mga graphic card na may Ray Tracing bilang pangunahing pokus. Ito ay maliwanag sa buong disenyo ng mismong arkitektura ng Turing. Hindi lamang pinarami ng Nvidia ang bilang ng CUDA Cores, ngunit nagdagdag din sila ng tiyak na nakatuon na mga Ray Tracing core na kilala bilang 'RT Cores' na hahawak sa karamihan ng mga pagkalkula na kinakailangan para sa Ray Tracing. Nvidia din binuo ng isang teknolohiya na kilala bilang 'Deep Learning Super Sampling o DLSS' na kung saan ay isang kamangha-manghang teknolohiya na gumagamit ng malalim na pag-aaral at AI upang maisagawa ang pagtaas at muling pagtatayo ng mga gawain at bumawi rin para sa pagkawala ng pagganap ng Ray Tracing. Ipinakilala din ni Nvidia ang nakatuon na 'Tensor Cores' sa mga card ng serye ng GeForce na idinisenyo upang makatulong sa Deep Learning at AI Tasks tulad ng DLSS. Bilang karagdagan sa iyon, nagtrabaho rin si Nvidia sa mga studio ng laro upang ma-optimize ang paparating na mga laro ng Ray Tracing para sa nakalaang hardware ng Nvidia upang ang pagganap ay maaaring ma-maximize.
Sa Ray Tracing, ang ilaw ay kumikilos sa laro tulad ng sa tunay na buhay - Larawan: Nvidia
Mga RT Cores ng Nvidia
Ang RT o Ray Tracing Cores ay ang nakatuon na mga core ng hardware ng Nvidia na partikular na idinisenyo upang mahawakan ang computational workload na nauugnay sa Real-Time Ray Tracing sa mga laro. Ang pagkakaroon ng mga dalubhasang core para sa pag-offload ng Ray Tracks ng maraming workload mula sa CUDA Cores na nakatuon sa karaniwang rendering sa mga laro upang ang pagganap ay hindi apektado ng sobra sa saturation ng pangunahing paggamit. Sinasakripisyo ng RT Cores ang kagalingan sa maraming bagay at nagpapatupad ng hardware na may isang espesyal na arkitektura para sa mga espesyal na kalkulasyon o algorithm upang makamit ang mas mabilis na bilis.
Ang mas karaniwang mga algorithm ng pagpabilis ng Ray Tracing na karaniwang kilala ay ang BVH at Ray Packet Tracing at ang diagram ng eskematiko ng Turing na arkitektura ay binanggit din ang BVH (Bounding Volume Hierarchy) Transversal. Ang RT Core ay idinisenyo upang makilala at mapabilis ang mga utos na nauugnay sa pag-render ng Ray Traced sa mga laro.
Ipinaliwanag ang RT Core - Larawan: Nvidia
Ayon sa dating Senior GPU Architect ng Nvidia na si Yubo Zhang:
'[Isinalin] Ang pangunahing RT ay mahalagang nagdadagdag ng isang nakalaang pipeline (ASIC) sa SM upang makalkula ang sinag at tatsulok na interseksyon. Maaari itong ma-access ang BVH at i-configure ang ilang mga L0 buffer upang mabawasan ang pagkaantala ng pag-access ng data ng BVH at tatsulok. Ang hiling ay ginawa ng SM. Ang panuto ay inilabas, at ang resulta ay ibinalik sa lokal na rehistro ng SM. Ang interleaved na tagubilin at iba pang mga aritmetika o memorya ng mga tagubilin sa IO ay maaaring magkakasabay. Sapagkat ito ay isang ASIC na tukoy na lohika sa circuit, ang pagganap / mm2 ay maaaring dagdagan ng isang pagkakasunud-sunod ng lakas kumpara sa paggamit ng shader code para sa pagkalkula ng intersection. Bagaman naiwan ko ang NV, kasali ako sa disenyo ng arkitekturang Turing. Ako ang responsable para sa variable rate ng pangkulay. Nasasabik akong makita ang paglaya ngayon. '
Nakasaad din sa Nvidia sa Turing Architecture White Paper na ang RT Cores ay nagtutulungan kasama ang advanced na pag-filter ng denoising, isang mahusay na mahusay na istraktura ng pagpabilis ng BVH na binuo ng NVIDIA Research, at mga katugmang API ng RTX upang makamit ang real-time na pagsubaybay ng ray sa isang solong Turing GPU. Ang RT Cores ay tumawid nang autonomous sa BVH, at sa pamamagitan ng pagpapabilis ng mga pagsubok sa intersection at ray / tatsulok, na-offload nila ang SM, pinapayagan itong hawakan ang isa pang vertex, pixel, at compute shading work. Ang mga pagpapaandar tulad ng BVH building at refitting ay pinangangasiwaan ng driver, at ang pagbuo ng ray at pagtatabing ay pinamamahalaan ng application sa pamamagitan ng mga bagong uri ng shader. Pinapalaya nito ang mga yunit ng SM upang gumawa ng iba pang gawaing grapiko at computational.
