¿Cuál es el plan de AMD para el trazado de rayos?

Incluso con una pequeña lista de juegos de apoyo , el trazado de rayos se ha convertido en una característica central de las tarjetas gráficas modernas. Con una nueva y renovada generación de GPU Nvidia que lo admiten , la falta de soporte de AMD se está volviendo más evidente.

Pero sus planes para la tecnología son cualquier cosa menos, con declaraciones aparentemente contradictorias, no confusas posturas y una hoja de ruta turbia de cuándo podemos esperar que AMD rastree sus primeros rayos en la PC de un jugador.

Pero incluso si AMD no tiene el gruñido necesario para alimentar el trazado de rayos en tiempo real con sus GPU convencionales, no puede ignorar el hecho de que el trazado de rayos es un problema informático. El supermuestreo impulsado por IA es en gran medida un problema de cálculo. Estas no son características que de ninguna manera dependen de qué arquitectura de GPU tenga el silicio más poderoso para el renderizado rasterizado.

Y la arquitectura GCN de AMD se diseñó originalmente con un enfoque específico en generar tanta potencia de cómputo con el hardware a su disposición como sea posible, y como tal es capaz de un cierto nivel de trazado de rayos.

Tan pronto como Microsoft anunció DirectX Raytracing, y Nvidia plantó su bandera en el suelo en GDC, AMD también declaró que su tecnología Radeon ProRender podría ofrecer en tiempo real para profesionales 3D. Prometió hablar más sobre las nuevas técnicas de renderizado para mejorar los gráficos de juegos, pero hasta ahora no ha publicado ningún detalle sobre qué está haciendo exactamente con los desarrolladores.

Entonces, decidimos sentarnos y analizar exactamente lo que AMD ha dicho sobre el asunto y lo que sabemos sobre sus planes de hardware futuros. ¿Cuándo podemos esperar que los fanáticos de AMD puedan disfrutar del tipo de características visuales que han sido exclusivas de Nvidia durante la mayor parte del año?

Ray tracing para las masas

Tras el anuncio sorpresa de la tecnología de trazado de rayos por parte de Nvidia con su debut en la GPU RTX Turing en agosto de 2018, la respuesta de AMD fue tibia. Él y muchos comentaristas en ese momento sugirieron que la tecnología aún no estaba lista para la corriente principal; Las etiquetas de precio en las nuevas tarjetas gráficas RTX ciertamente parecían respaldar esa teoría.

La utilización de los juegos de trazado de rayos no continuará a menos que podamos ofrecer el trazado de rayos en todos los rangos de productos, desde los más bajos hasta los más altos“, dijo David Wang, vicepresidente senior de ingeniería de AMD en el Grupo de Tecnologías Radeon, a 4Gamer en una entrevista en noviembre. 2018.

Aunque esa afirmación no era clara sobre si los juegos o el hardware querían ponerse al día con el trazado de rayos antes de implementarlo, AMD sugirió que AMD en sí no estaba involucrado en él. Pero solo dos meses después, en el CES 2019, la directora ejecutiva de AMD, Lisa Su, dijo a los periodistas que la compañía estaba “profundamente desarrollada” en tecnología de rastreo de rayos.

Parece que también lo ha estado haciendo durante bastante tiempo. En julio de 2019 salió a la luz una solicitud de patente que apuntaba a que AMD utilizara un enfoque de hardware y software “híbrido” para el trazado de rayos. Esta patente sugiere que el plan de AMD para el trazado de rayos implica aprovechar el hardware a medida para acelerarlo, mientras se realiza la mayor parte del trabajo en hardware más general a través de software. Esto, afirma, hace que no haya demasiado impacto en el rendimiento , sin requerir que los desarrolladores de juegos trabajen con su definición muy específica de renderizado de trazado de rayos.

AMD ya puede hacer trazado de rayos

Si bien AMD puede estar planeando un nuevo proceso (o al menos iterativo) para manejar el trazado de rayos, su distanciamiento del tema en la mayoría de los frentes ha sido algo sorprendente. En particular, porque el hardware AMD ya puede hacer el trazado de rayos. Mostró el trazado de rayos en tiempo real dirigido profesionalmente en forma de Radeon ProRender cuatro meses antes de la revelación de RTX de Nvidia, pero no escuchamos mucho después de eso.

