AMD patentiert hybride Raytracing-Technologie

Ein US-Patent könnte Details zu AMDs Raytracing-Konzept liefern. Demnach sollen Hard- und Software die Strahlenberechnung effizienter machen.

von Alexander Köpf,
03.07.2019 07:02 Uhr

Raytracing gilt als heiliger Gral des Echtzeitrenderns. Mit einem hybriden Ansatz versucht AMD die hohen Leistungsanforderungen der Strahlenberechnung zu erfüllen.Raytracing gilt als heiliger Gral des Echtzeitrenderns. Mit einem hybriden Ansatz versucht AMD die hohen Leistungsanforderungen der Strahlenberechnung zu erfüllen.

Seit der offiziellen Ankündigung von AMDs RX-5700-Serie auf der diesjährigen E3 ist klar, hardwareseitiges Raytracing wird es zumindest mit der ersten Navi-Generation noch nicht geben.

Mit einer Techdemo bewies Crytek zwar schon im März, dass die Echtzeit-Strahlenberechnung auch mit Software funktionieren kann, allerdings geht das mit enormen Leistungseinbußen einher.

AMD hat nun ein Patent in den Vereinigten Staaten angemeldet, das mit einem hybriden Ansatz die komplexen Beleuchtungseffekte deutlich effizienter berechnen soll.

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Auf der GDC 2019 zeigte Crytek die Neon-Noir-Demo. Dabei wurde auf einer RX Vega 56 Raytracing via Cryengine in Echtzeit mit 30 fps bei 1080p-Auflösung berechnet. Seither gab es viele Spekulationen um eine Raytracing-Implementierung in AMDs Navi-Karten, die auf der E3 aber vorerst entkräftet wurden. Lisa Su versicherte aber, dass man an der Strahlenberechnung arbeite.

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Das Beste von Soft- und Hardware

Mit dem US-Patent US 2019/0197761 A1 scheint AMD nun einen ersten Schritt in Richtung Raytracing zu machen:

Aus der Patentschrift geht hervor, dass AMD auf eine Kombination aus Soft- und Hardwarelösung setzt, um Raytracing zu ermöglichen und zu verbessern. Dabei wird die Strahlenberechnung von den normalen Shader-Einheiten gesteuert und von einer speziellen Texturprozessor-Infrastruktur unterstützt - die für Raytracing benötigte Funktionshardware (logische Operationen) sind in die Texturprozessoren (TP) integriert.

Dadurch kann auch der entsprechende Textur-Cache verwendet werden. Große Puffer für Ray-Speicher und BVH-Caching, wie sie bei bisherigen, reinen Hardware-Lösungen zum Einsatz kommen, werden daher nicht mehr benötigt. Als Nebeneffekt werden die Chips weniger komplex und fehleranfällig - auch Platz wird dadurch auf dem Die gespart.

Die feste Funktionshardware kann zudem bei Bedarf umgangen und der Raytracingalgorithmus von der GPU flexibel abgearbeitet werden.

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Raytracing fordert aktueller Hardware alles ab. Die Kombination aus Soft- und Hardware soll die GPU-Ressourcen besser nutzen und zu mehr Leistung führen.Raytracing fordert aktueller Hardware alles ab. Die Kombination aus Soft- und Hardware soll die GPU-Ressourcen besser nutzen und zu mehr Leistung führen.

Der hybride Ansatz soll die Stärken beider Herangehensweisen nutzen und gleichzeitig die Schwächen minimieren. Eine reine Softwarelösung bietet weniger Leistung (bei höherem Energieverbrauch), ist dafür jedoch flexibel, während die Berechnung mittels Hardware deutlich performanter ist, aber die Ressourcen einer GPU nicht optimal nutzt.

Erste Hybride in Konsolen?

Ein mögliches Einsatzgebiet für die hybride Strahlenberechnung könnten die kommenden Konsolengenerationen von Microsoft und Sony sein. Sowohl Xbox Scarlett als auch PlayStation 5 werden mit AMD-Chips ausgestattet werden und sollen Raytracing unterstützen.

Beide Konsolen werden erst 2020 erwartet. Zum Einsatz dürfte dann schon die zweite Navi-Generation kommen, die ausschließlich auf die neue RDNA-Architektur setzt. Die Radeon-RX-5700-Serie ist noch ein Mix aus alter (GCN) und neuer Architektur.

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