AMD's Ray Accelerators
Ang AMD ay pumasok sa karera ng Ray Tracing sa kanilang serye ng RX 6000 at kasama nito, ipinakilala din nila ang ilang mga pangunahing elemento sa disenyo ng arkitektura ng RDNA 2 na makakatulong sa tampok na ito. Upang mapabuti ang pagganap ng Ray Tracing ng mga RDNA 2 GPU ng AMD, isinama ng AMD ang isang bahagi ng Ray Accelerator sa pangunahing Compute Unit Design. Ang mga Ray Accelerator na ito ay dapat na dagdagan ang kahusayan ng karaniwang mga Compute Units sa mga computational workload na nauugnay sa Ray Tracing.
Ang mekanismo sa likod ng paggana ng Ray Accelerators ay medyo malabo pa rin subalit ang AMD ay nagbigay ng ilang pananaw sa kung paano gagana ang mga elementong ito. Ayon sa AMD, ang mga Ray Accelerators na ito ay may isang ipinahayag na layunin ng pagtawid sa istraktura ng Baced Volume Hierarchy (BVH) at mahusay na pagtukoy ng mga interseksyon sa pagitan ng mga ray at kahon (at sa kalaunan ay mga tatsulok). Ganap na sinusuportahan ng disenyo ang DirectX Ray Tracing (Microsoft's DXR) na pamantayan sa industriya para sa PC Gaming. Bilang karagdagan sa iyon, gumagamit ang AMD ng isang Compute-based denoiser upang linisin ang mga specular na epekto ng mga eksenang sinubaybayan ng ray kaysa sa umasa sa hardware na binuo ng layunin. Marahil ay maglalagay ito ng labis na presyon sa magkahalong mga kakayahan sa bagong Compute Units.
Ipinaliwanag ang Ray Accelerators - Larawan: AMD
Ang Ray Accelerators ay may kakayahang iproseso din ang apat na mga bounded volume box intersection o isang tatsulok na intersection bawat segundo, na mas mabilis kaysa sa pag-render ng isang Ray Traced na eksena nang walang dedikadong hardware. Mayroong isang malaking kalamangan sa diskarte ng AMD na kung saan ang RD Accelerator ng RDNA 2 ay maaaring makipag-ugnay sa Infinity Cache ng card. Posibleng mag-imbak ng isang malaking bilang ng Mga Pinagbuklod na Mga Istraktura ng Dami nang sabay-sabay sa cache, kaya't ang ilang pagkarga ay maaaring makuha mula sa pamamahala ng data at mga cell na binasa ng memorya.
Pagkakaiba ng Pangunahing
Ang pinakamalaking pagkakaiba-iba na agad na halata habang inihinahambing ang RT Cores at ang Ray Accelerators ay habang pareho silang gumaganap ng kanilang mga pag-andar na medyo katulad, ang RT Cores ay nakatuon magkahiwalay na mga core ng hardware na mayroong isang isahan na pag-andar, habang ang Ray Accelerators ay isang bahagi ng ang karaniwang istraktura ng Compute Unit sa arkitektura ng RDNA 2. Hindi lamang iyon, ang Nvidia's RT Cores ay nasa kanilang pangalawang henerasyon kasama ang Ampere na may maraming mga teknikal at arkitekturang arkitektura sa ilalim ng hood. Ginagawa nitong ang pagpapatupad ng RT Core ng Nvidia na mas mahusay at makapangyarihang pamamaraang Ray Tracing kaysa sa pagpapatupad ng AMD sa Ray Accelerators.
Dahil mayroong isang solong Ray Accelerator na binuo sa bawat Compute Unit, ang AMD RX 6900 XT ay nakakakuha ng 80 Ray Accelerator, ang 6800 XT ay nakakakuha ng 72 Ray Accelerator at ang RX 6800 ay nakakakuha ng 60 Ray Accelerator. Ang mga numerong ito ay hindi direktang maihahambing sa mga numero ng RT Core ng Nvidia dahil ang mga ito ay nakatuon sa mga core na itinayo na may isang solong pagpapaandar sa isip. Ang RTX 3090 ay makakakuha ng 82 2ndAng mga core ng Gen RT, ang RTX 3080 ay makakakuha ng 60 2ndAng Gen RT Cores at ang RTX 3070 ay nakakakuha ng 46 2ndGen RT Cores. Ang Nvidia ay mayroon ding magkakahiwalay na Tensor Cores sa lahat ng mga kard na ito na makakatulong sa pag-aaral ng makina at mga aplikasyon ng AI tulad ng DLSS, na maaari mong malaman ang tungkol sa sa artikulong ito .