Sin embargo, lo que fue aún más impresionante fue que Crytek lanzó su demo Neon Noir en mayo de 2019, que muestra el trazado de rayos corriendo a 30 FPS estables a 1080p en un AMD Radeon Vega 56. Aunque eso es apenas una alta velocidad de cuadros, especialmente teniendo en cuenta que es solo para RT con reflejos, muestra que la potencia de cálculo general se puede aprovechar para el trazado de rayos.

Pero AMD no ha salido con el soporte de trazado de rayos retroactivo para ese enfoque de “buen vino” que sus GPUs a menudo disfrutan. Para eso, tendremos que mirar hacia adelante.

Dicho esto, su función Radeon Rays 2.0, la tecnología de trazado de rayos centrada en el desarrollador que también se menciona en GDC, ha sido diseñada para trabajar con DXR de Microsoft y centrarse en la misma técnica de jerarquía de volumen delimitadora a la que están dedicados los núcleos RT de Nvidia. Una vez más, se trata de aumentar el renderizado rasterizado con iluminación y reflejos trazados por rayos.

Como dijimos, es un problema de cómputo, y Radeon Rays acelera específicamente la técnica de trazado de rayos BVH … aunque probablemente aún no en la medida en que lo hace el hardware dedicado. Pero el plan de AMD para el futuro, presentado en GDC este año, es intentar duplicar su potencia de cómputo para lograr un efecto aún mayor disparando menos rayos reales y utilizando técnicas de eliminación de ruido para compensar el déficit de fidelidad.

AMD también ha hablado específicamente sobre cómo usar múltiples GPU es algo en lo que está trabajando con Radeon Rays. Si se remonta a su antiguo modelo de creación de GPU asequibles para competir a un nivel principal, con una tarjeta multi-GPU para competir en la gama alta, todavía existe la posibilidad de que podamos ver una tarjeta de juego Radeon con un potencial de trazado de rayos serio.

Hablamos con el jefe de gráficos de AMD, David Wang, en Computex este año y explicó que si bien el desarrollo de múltiples GPU fue increíblemente difícil cuando se le pide a dos GPU que procesen juegos, en el lado de la computación es mucho más fácil. La posibilidad de utilizar la tecnología multi-GPU para administrar la potencia de cómputo combinada de las futuras GPU Navi de AMD podría marcar una gran diferencia en sus posibilidades de que la función avanzada de trazado de rayos se ejecute en sus tarjetas.

Sabremos si el equipo Radeon está planeando algo así para sus tarjetas de juego de próxima generación si se filtra algo que vincule Navi con el enlace xGMI de AMD. Esa es la interconexión basada en Infinity Fabric debido al NVLink de su rival Nvidia que se está utilizando en la GPU Vega de 7nm de nivel profesional que llegará este año.

Esta vez, todo lo que AMD tiene que ver con el trazado de rayos es asegurarse de que su tecnología ProRender esté en un estado adecuado para que los profesionales la utilicen con sus brillantes Macs. Solo necesita asegurarse de que permita que las masas que usan cuello de tortuga realicen un renderizado pseudo en tiempo real con trazado de rayos profesional, y tal vez muestren la extraña demostración de trabajo en progreso para mostrar que todavía está en el caso en el frente de los juegos.

Navi … pero aún no

Las GPU Navi de nueva generación de AMD, basadas en su arquitectura RDNA, pueden rastrear. Sabemos esto, porque el trazado de rayos es un componente clave de la próxima generación de consolas de juegos de Microsoft y Sony y ambos sistemas utilizarán un núcleo de gráficos AMD Navi personalizado junto con una CPU AMD Zen 2 Ryzen. Con la PC de escritorio “Navi” RX 5700 XT y 5700 lista para lanzar a principios de julio, eso debería significar que el hardware de trazado de rayos de AMD está a la vuelta de la esquina, ¿verdad?

No es así, porque el trazado de rayos no es una característica que AMD ha planeado para estas nuevas tarjetas. No tienen ningún hardware dedicado, ni espacio adicional para manejarlo.

