Са првом генерацијом РТКС графичких картица у 2018. години, Нвидиа је свету представила потпуно нову функцију која је требало да промени предео игара какав познајемо. Графичке картице прве генерације РТКС 2000 серије засноване су на новој Туринг архитектури и донеле су подршку за Раи Трацинг у стварном времену у играма. Раи Трацинг је већ постојао у професионалној 3Д анимацији и синтетичким пољима, али Нвидиа је донела подршку за приказивање игара у реалном времену помоћу технологије Раи Трацинг уместо традиционалне растеризације која је требало да промени игру. Растеризација је традиционална техника кроз коју се игре приказују док Раи Трацинг користи сложене прорачуне да би тачно приказао како би светлост деловала и понашала се у окружењу игре као у стварном животу. Можете сазнати више о праћењу и растеризацији зрака у овом садржају .
Раи Трацед Рефлецтионс могу бити најпријатнија оку Раи Трацинг-а у играма - Слика: Нвидиа
Још 2018. АМД није имао одговор за Нвидијину РТКС серију графичких картица и њихову функцију Раи Трацинг. Црвени тим једноставно није био спреман за Нвидијино иновативно представљање, што је довело до тога да су њихове врхунске понуде у значајном неповољном положају у поређењу са тимом Греен. АМД РКС 5700 КСТ је била фантастична графичка картица по цени од 399 долара која је парирала перформансама РТКС 2070 Супер 499 долара. Највећи проблем АМД-а била је чињеница да је конкуренција нудила технологију коју они нису поседовали. Ово заједно са разноликим скупом функција, ДЛСС подршком, стабилним управљачким програмима и укупним супериорним перформансама ставља Нвидијине понуде у значајну предност када је у питању генерација Туринг вс РДНА.
АМД РКС 6000 серија са праћењем зрака
Премотајте унапред до 2020. године и АМД је коначно довео борбу до Нвидијиних најбољих понуда. АМД није само представио подршку за Реал-Тиме Раи Трацинг у играма, већ је објавио и 3 графичке картице које су изузетно конкурентне врхунским Нвидијиним графичким картицама. АМД РКС 6800, РКС 6800 КСТ и РКС 6900 КСТ међусобно се боре са Нвидиа РТКС 3070, РТКС 3080 и РТКС 3090. АМД је коначно поново конкурентан на самом врху пакета производа, што је обећавајућа вест и за потрошаче.
Раитрацинг је једна од кључних карактеристика коју је АМД представио ову генерацију - Слика: АМД
Међутим, ствари нису у потпуности позитивне ни за АМД. Иако је АМД увео подршку за праћење зрака у реалном времену у играма, њихове перформансе Раи Трацинг примиле су млак пријем и од рецензената и од потрошача. Разумљиво је, с обзиром да је ово АМД-ов први покушај Раи Трацинг-а, па би било мало неправедно очекивати да у свом првом покушају испоруче најбоље Раи Трацинг перформансе. Међутим, поставља питања о начину на који АМД-ова имплементација Раи Трацинг функционише у поређењу са Нвидијином имплементацијом коју смо видели са Туринговом, а сада и Ампере архитектуром.
Нвидијин пакет РТКС Тецхнологиес
Главни разлог зашто се АМД-ов покушај чини неодољивим у поређењу са Нвидијиним је тај што је АМД у основи надокнађивао Нвидију и имао је мање-више само две године времена да развије и усаврши њихову примену Раи Трацинг-а. С друге стране, Нвидиа је ову технологију развијала много дуже јер нису имали коме да се такмиче на самом врху пакета производа. Нвидиа није само пружила подршку за Раи Трацинг пре АМД-а, већ је имала и бољи екосистем подршке изграђен око технологије.
Нвидиа је дизајнирала своју РТКС 2000 серију графичких картица са Раи Трацинг-ом као примарним фокусом. То је очигледно током дизајна саме Тјурингове архитектуре. Нвидиа не само да је помножила број ЦУДА језгара, већ је додала и посебна наменска језгра за праћење зрака позната као „РТ језгра“ која обрађују главнину израчунавања која су потребна за праћење зрака. Нвидиа је такође развила технологију познату као „Дееп Леарнинг Супер Самплинг ор ДЛСС“, која је фантастична технологија која користи дубоко учење и АИ за извршавање задатака надоградње и обнове, а такође надокнађује губитак перформанси Раи Трацинг-а. Нвидиа је такође представила наменске „Тенсор Цорес“ у картицама серије ГеФорце које су дизајниране да помажу у дубинском учењу и АИ задацима као што је ДЛСС. Поред тога, Нвидиа је такође радила са студијима за игре на оптимизацији предстојећих игара Раи Трацинг за наменски Нвидијин хардвер, тако да се перформансе могу максимизирати.