Mayroong isang Ray Accelerator na binuo sa bawat Compute Unit sa RDNA 2 - Larawan: AMD
Pag-optimize sa Hinaharap
Mahirap sabihin sa panahong ito kung ano ang hinaharap sa Ray Tracing para sa Nvidia at AMD, ngunit ang isa ay makakagawa ng ilang mga pinag-aralan na hula sa pamamagitan ng pag-aaral ng kasalukuyang sitwasyon. Tulad ng oras ng pagsulat, ang Nvidia ay nagtataglay ng medyo makabuluhang lead sa pagganap ng Ray Tracing kung ihinahambing nang direkta sa mga handog ng AMD. Habang ang AMD ay gumawa ng isang kahanga-hangang pagsisimula para sa RT, nasa 2 taon pa rin sila sa likod ng Nvidia sa mga tuntunin ng pagsasaliksik, pag-unlad, suporta, at pag-optimize. Ang Nvidia ay naka-lock sa karamihan ng mga pamagat ng Ray Tracing ngayon sa 2020 upang magamit ang dedikadong hardware ng Nvidia na mas mahusay kaysa sa pinagsama ng AMD. Ito, na sinamahan ng katotohanang ang RT Cores ng Nvidia ay mas mature at mas malakas kaysa sa Ray Accelerators ng AMD, inilagay ang AMD sa isang kawalan pagdating sa kasalukuyang sitwasyon ng Trap ng Ray.
Gayunpaman, ang AMD ay tiyak na hindi humihinto dito. Inihayag na ng AMD na nagtatrabaho sila sa isang alternatibong AMD sa DLSS na isang napakalaking tulong sa pagpapabuti ng pagganap ng Ray Tracing. Ang AMD ay nakikipagtulungan din sa mga studio ng laro upang ma-optimize ang mga paparating na laro para sa kanilang hardware, na ipinapakita sa mga pamagat tulad ng GodFall at Dirt 5 kung saan ang mga kard ng serye ng RX 6000 ng AMD ay nakakagulat na mahusay. Samakatuwid maaari nating asahan ang suporta ng AMR's Ray Tracing na maging mas mahusay at mas mahusay sa mga paparating na pamagat at pag-unlad ng mga paparating na teknolohiya tulad ng DLSS Alternative.
Sa nasabing iyon, tulad ng sa oras ng pagsulat ng Nvidia's RTX Suite ay napakalakas upang hindi pansinin para sa sinumang naghahanap ng seryosong pagganap ng Ray Tracing. Ang aming karaniwang rekomendasyon ay ang bagong serye ng RTX 3000 ng mga graphic card mula sa Nvidia sa serye ng RX 6000 ng AMD para sa sinumang isinasaalang-alang ang Ray Tracing isang mahalagang kadahilanan sa desisyon sa pagbili. Ito ay maaaring at dapat magbago sa mga handog sa hinaharap ng AMD, pati na rin ang mga pagpapabuti sa parehong mga driver at pag-optimize ng laro habang tumatagal.
Mga paparating na laro na sumusuporta sa parehong RTX at DLSS - Larawan: Nvidia
Pangwakas na Salita
Sa wakas ay lumundag ang AMD sa eksena ng Ray Tracing sa pagpapakilala ng kanilang serye ng RX 6000 ng mga graphic card batay sa arkitektura ng RDNA 2. Habang hindi nila natalo ang mga serye ng card ng RTX 3000 ng Nvidia sa direktang mga benchmark ng Ray Tracing, ang mga handog ng AMD ay nagbibigay ng labis na mapagkumpitensyang pagganap ng rasterization at kahanga-hangang halaga na maaaring mag-apela sa mga manlalaro na hindi masyadong nagmamalasakit kay Ray Tracing. Gayunpaman, ang AMD ay nasa landas nito upang mapabuti ang pagganap ng Ray Tracing na may maraming mga pangunahing hakbang sa mabilis na pagkakasunud-sunod.
Ang diskarte na kinuha ng Nvidia at AMD para sa Ray Tracing ay katulad ngunit ang parehong mga kumpanya ay gumagamit ng iba't ibang mga diskarte sa hardware upang magawa ito. Ipinakita ng paunang pagsusuri na ang nakatuon na Nvidia na RT Cores ay higit na mahusay kaysa sa AMD's Ray Accelerators na itinayo sa kanilang Compute Units mismo. Maaaring hindi ito isang pag-aalala sa end-user, ngunit isang mahalagang bagay na dapat isaalang-alang para sa hinaharap dahil ang mga developer ng laro ay nahaharap ngayon sa isang desisyon na i-optimize ang kanilang mga tampok sa RT para sa isa sa alinmang diskarte.