Una sugerencia es que AMD planea implementar el trazado de rayos con su núcleo de gráficos de próxima generación, a menudo con nombre en código Navi 20. Actualmente se espera que debute en 2020 con un rendimiento mucho mayor que las nuevas tarjetas RX 5700. Eso podría tener sentido para la línea de tiempo de desarrollo de AMD, pero plantea más preguntas sobre sus planes de consola de próxima generación. Si la GPU Navi 20 de AMD termina ocupando el primer lugar en la pila de tarjetas gráficas de AMD, sería una parte demasiado costosa inculcarla en consolas de última generación, que generalmente ofrecen un poder de cómputo comparativamente débil para las computadoras de escritorio, pero disfrutan de los beneficios de la optimización del juego para competir, al menos algo favorablemente, con las PC de juegos de gama media.

Pero podría ser que AMD planifique una línea de productos más amplia con una GPU Navi mejorada, junto con algunos aumentos adicionales para el rendimiento y las características, para que el trazado de rayos sea posible para todos.

Poder de la nube

En el E3 2019, AMD reveló su “Visión de trazado de rayos “, que incluyó una serie de pasos e hitos de desarrollo que espera alcanzar en su camino hacia el trazado de rayos. AMD lanzará una segunda generación de su arquitectura RDNA en 2020, conocida como RDNA + basada en una versión mejorada del nodo de proceso de 7 nm de TSMC utilizado en las nuevas tarjetas RX 5700. Según los informes, incluirá la misma aceleración de hardware que las consolas de próxima generación utilizarán para habilitar ciertos efectos de iluminación de trazado de rayos a nivel local.

Pero para permitir el trazado de rayos en toda la escena, AMD planea aprovechar el poder de la computación en la nube. Todavía no está claro cómo AMD manejará la combinación de renderizado local y en la nube al mismo tiempo, pero Google Stadia puede ayudar a allanar el camino para tales tecnologías y teniendo en cuenta que el hardware de AMD está en el corazón de esa empresa, el equipo rojo podría estar en la vanguardia de tales desarrollos en curso.

Ciertamente, es posible que esto esté en línea con lo que discute la patente de renderización “híbrida” de AMD, aprovechando el hardware a medida para algunos de ellos y un exceso de potencia informática general para el resto, con la nube proporcionando el rendimiento adicional requerido para que eso sea posible.

Una patente de AMD describe el enfoque ‘híbrido’ para el trazado de rayos en tiempo real

Las tarjetas de video usan aceleración de hardware a bordo, además de actualizaciones de software regulares para mostrar con precisión los efectos de trazado de rayos en los juegos. Desafortunadamente, como hemos notado muchas veces en el pasado, la implementación de Nvidia del trazado de rayos en tiempo real todavía necesita bastante trabajo antes de que sea lo suficientemente práctica, asequible y amigable con el rendimiento para el usuario promedio.

Por ahora, Nvidia es la única compañía en la industria de GPU que realmente ha enviado tarjetas de grado de consumo con soporte de trazado de rayos. Sin embargo, ese puede no ser el caso por mucho tiempo. Según lo informado por Tom’s Hardware, AMD presentó una solicitud de patente ante la Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. (USPTO) en diciembre de 2017. Describe un sistema híbrido que permite el trazado de rayos en tiempo real utilizando una variedad de métodos de software y hardware en lugar de depender solo de una solución. La compañía dijo que este enfoque debería permitirle superar las deficiencias asociadas con los intentos anteriores de llevar el trazado de rayos a las masas.

En la aplicación, AMD dijo que las soluciones basadas en software “consumen mucha energía y son difíciles de escalar a niveles de rendimiento más altos sin gastar un área de matriz importante”. También dijo que habilitar el trazado de rayos a través del software “puede reducir el rendimiento sustancialmente por encima de lo que es teóricamente posible” porque “sufren drásticamente la divergencia en la ejecución del recorrido de la jerarquía de volúmenes acotados”.

Básicamente: el uso de software para habilitar el trazado de rayos en hardware que no ha sido optimizado para la técnica de renderizado requiere un sacrificio de rendimiento significativo. A la mayoría de las personas no les gusta cuando su hardware se ve afectado por el software, incluso si se supone que permite algunos gráficos nuevos y elegantes, y la incapacidad de manejar otras tareas de procesamiento al mismo tiempo también puede empeorar los gráficos de todos modos.

AMD tampoco creía que el trazado de rayos basado en hardware fuera la respuesta. La compañía dijo que esas soluciones “adolecen de una falta de flexibilidad del programador ya que la tubería de trazado de rayos está fijada a una configuración de hardware dada”, son “generalmente bastante ineficientes en el área, ya que deben mantener grandes reservas de datos de rayos para reordenar las transacciones de memoria para lograr un rendimiento máximo , “y son más complejos que otras GPU.

