Microsoft підвищує швидкість трасування променів у DirectX 12 до 90 % завдяки новому порядку обробки променів

Microsoft представила нову функцію DirectX – Shader Execution Reordering (SER)

На недавній Game Developers Conference 2025 компанія оголосила про випуск версії DXR 1.2, у якій вперше з’явився механізм SER. Це технологія, що дозволяє оптимізувати виконання задач трасування променів, які відповідають за реалістичне освітлення, відбиття та тіні в сучасних іграх.

Що змінилося
У теперішньому стані трасування променів виконується «хаотично» – кожен промінь обробляється незалежно. Розробник може вказати схожість розрахунків у шейдерах, а відеокарта самостійно упорядкує їх виконання.
У звичайному режимі GPU стикається з задачами різної складності: одні промені швидко знаходять об’єкти, інші проникають далеко і потребують великих витрат часу. Це призводить до змішування «тяжких» та «легких» операцій у одному потоці, що знижує ефективність паралельної обробки.

З SER розробник у коді шейдера (HLSL) може задати порядок виконання потоків. Відеокарта потім реорганізує задачі так, щоб схожі операції виконувалися послідовно, тим самим підвищуючи загальну продуктивність.

Технічні деталі
* Новий контроль – раніше лише драйвер розподіляв навантаження; тепер розробник може впливати на цей процес.

* HLSL‑примітки – у мові з’явилися нові конструкції для запиту порядку обробки потоків.

* Стандарт Shader Model 6.9 – підтримка SER стала обов’язковою, тому всі сучасні драйвери повинні коректно обробляти такий код. Ефективність залежить від конкретного обладнання.

Практичний результат
Microsoft показала ефективність SER на прикладі гри *Alan Wake 2*, де вона використовувалася разом із технологією мікрокарт прозорості (Opacity Micromaps – OMM). У результаті:

* Збільшення продуктивності трасування променів ≈ 30 %
→ для гравців – вища частота кадрів.
→ для розробників – можливість додати додаткові графічні ефекти.

У тестах на відеокарті Nvidia GeForce RTX 4090 приріст складав близько 40 %, а на деяких моделях Intel Arc серії B – до 90 %.

Як це працює
Традиційний алгоритм трасування включав два етапи:

1. Саму трасування променів.
2. Збір і подальшу обробку інформації про попадання шейдером.

З SER розробник може спочатку виконати перший етап для всієї сцени, зібрати схожі результати попадань, згрупувати їх і лише потім запускати подальшу обробку пакетами. Це зменшує витрату системних ресурсів і підвищує ефективність GPU.

Отже:
Microsoft розширила DirectX, додавши у DXR 1.2 можливість керувати порядком виконання задач трасування променів. Це відкриває нові шляхи оптимізації продуктивності та робить сучасні графічні ефекти більш доступними для розробників і гравців.