Microsoft zwiększa prędkość śledzenia promieni w DirectX 12 do 90 %, dzięki nowej kolejności przetwarzania promieni

Microsoft wprowadziła nową funkcję DirectX – Shader Execution Reordering (SER)

Na niedawnej Game Developers Conference 2025 firma ogłosiła wydanie wersji DXR 1.2, w której po raz pierwszy pojawił się mechanizm SER. Jest to technologia pozwalająca optymalizować wykonywanie zadań śledzenia promieni, które odpowiadają za realistyczne oświetlenie, odbicia i cienie we współczesnych grach.

Co się zmieniło
W chwili obecnej śledzenie promieni jest „chaotyczne” – każdy promień jest przetwarzany niezależnie. Programista może wskazać podobieństwo obliczeń w shaderach, a karta graficzna samodzielnie uporządkuje ich wykonanie. W tradycyjnym trybie GPU spotyka się zadania o różnym stopniu skomplikowania: niektóre promienie szybko znajdują obiekty, inne przenikają głęboko i wymagają dużego nakładu czasu. Powoduje to mieszanie „ciężkich” i „lekki” operacji w jednym potoku, co zmniejsza efektywność przetwarzania równoległego.

Dzięki SER programista w kodzie shadera (HLSL) może określić kolejność wykonywania potoków. Karta graficzna następnie reorganizuje zadania tak, aby podobne operacje były wykonywane kolejne, co podnosi ogólną wydajność.

Szczegóły techniczne
* Nowa kontrola – wcześniej tylko sterownik rozdzielał obciążenie; teraz programista może wpływać na ten proces.

* Przypisy HLSL – w języku pojawiły się nowe konstrukcje do żądania kolejności przetwarzania potoków.

* Standard Shader Model 6.9 – obsługa SER stała się obowiązkowa, więc wszystkie współczesne sterowniki muszą poprawnie obsługiwać taki kod. Wydajność zależy od konkretnego sprzętu.

Praktyczny wynik
Microsoft pokazała efektywność SER na przykładzie gry *Alan Wake 2*, gdzie był używany razem z technologią mikrokart przeźroczystości (Opacity Micromaps – OMM). W rezultacie:

* Zwiększenie wydajności śledzenia promieni ≈ 30 %
→ dla graczy – wyższa liczba klatek na sekundę.
→ dla programistów – możliwość dodania dodatkowych efektów graficznych.

W testach na karcie Nvidia GeForce RTX 4090 przyrost wyniósł około 40 %, a na niektórych modelach Intel Arc serii B – do 90 %.

Jak to działa
Tradycyjny algorytm śledzenia składał się z dwóch etapów:

1. Samo śledzenie promieni.
2. Zbieranie i późniejsze przetwarzanie informacji o trafieniach przez shader.

Dzięki SER programista może najpierw wykonać pierwszy etap dla całej sceny, zebrać podobne wyniki trafień, pogrupować je i dopiero potem uruchomić dalsze przetwarzanie pakietami. Zmniejsza to zużycie zasobów systemowych i podnosi efektywność GPU.

Podsumowując:
Microsoft rozszerzyła DirectX, dodając w DXR 1.2 możliwość zarządzania kolejnością wykonywania zadań śledzenia promieni. Otwiera to nowe drogi optymalizacji wydajności i sprawia, że współczesne efekty graficzne są bardziej dostępne dla programistów i graczy.