У Раи Трацинг-у, светлост се у игри понаша као у стварном животу - Слика: Нвидиа
Нвидијина РТ језгра
РТ или Раи Трацинг Цоре језгра су Нвидијине наменске хардверске језгре које су посебно дизајниране да обрађују рачунарско оптерећење које је повезано са праћењем зрака у реалном времену у играма. Поседовање специјализованих језгара за Раи Трацинг растерећује пуно радног оптерећења из ЦУДА језгара која су посвећена стандардном приказивању у играма, тако да засићеност коришћења језгра не утиче превише на перформансе. РТ Цорес жртвују свестраност и примењују хардвер са посебном архитектуром за посебне прорачуне или алгоритме за постизање бржих брзина.
Уобичајени алгоритми убрзања праћења зрака који су познати су БВХ и праћење пакета зрака, а шематски дијаграм Тјурингове архитектуре такође помиње БВХ (Боундинг Волуме Хиерарцхи) трансверзалу. РТ Цоре је дизајниран да идентификује и убрза команде које се односе на Раи Трацед приказивање у играма.
Објашњено језгро РТ - Слика: Нвидиа
Према бившем вишем Нвидијином архитекти ГПУ-а Иубо Зханг-у:
„[Преведено] РТ језгро у основи додаје наменски цевовод (АСИЦ) СМ-у за израчунавање пресека зрака и троугла. Може приступити БВХ и конфигурисати неке Л0 бафере како би се смањило кашњење БВХ и приступа подацима из троугла. Захтев подноси СМ. Упутство се издаје, а резултат се враћа у локални регистар СМ. Преплетене инструкције и друге аритметичке или меморијске ИО инструкције могу бити истовремене. Будући да се ради о АСИЦ-специфичној логици кола, перформансе / мм2 могу се повећати за ред величине у поређењу са употребом схадер кода за прорачун пресека. Иако сам напустио НВ, бавио сам се дизајном Тјурингове архитектуре. Био сам одговоран за бојење променљиве брзине. Узбуђена сам што сада видим издање. “
Нвидиа такође наводи у Белој књизи о архитектури Туринга да РТ језгра раде заједно са напредним филтрирањем против оштећења, високо ефикасном структуром убрзања БВХ коју је развила НВИДИА Ресеарцх и РТКС компатибилним АПИ-јем за постизање праћења зрака у реалном времену на једном Туринговом ГПУ-у. РТ језгра аутономно прелазе БВХ, а убрзавањем тестова заокретања и пресека зрака / троугла пресецају СМ, омогућавајући му да обрађује други врх, пиксел и израчунава рад сенчења. Функцијама попут БВХ изградње и поновног постављања управља управљачки програм, а генерисањем и сенчењем зрака апликација управља помоћу нових типова сенчника. Ово ослобађа СМ јединице за обављање других графичких и рачунских послова.
АМД-ови Раи Аццелераторс
АМД је ушао у трку Раи Трацинг са својом серијом РКС 6000 и тиме су такође увели неколико кључних елемената у архитектонски дизајн РДНА 2 који помажу у овој функцији. Да би побољшао перформансе трагања зрака на АМД-овим РДНА 2 ГПУ-има, АМД је укључио компоненту Раи Аццелератор у свој основни дизајн рачунарских јединица. Ови акцелератори зрака треба да повећају ефикасност стандардних рачунарских јединица у рачунским оптерећењима везаним за праћење зрака.
Механизам функционисања Раи Аццелераторс-а и даље је релативно нејасан, међутим АМД је пружио известан увид у то како би ови елементи требало да функционишу. Према АМД-у, ови зрачни акцелератори имају изражену сврху да пређу структуру Хијерархије ограничене запремине (БВХ) и ефикасно одреде пресеке између зрака и кутија (и на крају троуглова). Дизајн у потпуности подржава ДирецтКс Раи Трацинг (Мицрософтов ДКСР) који је индустријски стандард за ПЦ игре. Поред тога, АМД користи Цомпуте-басед деноисер за чишћење спектакуларних ефеката сцена праћених зрацима, уместо да се ослања на наменски направљен хардвер. Ово ће вероватно створити додатни притисак на могућности мешовите прецизности нових рачунарских јединица.
Објашњени зрачни акцелератори - Слика: АМД
Раи Аццелераторс су такође способни да обраде четири ограничена пресека оквира за запремину или један пресек троугла у секунди, што је много брже од приказивања Раи Трацед сцене без наменског хардвера. АМД-ов приступ има велику предност у томе што РТ акцелератори РДНА 2 могу да комуницирају са Инфинити Цацхе картицом. Могуће је истовремено складиштити велики број Боундед Волуме Струцтурес у кеш меморији, тако да се неко оптерећење може скинути са ћелија за управљање подацима и читањем меморије.
