D3D光线追踪不再是2080独有的

微软在一年前宣布了DirectX 光线追踪，承诺将硬件加速的光线追踪图形带入 PC 游戏。8 月，英伟达发布了其 RTX 2080 和 2080Ti，这是两款采用该公司新型图灵 RTX 处理器的新显卡。除了常规的图形处理硬件外，这些新芯片还包括两组额外的内核，一组用于运行机器学习算法，另一组用于计算光线追踪图形。这些卡是第一批支持 DirectX 光线追踪 (DXR) 的卡，连同它们的 20 系列 2070 和 2060 兄弟，代表了目前唯一可用的 DXR 硬件。

这将在 4 月份发生变化，因为 Nvidia 宣布 10 系列和 16 系列卡将在下个月的驱动程序更新中获得一定程度的光线追踪支持。具体来说，我们谈论的是使用 Pascal 芯片构建的 10 系列卡(即 1060 6GB 或更高)、使用 Pascal 或 Volta 芯片的 Titan 品牌卡(Titan X、XP 和 V)以及具有图灵芯片(与图灵 RTX 相比，图灵缺乏用于光线追踪和机器学习的额外内核)。

不出所料，这些卡的性能将无法与 RTX 芯片相媲美。RTX 芯片将其光线追踪核心和机器学习核心用于 DXR 图形。为了达到合适的性能水平，光线追踪模拟了相对较少的光线，并使用基于机器学习的抗锯齿来充实光线追踪的图像。如果没有专用硬件，GTX 芯片上的 DXR 将在已经用于计算和着色器工作负载的 CUDA 内核上使用 32 位整数运算。

英伟达表示，与图灵 RTX 卡相比，图灵和帕斯卡卡渲染每一帧所需的时间分别长两到三倍。这种差异在帕斯卡卡上尤为明显。在图灵中，用于光线追踪的 32 位整数工作负载可以与用于其他图形任务的 32 位浮点工作负载同时运行。在 Pascal 上情况并非如此，工作负载必须连续运行。

这种较弱的性能意味着 Nvidia 建议开发人员仅在较旧的芯片上使用更简单的光线追踪效果。在 RTX 部件上，光线追踪性能足以启用全局照明——一种光线追踪形式，除了通常来自光源的直接照明外，还可以通过反射实现间接照明——但在 GTX 部件上，Nvidia 建议使用更简单的任务，例如特定于材料的反射。

可以在这些较旧的芯片上执行光线追踪并不令人意外。在 DXR 的开发过程中，微软使用了基于计算着色器的光线追踪算法，因此显然不需要专用硬件。但是，显着的性能差异表明专用硬件将很重要，至少目前如此。

使用 DXR 的现有游戏在驱动程序更新后应自动开始在 10 系列和 16 系列卡上使用光线追踪，而无需任何游戏更新。但是，考虑到性能差异，我们可以想象开发人员会希望针对较旧的硬件定制光线追踪。光线追踪给 RTX 芯片带来的负担是巨大的，尝试在旧卡上使用相同水平的光线追踪质量根本不切实际。