منذ أن أطلقت NVIDIA أول أجهزة GeForce RTX، أصبح تتبع الأشعة بمثابة قوة تحويلية رئيسية في الرسومات ثلاثية الأبعاد للمستهلك. في المقابل، كانت الرقائق المستندة إلى بنية Turing ولا تزال المجموعة الوحيدة بين وحدات معالجة الرسومات المنفصلة التي تتمتع بالسرعة الكافية لجلب Ray Tracing إلى ألعاب الكمبيوتر.
ليست هذه هي المرة الأولى التي يحاول فيها مطورو GPU - NVIDIA، وAMD، وفي مرحلة ما Intel - تكييف خوارزميات تتبع الأشعة، والتي تستخدم على نطاق واسع لعرض الإطارات الثابتة وتسجيلات الفيديو دون اتصال بالإنترنت، مع المهام في الوقت الفعلي. ولكن حتى الآن لم تنجح سوى NVIDIA، لأن شرائح Turing فقط هي المجهزة بوحدات حوسبة متخصصة، والتي بدونها يظل تتبع الأشعة في الوقت الفعلي مهمة كثيفة الاستخدام للموارد بحيث لا يكون من المنطقي استخدامها في الألعاب.
وهكذا، في وقت الإعلان عن الرائد الحالي لمسرعات الألعاب لعائلة Turing - GeForce RTX 2080 Ti - قدمت NVIDIA الحسابات التالية. إذا أخذت أفضل بطاقة رسومات استهلاكية تعتمد على Pascal - وهي GeForce GTX 1080 Ti - وقمت بإلقاء جميع موارد وحدة معالجة الرسومات في حسابات تتبع الأشعة، فلن يتجاوز الأداء الناتج 11% مما تستطيع RTX 2080 Ti القيام به. وفي الوقت نفسه، ستظل الكتل الوظيفية المتبقية من سيليكون تورينج حرة في العمل بالتوازي على المكونات الأخرى للصورة - كما يشير نموذج العرض الهجين، الذي يجمع بين تتبع الشعاع وطريقة التنقيط المعتادة. ووفقًا للتقديرات الجديدة، يتمتع Turing بكفاءة مذهلة في تتبع الأشعة بحيث سيتعين على مهندسي NVIDIA إنشاء وحدة معالجة رسومات بسعة 35 مليار ترانزستور لتساوي باسكال افتراضي مع GeForce RTX 2080.
من الناحية العملية، حتى تورينج يعاني من انخفاض خطير في الأداء في مشروعين يستخدمان العرض الهجين (Battlefield V وMetro Exodus)، ناهيك عن اختبار 3DMark Port Royal الاصطناعي الذي يتطلب الكثير من الجهد. كل شيء يشير إلى أن تتبع الأشعة في ألعاب الكمبيوتر لا يزال في مرحلة مبكرة من التطوير، وأحد التكرارات التالية لهندسة الرسومات سيجعلها ظاهرة واسعة الانتشار حقًا. وبعد ذلك، لن تصبح الأجهزة عالية الأداء والمكلفة فحسب، بل أيضًا وحدات معالجة الرسومات متوسطة السعر قوية بما يكفي للعودة إلى معايير معدل الإطارات السابقة في ظروف العرض الهجين.
على الأقل هذا ما كنا نفكر فيه حتى الآن. أعلنت NVIDIA اليوم في مؤتمر مطوري الألعاب عن نقلة نوعية أخرى. في المستقبل القريب، سيكون تتبع الأشعة في الوقت الفعلي متاحًا لبطاقات الرسومات المعتمدة على شرائح Pascal (بدءًا بـ GeForce GTX 1060) والأعضاء الأصغر سنًا في عائلة Turing (GeForce GTX 1660 وGTX 1660 Ti)، التي تفتقر إلى المنطق المتخصص.
من وجهة نظر فنية، ليس هناك ما يثير الدهشة هنا. يتوفر امتداد DXR لـ Direct3D 12، بالإضافة إلى مكتبة مماثلة في واجهة البرمجة المفتوحة Vulkan، لمحرك اللعبة بغض النظر عما إذا كانت وحدة معالجة الرسومات تحتوي على وحدات متخصصة لتتبع الأشعة. على سبيل المثال، عرضت AMD مؤخرًا عرضًا توضيحيًا يستند إلى CryEngine مع تتبع الأشعة الذي يعمل على Radeon RX Vega 56. الأمر كله يتعلق بكيفية تعامل برنامج تشغيل بطاقة الرسومات مع مكالمات API.
في وحدة معالجة الرسومات الخاصة بهندسة Pascal وشريحة TU116، سيتم تنفيذ تتبع الشعاع باستخدام تظليل الحوسبة على مجموعة من نوى CUDA. لا تقدم NVIDIA تقديرات ثابتة لأداء Ray Tracing على الأجهزة القديمة في الوقت الحالي، ولكن استنادًا إلى الرسوم التوضيحية المجردة التي تضع فيها الشركة Pascal و Turing في نموذج عرض هجين، فمن غير المرجح أن تقدم GeForce GTX 1080 Ti إطارًا عاليًا معدلات في لعبة مثل Metro Exodus دون الحاجة إلى تقليل جودة الصورة بشكل خطير - على الأقل من حيث شدة التتبع نفسه. لكن NVIDIA تستشهد بـ Battlefield V كمثال على عبء عمل أخف يعتمد بشكل أقل على نوى RT نظرًا لحقيقة أن تتبع الأشعة في هذه اللعبة يُستخدم فقط لعرض الانعكاسات.
في هذه الحالة، ستحصل المنتجات الجديدة لهذا الموسم - GeForce GTX 1660 وGTX 1660 Ti - على ميزة غير متوقعة على مسرعات سلسلة GeForce 10 الأكثر قوة وباهظة الثمن بفضل الابتكارات الأخرى في بنية Turing، بما في ذلك القدرة على إجراء العمليات في وقت واحد على البيانات الحقيقية (FP32) والعدد الصحيح (INT32)، بالإضافة إلى الأداء العالي في الحسابات نصف الدقة (FP16). بالإضافة إلى ذلك، ليس من الواضح أن مطوري الألعاب الذين يستخدمون DXR بالفعل سيحتاجون إلى المساعدة لجعل Ray Tracing يعمل على الأجهزة القديمة.
مهما كان الأمر، فقد أثارت NVIDIA اليوم مرة أخرى عقول اللاعبين وعشاق تكنولوجيا الكمبيوتر، ونعتزم اختبار تتبع الأشعة على بطاقات الفيديو GeForce GTX في أول فرصة - وفقًا لتقارير الشركة المصنعة، سيحدث هذا في منتصف أبريل من هذا العام.
المصدر: 3dnews.ru