Кључна разлика
Највећа разлика која је одмах очигледна приликом поређења РТ језгара и Раи акцелератора је та што иако оба обављају своје функције прилично слично, РТ језгра су наменска одвојена хардверска језгра која имају јединствену функцију, док су Раи Аццелераторс део стандардна структура рачунарске јединице у архитектури РДНА 2. И не само то, Нвидијина РТ језгра су у другој генерацији са Ампереом са пуно техничких и архитектонских побољшања испод хаубе. Ово чини Нвидијину имплементацију РТ Цоре много ефикаснијом и моћнијом методом праћења зрака од АМД-ове имплементације са Раи Аццелераторс.
С обзиром да је у сваку рачунарску јединицу уграђен један Раи Аццелератор, АМД РКС 6900 КСТ добија 80 Раи Аццелераторс, 6800 КСТ 72 Раи Раи Аццелераторс, а РКС 6800 60 Раи Раи Аццелераторс. Ови бројеви нису директно упоредиви са Нвидијиним РТ Цоре бројевима, јер су то наменска језгра изграђена са једном функцијом на уму. РТКС 3090 добија 82 2ндГен РТ језгара, РТКС 3080 добија 60 2ндГен РТ језгра и РТКС 3070 добијају 46 2ндГен РТ језгра. Нвидиа такође има одвојена језгра тензора на свим овим картицама који помажу у машинском учењу и АИ апликацијама попут ДЛСС-а, о којима можете сазнати више у овом чланку .
У сваку рачунарску јединицу у РДНА 2 уграђен је по један Раи Аццелератор - Слика: АМД
Будућа оптимизација
У овом тренутку је тешко рећи шта будућност доноси Раи Трацинг за Нвидију и АМД, али анализом тренутне ситуације може се направити неколико образованих нагађања. Што се тиче писања овог чланка, Нвидиа има прилично значајно вођство у Раи Трацинг перформансама у поређењу директно са АМД-овом понудом. Иако је АМД импресивно започео РТ, они још увек заостају за Нвидијом две године у погледу истраживања, развоја, подршке и оптимизације. Нвидиа је закључала већину Раи Трацинг наслова управо сада 2020. године да би Нвидијин наменски хардвер користио боље од онога што је АМД саставио. Ово, у комбинацији са чињеницом да су Нвидијина РТ језгра зрелија и моћнија од АМД-ових Раи Аццелераторс-а, доводи АМД у неповољан положај када је у питању тренутна ситуација тражења зрака.
Међутим, АМД се овде дефинитивно не зауставља. АМД је већ најавио да раде на АМД-овој алтернативи ДЛСС-у, што је велика помоћ у побољшању перформанси Раи Трацинг-а. АМД такође сарађује са студијима за игре на оптимизацији предстојећих игара за њихов хардвер, што се приказује у насловима попут ГодФалл и Дирт 5 где АМД-ове картице серије РКС 6000 зачуђујуће добро раде. Стога можемо очекивати да ће АМД-ова подршка за Раи Трацинг бити све боља и боља са предстојећим насловима и развојем предстојећих технологија попут ДЛСС Алтернативе.
Уз то, Нвидијин РТКС Суите је у време писања тек превише моћан да би га игнорисао било ко ко тражи озбиљне перформансе Раи Трацинг-а. Наша стандардна препорука биће нова РТКС 3000 графичка картица Нвидие преко АМД-ове серије РКС 6000 за све оне који сматрају да је Трагање зрака важан фактор у одлуци о куповини. Ово би се могло и требало променити са АМД-овом будућом понудом, као и побољшањима у управљачким програмима и оптимизацијом игара како време пролази.
Предстојеће игре које подржавају РТКС и ДЛСС - Слика: Нвидиа
Завршне речи
АМД је коначно ускочио на Раи Трацинг сцену представљањем њихове графичке картице серије РКС 6000 засноване на РДНА 2 архитектури. Иако не надмашују Нвидијине картице РТКС 3000 серије у директним Раи Трацинг референтним вредностима, АМД-ове понуде пружају изузетно конкурентне перформансе растеризације и импресивну вредност што може привући играче којима није толико стало до Раи Трацинг-а. Међутим, АМД је на добром путу да побољша перформансе трагања зрака помоћу неколико кључних корака у брзом низу.
Приступ Нвидие и АМД-а за Раи Трацинг прилично је сличан, али обе компаније користе различите хардверске технике да би то учиниле. Прво тестирање показало је да Нвидијине наменске РТ језгре надмашују АМД-ове Раи Аццелераторс који су уграђени у саме Цомпуте Унитс. Ово можда не забрињава крајњег корисника, али је важно узети у обзир у будућности, јер су програмери игара суочени са одлуком да оптимизују своје РТ функције за било који од ових приступа.