Entonces la compañía desarrolló su solución híbrida. La configuración descrita en esta solicitud de patente utiliza una combinación de hardware dedicado y unidades de sombreado existentes que funcionan junto con el software para permitir el trazado de rayos en tiempo real sin los inconvenientes de los métodos descritos anteriormente. Aquí está la explicación de la compañía sobre cómo podría funcionar este sistema, como lo vio “noiserr” en el subreddit AMD:

Utiliza tanto unidades de sombreado existentes como hardware de “función fija” para proporcionar a los usuarios un rendimiento mejorado, al tiempo que garantiza que se mantenga la “flexibilidad” para los desarrolladores. Según AMD, su idea podría resolver los problemas de rendimiento y procesamiento asociados con los sistemas de trazado de rayos basados en hardware y software.

La explicación completa es de naturaleza bastante técnica, pero si se siente equipado para sumergirse en el meollo del diseño de hardware y software, you can read AMD’s full patent for yourself o eche un vistazo a la imagen de arriba para obtener un breve resumen.

Vale la pena señalar que esta solicitud se presentó hace casi dos años; AMD podría haber desarrollado un nuevo sistema de trazado de rayos en el ínterin. Pero en este momento parece que la compañía no quiere seguir exactamente la misma ruta que Nvidia, que incluía núcleos de trazado de rayos dedicados en las GPU basadas en Turing, y preferiría usar una combinación de hardware dedicado y no dedicado para dar a los desarrolladores más flexibilidad.

No es que AMD tenga mucha prisa. Cuando la compañía anunció sus últimas tarjetas gráficas basadas en Navi, no incluyó ningún hardware dedicado al trazado de rayos, y nos dijo que cree que pasarán algunos años antes de que las capturas de trazado de rayos en tiempo real se activen de todos modos. Podría pasar un tiempo antes de que veamos la solución descrita en esta aplicación, y suponiendo que alguna vez llegue a un producto real.

De cualquier manera, aconsejaríamos a nuestros lectores que no se entusiasmen demasiado con nada de lo que ven en este documento. Un enfoque híbrido para el trazado de rayos en tiempo real suena emocionante en el papel, pero las patentes como estas suelen ser los primeros borradores de ideas; a menudo destinado como obstáculos para cualquier competidor que desee deslizar el concepto antes de que esté completamente desarrollado.

Dicho esto, sabemos que las próximas consolas de juegos de Microsoft y Sony contarán con hardware AMD con soporte de trazado de rayos, por lo que tal vez no tengamos que esperar mucho para descubrir qué tiene el fabricante de hardware bajo la manga.

Entonces, ¿cuándo admitirá AMD el trazado de rayos?

Es difícil responder a esta pregunta, ya que todavía está en el aire y se debate. Nuestra mejor conjetura es en algún momento a mediados de 2020 con el lanzamiento de la próxima generación de tarjetas gráficas de AMD basadas en una arquitectura RDNA de segunda generación, unos meses antes del lanzamiento de la consola de próxima generación esa temporada de fiestas. En ese momento, habrá más juegos que lo admitirán y muchos más en camino para aprovechar las nuevas características de la consola.

Suponiendo que las tarjetas de la próxima generación dan otro salto general en el rendimiento, deberíamos poder esperar que las GPU de rango medio actuales de AMD y Nvidia cambien a un estado de nivel de entrada, haciendo posible el trazado de rayos básico incluso para aquellos que son más modestos Presupuestos Eso marcaría la casilla que AMD creó cuando dijo que solo entregaría el trazado de rayos cuando podría entregar el trazado de rayos para todos.

Dicho esto, es probable que el trazado de rayos siga siendo una característica visual premium para los jugadores, incluso con el lanzamiento de dichas tarjetas y las consolas de próxima generación. Los jugadores pueden necesitar elegir entre velocidades de cuadro y resoluciones más altas, o una mayor fidelidad visual con efectos de iluminación sofisticados. Pero cuando AMD finalmente presente oficialmente su visión de trazado de rayos al público, es probable que veamos un entorno mucho más competitivo para el hardware de trazado de rayos, lo que es bueno para todos.

3 respuestas a «¿Cuál es el plan de AMD para el trazado de rayos?»

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