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在想象力的实时光线追踪卡上洒下一些现实的光

  • 2020-01-21 16:35:53    来源:   作者:

想象技术公司就是其中之一,同时无处不在和无形。它的Power VR图形处理器驱动高知名度的电子产品,如索尼的Play Station Vita、苹果的iPhone和iPad,以及任何数量的过去和现在的智能手机、平板电脑和笔记本电脑。但你很可能很难找到技术圈之外真正知道这个名字的人。

虽然我们对想象力的大部分报道都是由这些移动GPU设计驱动的,但该公司也关注其他市场。我们来到CES会议室,想了解一下今年即将开始涉足消费产品的Series6Power VR GPU,但该公司也在展示其他一些东西:一对工作站级的PCIExpress外接程序卡,它允许3D渲染程序实时进行射线跟踪。这是硬件开发人员多年来一直在追求的东西(我们已经在报道),所以我们花了一些时间来看硬件的运行。

简单地说,光线追踪被用来渲染光线及其与物体的相互作用。射线追踪算法将跟踪从光源到物体的光线。一旦光线击中该物体,算法就可以解释多少光将被表面吸收,多少光将被表面反射或折射,以及反射和折射的光如何与其他表面相互作用,等等。

最终的结果是一个图像非常准确,真实的光。有很多原因,这将是有用的-更好看的3D游戏,电影,和电脑生成的图像在娱乐方面,更快和更逼真的CAD渲染在专业方面-但射线跟踪通常是一个过于密集的任务,无法实时进行。这种工作负载甚至不适合当今最强大的图形处理器。英特尔曾短暂承诺,在其代号为Larrabee的离散显卡中,实时射线追踪将成为一个负担得起的现实,但在任何真正的硬件都能看到白昼之前,这一举措就被取消了。

这就是考斯蒂克的来处。该公司自2009年成为一家充满活力的年轻初创公司以来,一直在谈论其实时射线追踪技术,而2010年Imagination的收购只是增加了它的野心。它的第一个商业上可用的实时射线追踪卡将于本月上市,但正如我们将要讨论的那样,该公司在未来对这项技术有着更大的计划。

这两张卡的速度越快,1500美元的KessticR2500,在物理上就越大,但实际驱动它的硬件比高端工作站显卡中的功能(以及耗电量)要小得多。卡西奇公司的两个射线追踪装置,即RTU,位于卡片的小冷却风扇下面。他们每个都有8GB的内存专用于它总共16GB的整个卡。

这种极高的内存量,远远超过了大多数显卡(甚至许多计算机)的可用量,是卡的最高端规格。重型起重是由硅完成的,这在今天的标准看来是古老的:RTU是在90nm的工艺上制造的,并使用DDR2内存,这两者在2005年左右都是尖端的。尽管如此,这张卡仍然需要相对较小的功率。虽然它的峰值功耗被评为60瓦,但我们被告知,实际上它的最大功率约为40瓦-远远低于现代高端(甚至低端)显卡,而且远远低于需要卡有一个单独的电源插头的数量。

对于那些现金较少的人来说,800美元的Caustic R2100提供了一台RTU与4GB的RAM配对,并消耗了大约一半的R2500功率,峰值功耗在30到40瓦之间-因为它有一半的RTU和四分之一的RAM,它的渲染速度应该小于R2500的一半,尽管我们无法确定是否可以看到低端卡在行动中。

然后,R2500的尖端秘密酱汁不是在它的原始力量,而是专利的算法,想象和苛刻正在使用,以解决实时射线跟踪问题。

产品管理公司ImaginationTechnologies总监迈克尔·卡普兰(Michael Kaplan)对Ars说:“这种算法的工作方式将射线追踪从一个高性能的内存密集型计算问题变成了一个更像数据库问题。“高度优化。我们可以在那张卡上储存大约1.2亿个三角形。”

最终的结果比描述更容易显示-ImaginationTechnologies Director of Business DevelopmentAlexKelley就在手边给我们演示了什么是苛性R2500的能力。

苛刻的卡使CAD程序能够真实地实时呈现光线,并允许设计师改变诸如挡风玻璃的角度或油漆的颜色,而不必等待计算机每次进行更改时重新渲染图像。

凯利说:“在设计过程中,你很早就得到了所有这些信息,通常你必须坐在那里,按下渲染按钮,等等,然后继续前进。

开发人员将不得不在他们的应用程序中为苛性卡建立支持,但Imagination正在提供工具,使其尽可能简单。在图形方面,OpenRL是低级别的API,大致相当于OpenGL,而该公司的巴西SDK是开发人员可以在他们的软件中实现苛刻支持的高级工具包。上面看到的演示是在AutodeskMaya中给出的,其中一个插件已经可用,McNeel的Rhino5CAD软件也将支持该卡。想象力正在与其他几个供应商一起实施支持,但它不能给我们更多的细节,如这篇文章。

同样,也有一个低端版本的卡,为那些现金较少的人(上面提到的800美元苛性R2100)。我们在这个演示中看到的一切都是基于R2500的性能,但较小的商店肯定会欣赏更便宜的选择。

我们对考斯蒂克的外接程序卡的技术印象深刻,但现实是,现在很难出售一种额外的外接程序卡,而这种附加程序卡不是GPU——问问Ageia,它的专用物理处理外接程序卡在Nvidia抢购它们并将PhysX支持集成到其Ge Force卡之前根本就没有出现过。在高端、高利润的工作站市场上,苛性卡会吸引人们,但据Imagination自己承认,市场是相当小的。

苛性技术进入大众市场的道路将是相似的:想象力打算整合到未来版本的Power VR GPU。这在短期内不会发生——想象力代表给了我们一个“四到五年”的初步估计——但明天的手机和平板电脑可能能够进行3D渲染,直到现在才开始进入高端工作站。

这将与该行业的发展方式吻合得很好。随着移动设备越来越强大,它们的生产率也越来越高,而且主要的硬件制造商似乎决心向所有人提供可以成为所有东西的设备-可以翻倍的平板电脑、可以翻倍的笔记本电脑等等。到2018年,人们很容易想象到一款平板电脑也可以做高端CAD工作,如果Imagination有自己的方法,Caustic射线追踪技术将引领这一充电。

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