Консорциум Khronos Group представил новый кроссплатформенный инструмент для Vulkan — расширение VK_EXT_ray_tracing_invocation_reorder. Система, ранее именуемая как перестановка потоков для шейдеров (Shader Execution Reordering, SER), предназначена для оптимизации трассировки лучей через перераспределение нагрузки на графическом процессоре. До этого момента аналогичные возможности существовали лишь в проприетарном решении NVIDIA.
Технология устраняет проблему рассогласованности выполнения задач на GPU. При классической трассировке лучей отдельные вычислительные потоки обрабатывают различные маршруты и объекты: отраженные лучи взаимодействуют с отличающимися типами поверхностей, что вызывает запуск непохожих шейдеров. Это приводит к резкому падению производительности из-за необходимости последовательной обработки микроопераций.
SER борется с этими ограничениями посредством разделения процесса на три стадии:
- Функция hitObjectTraceRayEXT служит для идентификации пересечений лучей
- reorderThreadEXT временно останавливает вычисления для группировки потоков с идентичными задачами
- hitObjectExecuteShaderEXT выполняет финальные шейдерные операции
Перераспределение потоков позволяет графическому процессору эффективнее использовать вычислительные блоки за счет снижения разнородности задач.
Практическое использование технологии продемонстрировало значительные результаты:
- В проекте Black Myth: Wukong скорость обработки глобального освещения через трассировку увеличилась в 3.7 раза
- Команда Indiana Jones and the Great Circle отметила рост производительности на 11-24% после тонкой настройки SER
- В Alan Wake 2 совместное применение нескольких оптимизаций сократило ресурсозатраты на трассировку лучей на 39%
- Синтетические испытания Microsoft зафиксировали увеличение FPS на 40-90% в зависимости от модели видеокарты
На аппаратном уровне полноценная поддержка SER реализована в следующих решениях:
- Видеокарты NVIDIA GeForce RTX 40 и новейшей RTX 50 серии
- Модели RTX 20 и 30 поколений работают с ограниченной функциональностью
- Графика Intel Arc B-series и процессоры Core Ultra 2-го поколения
Компания AMD анонсировала добавление совместимости в предстоящих обновлениях драйверов.