L1级别的光线追踪是纯软件光线追踪,需要消耗大量的CPU资源,L2级别的解决方案中具有判断光线和物体边框及三角形是否相交的检测器,但所有其它RT处理仍保留在着色器代码中,也就还需要额外的GPU计算资源,而到了L3级以上都需要具有硬件BVH的分类、相关性的回溯处理等专门的光线处理模块。Imagination的CXT和DXT系列提供的都是L4级别的光线追踪。
当然,需要强调的是游戏市场上存在一定误区,很多人认为只要是使用硬件光线追踪,帧率一定会下降,游戏运行一定会更慢,其实这是不正确的一种想法。
因为现在游戏中或多或少一定都是用了传统的技术进行光影的渲染,哪怕不加任何新的光线追踪效果,只是把原来的光影效果从传统的渲染方式替换成实时光线追踪,让硬件承担这部分的工作,从而使整体的运算结果更快,让帧率也更高。
集大成之作的性能飞跃
IMGDXT系列产品拥有6个关键技术值得关注:
Vulkan?片段着色率(FSR):IMGDXT为Vulkan提供了片段着色率(FSR-FragmentShadingRate)支持,为开发者带来了性能上的裕量。
FSR在尽可能不影响视觉质量的前提下,减少了处理的片段数量,并大幅提高图形性能。光线追踪技术能很好地和FSR技术结合在一起,配合可扩展RAC,可用更小的RAC实现这个场景下的游戏光追效果,为用户带来更好的沉浸式体验;
2D双速率纹理处理(Dual-RateTexturing):在其纹理处理单元(TPU)中拥有创新的专利特殊模式,可为后处理效果创建“快速通道”。
在使双线性滤波性能几乎翻倍的同时,最大程度地减少面积的增加并降低整体功耗。
提高纹理和计算性能:采用全新的着色器处理单元(SPU)设计。
DXTGPU每个SPU的高端计算和纹理(ALU/TPU)性能提高50%以上,这要归功于全新的三重通用着色器集群(SPU)设计(3个ALU/TPU单元),而以前的架构只侧重于双USC设计(2个ALU/TPU单元)。
流水线数据主控器:改进流水线后,当前场景正在渲染时,无需任何间隙和等待,数据主控器现在就可以开始为下一个3D场景创建工作负载。在提高性能和能效的同时,实现工作负载生成的流水线。
ALU寄存器组性能翻番:统一存储的改进提升了ALU寄存器组的吞吐量。而且,IMGDXTGPU的ALU寄存器组数量是上一代的两倍。
RISC-V固件处理器:长期以来,Imagination的GPU一直得益于集成的固件处理器,实现了许多独特的功能,如虚拟化,系统安全隔离等。
DXT升级采用了在汽车系列中经过芯片级验证的RISC-VCPU,同时性能提升了40%。因为固件处理器是绘图任务调度的核心,它的升级给DXT带来了全方位的性能改进。
Imagination的深谋远虑
与移动端GPU相比,云游戏正在兴起,那么移动端的GPU和放在数据中心中的GPU到底会是什么关系?
Imagination公司技术产品管理高级总监StephenBarton认为,Imagination其实也有相应的产品,比如B系列的多核系列产品,具有虚拟化的技术,可以八核对应8个以上的玩家,都享受到服务器端的运算能力,这样可以让大家在自己的设备玩到以服务器的运行性能跑出来的游戏画面表现和品质。
设备端GPU的使用方式与本地跑游戏不同,会是用一种流式传输,更像是放视频的方式,在这种情况下有一个问题在于大家不想去用非常高分辨率的原始画质传输到手持设备上,无论是带宽、流量还是流量费用都会成为一个比较大的负担,会影响到云游戏的发展。
云游戏中本地设备上的GPU可能有些新的应用场景,数据中心服务器把一个较低分辨率的游戏内容传到设备上,设备GPU负责把这个画面进一步处理,能够在高分辨率屏幕上看起来也没有那么低的画质,这是未来云游戏在GPU方面产生的变化。
Imagination公司首席营销官DavidHarold认为,很多技术路线都还没有明确哪一种会成为最终的赢家,云游戏也是一样的。
GPU应用在云游戏中有多个方向可以发展,比如大家最常见、认可最多的云游戏方式就是在本地部署一个轻量级的设备,服务器端有比较强力的运算能力,通过这种方式进行云游戏,但事实上我们也可以把GPU升级部署在本地或者部署在边缘节点,可以是在手机和云端同时具有一个镜像规格的GPU配对,从而进一步加强云游戏的体验,这也都是可能的。
关键的一点是,无论是GPU、AI还是其它的云计算等等方面,都要有相应的技术储备,比如云计算的过程中的数据传输需要应用到压缩的算法,这样的技术储备我们做好了,无论这项技术在市场上怎样发展,我们都有相应的机会抓住。
简单解释来说,就是移动端GPU和数据中心GPU将会是协同的向上的,同时Imagination也在两方面均有布局。
值得一提的是,Imagination一直持续深耕中国市场,据Imagination公司副总裁兼中国区总经理刘国军介绍,在中国生态建设上,不仅包括整机厂商,还包括各大游戏厂商;公司的生态团队在国内周期性、规律性地举办各种培训以及会议,与主流游戏厂商,GPU相关开发者面对面或线上交流。
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