Nvidia Geforce RTX 2080 och RTX 2080 Ti

Strålspårning, maskininlärning och ruskigt hög spelprestanda. Det har blivit dags att lyfta på locket för Nvidia Geforce RTX 2000-serien och arkitekturen Turing – RTX ON!

25. Test: Strålspårning och DLSS

Med nya grafikarkitekturer kommer ofta färska spännande tekniker, och detta gäller i högsta grad för Nvidia Turing. Den mest omtalade av dessa är utan tvekan förmågan att utföra strålspårning (eng. ray tracing) i realtid – något som möjliggörs via hårdvaruacceleration på grafikretsens nya RT-kärnor.

Strålspårning är ingen ny teknik i sig, men blev åter en het potatis under årets GDC-mässa när Nvidia avtäckte sitt RTX-koncept ihop med Microsofts kommande grafikgränssnitt DirectX Raytracing (DXR). Det nya gränssnittet ska öppna upp för utvecklare att använda sig av strålspårning ovanpå sedvanlig rasterisering för att möjliggöra bland annat ultrarealistisk ljussättning, skuggor och reflektioner.

Det finns dock en viss problematik med att testa strålspårning i dagsläget, och detta av den enkla anledningen att inga spel har implementerat stöd för det. Anledningen till detta är faktumet att Microsoft inte sjösätter grafikgränssnittet DirectX Raytracing förrän utrullningen har skett av årets höstuppdatering av Windows 10 (version 1809) i oktober.

För dagens recension har vi endast tillgång till ett teknikdemo från Epic Games, där de tillsammans med ILMxLab har tagit fram en Star Wars-scen som använder sig av strålspårning för ljus, skuggor och reflektioner med imponerande resultat. Demot använder sig av DirectX Raytracing och kan köras genom att aktivera utvecklarläget i nuvarande version av Windows 10.

Även om föregående generations grafikkort med arkitekturen Pascal, exempelvis Geforce GTX 1080 Ti, saknar dedikerad hårdvara för accelerering av strålspårning har dessa dock stöd för DirectX Raytracing i Nvidias senaste drivrutiner. Utan hårdvarustöd blir dock prestandanivån inte helt oväntat väldigt låg, där bildspelet är ett faktum med ett snitt på 9 FPS.

Kikar vi närmare på de båda Geforce RTX-korten knuffar dessa ut respektabla bildfrekvenser sett till scenens komplexitet. Nämnvärt är dock att jämförelsen inte blir helt rättvis då mer saker händer bakom kulisserna. Förutom hårdvaruaccelerationen via RT-kärnorna forceras nämligen Nvidias teknik DLSS för de båda RTX-korten i detta demo, vilket inte är fallet för Geforce GTX 1080 Ti.

DLSS, eller deep learning super sampling, är en ny teknik som företaget tagit fram till Turing som använder sig av grafikkretsens Tensor-kärnor. Tekniken kan vid en första anblick avfärdas som en ny typ av kantutjämning, men detta är dock i praktiken ganska långt ifrån sanningen.

Kraftigt förenklat kan tekniken beskrivas som en AI-driven uppskalningsmetod, där det inledande grovjobbet utförs i Nvidias egna datacenter. Utvecklare som vill använda sig av tekniken skickar in en tidig, eller färdig, version av sitt spel till Nvidia som i sin tur renderar ut en myriad av extremt högupplösta scener ur den aktuella titeln för att sedan mata in dessa i ett träningsprogram på en superdator.

Med hjälp av maskininlärning börjar sedan arbetet med att jämföra de högupplösta scenerna med lågupplåsta diton, för att i slutändan skapa en modell som fyller i detaljinformationen som saknas i den lågupplösta, och betydligt mindre beräkningstunga, scenen. När "träningen" är klar laddas sedan den färdiga modellen upp till en databas i Nvidias drivrutiner.

När ett spel med stöd för DLSS startas upp laddas modellen från drivrutinen in i grafikkretsens Tensor-kärnor och påbörjar arbetet med att i realtid interpolera fram bildrutor för den tilltänkta upplösningen. Resultatet ska enligt Nvidia vara fullt jämförbart med en fullfjädrad renderad bild i den aktuella upplösningen med kantutjämningstekniken TAA aktiverad.

I skrivande stund kommer 25 speltitlar att få stöd för DLSS under hösten, däribland Shadow of the Tomb Raider, Player Unknown's Battlegrounds och Hitman 2. För denna recension fick vi tillgång till en specialversion av Epic Games grafikdemo Infiltrator, som kan köras med både DLSS samt sedvanlig rendering med kantutjämning via TAA.

Som synes i resultaten ovan ger DLSS en rejäl prestandaskjuts i teknikdemot Infiltrator, där bildfrekvensen ökar med 46 procent för de båda RTX-korten ställt mot traditionell rendering med TAA aktiverat. Rent visuellt tycks DLSS fungera riktigt bra i just detta scenario och enligt vår subjektiva bedömning är det väldigt svårt att se någon skillnad mellan den interpolerade scenen när den ställs mot sin fullfjädrade variant med TAA.

Medan DLSS är en väldigt intressant teknik ska det inte stickas under stolen med att det rör sig om en slags uppskalning, om än en väldigt avancerad sådan. De demonstrationer vi sett av tekniken har rört sig om förhållandevis korta, och därtill skriptade, scener som troligtvis är ett optimalt scenario för den här typen av AI-driven interpolering.

Med detta sagt är det för tidigt att säga något konkret om hur DLSS faktiskt kommer att fungera i skarpa speltitlar, och vi ser fram emot att sätta tekniken på prov när dessa finns tillgängliga senare i höst.