Microsoft представила Shader Model 6.10: нейросетевой рендеринг становится стандартом DirectX

Microsoft анонсировала предварительную версию Shader Model 6.10, которая выводит нейросетевой рендеринг на массовый рынок и, возможно, сделает игровую индустрию менее зависимой от технологий Nvidia.

Значительная часть площади кристалла современных GPU отведена под функции, не входящие в традиционный конвейер рендеринга. Иногда это кажется пустой тратой ресурсов. Именно поэтому новая предварительная версия Shader Model 6.10 от Microsoft, анонсированная вчера, может стать в основном хорошей новостью. Она включает матричные вычисления в официальный набор API DirectX. А это означает, что нейросетевой рендеринг во всех его разнообразных, волшебных и тревожных формах станет ключевой частью DirectX.

Пакет Shader Model 6.10 от Microsoft включает несколько элементов, в том числе изменения в управлении общей памятью шейдеров и доработки трассировки лучей. Но, пожалуй, наиболее интересной является функция «Matrix».

По словам Microsoft, она «открывает возможности для всестороннего аппаратного ускорения операций, связанных с матрицами, в различных сценариях использования». Хотя API DirectX и раньше имел ограниченную поддержку блоков матричных вычислений, это обновление обещает сделать матричные вычисления, а вместе с ними и различные технологии нейросетевого рендеринга, универсальными для всех GPU, соответствующих новому стандарту DirectX, а не проприетарной функцией, которую разработчикам игр нужно поддерживать для конкретных семейств видеокарт.

Если совсем просто, то матричные вычисления — это вычислительная парадигма, используемая современными системами ИИ, наиболее известными из которых являются трансформеры, к которым, по сути, относятся большинство больших языковых моделей (LLM).

Видеокарты Nvidia имеют аппаратное обеспечение для матричных вычислений, известное как тензорные ядра, начиная с серии RTX 20. AMD медленнее внедряла специализированное оборудование для матричных вычислений в свои GPU: в поколении RDNA 3 были некоторые оптимизации в шейдерных ядрах для поддержки матричных вычислений, а в RDNA 4 (иначе известной как семейство Radeon RX 9000) уже было добавлено выделенное аппаратное обеспечение, аналогичное тензорным ядрам Nvidia.

Суть в том, что Shader Model 6.10 обещает сделать поддержку аппаратных матричных вычислений обязательным требованием для соответствия стандарту DirectX. Теоретически это означает, что различные функции нейросетевого рендеринга в играх можно будет написать один раз для DirectX, и они будут работать на любом совместимом оборудовании, вместо того чтобы создавать код для конкретных GPU.

Стоит отметить, что всё это в первую очередь относится к GPU, соответствующим новому API Microsoft. Старые GPU AMD без аппаратного обеспечения для матричных вычислений почти наверняка не будут соответствовать требованиям. Тем не менее, это может означать, например, универсальное, а не специфичное для конкретного GPU масштабирование. Помимо масштабирования, Nvidia анонсировала широкий спектр так называемых технологий «нейросетевого рендеринга», которые в той или иной степени зависят от матричных вычислений.

Сюда входят RTX Neural Shaders, которые могут генерировать текстуры, материалы, освещение и объемы; RTX Neural Radiance Cache — технология улучшения освещения с помощью ИИ; RTX Mega Geometry для трассировки пути в огромных мирах с плотной геометрией и многое другое.

Хотя это примеры, специфичные для Nvidia, они дают представление о масштабе возможностей так называемого нейросетевого рендеринга и о том, какие функции рендеринга могут быть стандартизированы или, по крайней мере, поддерживаться универсально будущими GPU, совместимыми с DirectX.

Это определённо хорошая новость, поскольку будущие графические чипы, вероятно, будут иметь всё большую долю площади кристалла, отведённую под матричные вычисления. Таким образом, универсальная поддержка через DirectX должна привести к более широкому внедрению этих технологий разработчиками игр, которым больше не придётся беспокоиться о создании путей кода для конкретных GPU или семейств GPU.

А это должно означать более продвинутые функции, более широкое и эффективное использование доступного аппаратного обеспечения GPU и, в конечном счёте, более красивые игры. И даже если вас беспокоят такие технологии, как DLSS 5 и внедрение «ИИ-мусора» в игры, Shader Model 6.10 всё равно должен быть хорошей новостью, потому что, по крайней мере теоретически, он делает нейросетевой рендеринг менее зависимым от технологий Nvidia.