AMD-patent avslöjar planer för ray tracing med arkitekturen Navi

Ett nytt patent visar att AMD:s stöd för ray tracing i Navi bygger på en hybridlösning där tekniken hanteras av arkitekturens texturprocessor och inte dedikerade RT-kärnor.

När Sony presenterade de första officiella detaljerna runt nästa spelkonsol meddelades det att den Navi-baserade grafikkretsen från AMD skulle få stöd för ray tracing. Några månader senare presenterade även Microsoft att den kommande konsolen Xbox Scarlett, som också bygger på Navi-baserad grafikdel, får stöd för tekniken.

AMDraytracing.jpg

Stöd för ray tracing är dock inte en del av den första generationens Navi-baserade grafikkort, eller Radeon DNA (RDNA) som arkitekturen numera heter. Sonys och Microsofts uttalanden kan dock förklaras av ett nytt patent där en hybridlösning från AMD beskrivs. Patentet har namnet "Texture Processor Based Ray Tracing Acceleration Method and System" och beskriver en kombination av hårdvara och mjukvara för att ge stöd för ray tracing.

Till skillnad från Nvidias Turing-arkitektur, som använder dedikerade komplexa RT-kärnor för beräkning av ray tracing, använder AMD en kombination av en enklare dedikerad hårdvarufunktion och befintliga konventionella texturenheter. Den dedikerade hårdvarufunktionen ansvarar endast för att beräkna hur ljus påverkar objekt i en trädbaserad struktur (Bounding Volume Hierarchy, BVH).

Denna enkla hårdvarufunktion kompletterar grafikkretsens texturfiltreringsenhet och kan använda samma cacheutrymme som texturenheterna har tillgång till. Det innebär att AMD:s lösning undviker problemet med att dedikerade ray tracing-enheter behöver utrustas med egna cacheutrymmen för BVH-beräkningar samt buffertutrymme för data om hur ljusstrålar studsar.

AMDraytracing_scheduler.jpg
AMDraytracing_hybrid.jpg

Då lösningen använder den existerande beräkningsprocessen (eng. pipeline) för grafikkommandon behöver AMD:s hybridlösning ingen dedikerad schemaläggare i hårdvaran eller mjukvaran, vilket också reducerar lösningens komplexitet. Grafikkretsens shaderprocessor kan skicka ut en texturinstruktion som innehåller data om skickade strålar, såsom strålarnas ursprung och riktning, och skicka med information om datans plats i ett BVH-träd.

Texturprocessorn kan hämta data från BVH-trädet från minnet uppdelade i block, och sedan utförs beräkningar på hur strålar och objekt korsar varandra (eng. ray-box intersection). Då grafikkretsens vanliga beräkningsprocess används uppnås hög bandbredd i dessa beräkningar, utan den ökade komplexitet som skulle krävas om detta skulle implementeras i dedikerade ray tracing-enheter.

Då både Playstation 5 och Xbox Scarlett ska släppas under slutet av 2020 verkar det alltså troligt att dessa använder en fullständig variant av RDNA-arkitekturen med denna hybridvariant av ray tracing-stöd. Första generationens RDNA-kort i Radeon RX 5700-serien är jämförelsevis en kombination av Graphics Core Next (GCN) som bestyckats med delar av den fullständiga RDNA-arkitekturen.

Läs mer om AMD och ray tracing:

Erbjudande: Kaffemugg och Hardware Dreams

Sista chansen att beställa SweClockers legendariska modermodemet-mugg! Nu tillsammans med de allra sista exemplaren av t-shirten Hardware Dreams.
Just nu: 399 kronor inklusive frakt!

Köp här!