Microsoft-Techdemo: Shader Execution Reordering mit riesigem Potenzial für Grafikkarten

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Microsoft-Techdemo: Shader Execution Reordering mit riesigem Potenzial für Grafikkarten
Quelle: Microsoft

Microsofts DirectX-Raytracing (DXR) könnte dank des neuen Shader Execution Reordering (SER) massive Leistungszuwächse bei der Bildrate bringen.

Microsoft hatte vor wenigen Tagen die offizielle Veröffentlichung von Shader Execution Reordering (SER) für DirectX-Raytracing (DXR) angekündigt. SER soll als Antwort auf Ungleichheiten bei Raytracing-Workloads und als Ergänzung zu DXR fungieren, mit der Shader-Code signalisieren kann, wie die Hardware Kohärenz zwischen Strahlen finden kann, sodass die GPU die Arbeit für eine bessere parallele Ausführung sortiert.

Microsoft hatte außerdem angegeben, dass die Unterstützung eine erforderliche Funktion im Shader Model 6.9 ist, sodass Treiber Shader-Code akzeptieren müssen, der SER verwendet. Die geräteseitige Beschleunigung hängt indes weiterhin von der Hardwareunterstützung ab. In einem weiteren Beitrag zu dem Thema gibt Microsoft einen Ausblick auf Funktionsweise und Vorteile anhand der kleinen Techdemo "D3D12RaytracingHelloShaderExecutionReordering", die auf Github veröffentlicht wurde.

DXR mit SER: Shader-Revolution mit bis zu 90 Prozent mehr Fps?

Die Demo zeichnet ein einfaches Vollbild-Viereck mit baryzentrischen Dreiecken, die als Pixelfarbe verwendet werden. Jeder Strahl führt beim Schattieren eine künstliche Arbeit aus, wobei ein Teil der Strahlen eine höhere Arbeitslast hat und weiß gerendert wird (vertikale Streifen). Der Ray Generation Shader verwendet dabei SER, um dem System mitzuteilen, welche Threads aufwendiger sind, damit es versuchen kann, ähnliche Threads zusammenzufassen.

Techdemo 'D3D12RaytracingHelloShaderExecutionReordering' Quelle: Microsoft Techdemo "D3D12RaytracingHelloShaderExecutionReordering" Laut Microsoft brachte die Verwendung von SER mit entsprechenden Einstellungen auf einer Geforce RTX 4090 hier eine 40-prozentige Steigerung der Bildrate im Vergleich zu ohne SER. Nicht näher genannte Grafikkarten aus Intels Arc-B-Reihe sollen sogar eine 90-prozentige Steigerung der Bildrate verzeichnet haben. Wie Videocardz zu dem Thema verweist, beziehen sich die Zahlen allerdings nur speziell auf das Microsoft-Beispiel und dessen Konfiguration, nicht auf einen Benchmark oder eine Implementierung für ein Spiel, weswegen die Vorteile hier keineswegs ähnlich ausfallen müssen.

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    • Kommentare (33)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von StutterStruggle Komplett-PC-Aufrüster(in)
        Zitat von Blackfirehawk
        Wahrscheinlich hat man das seitens AMD bisher einfach nicht verfolgt dafür Software Support zu integrieren..
        Nope, RDNA4 kann es nach aktuellem Kenntnisstand einfach nicht. Die Treiber unterstützen die API ja bereits, der Software support ist da, weil die Spec vorschreibt, dass der Code unterstützt werden muss, aber die Hardware kann kein Reordering durchführen.

        Und das kostet in HeavyRT bzw. PT Szenen nunmal sehr viel performance. Die 40% aus der Techdemo sind gar nicht unrealistisch, weil RDNA4 mit Pathtracing in Indiana Jones extremst wegbricht, sobald man ein Level mit viel Vegetation betritt, während RDNA4 in Level mit kaum Vegetation im erwartbaren Rahmen performt.

        Die Entwickler von Indiana Jones haben im Interview auch betont, dass bei pathtracing SER und OMM zwingend notwendig sind, weil die Jungel Level sonst nicht mit Pathtracing möglich gewesen wären.

        SER und OMM sind einfach essenziell um eine GPU vernünftig Pathtracing fähig zu bekommen. Bei Nvidia gibts das in vollem Umfang ja auch erst ab RTX4000. AMD unterstützt mit RDNA4 keines von beiden.

        AMD wird wohl erst mit RDNA5 (2027) feature Parität mit Ada Lovelace (2022) erreichen.
      • Von StutterStruggle Komplett-PC-Aufrüster(in)
        Zitat von Blackfirehawk
        Wahrscheinlich hat man das seitens AMD bisher einfach nicht verfolgt dafür Software Support zu integrieren..
        Nope, RDNA4 kann es nach aktuellem Kenntnisstand einfach nicht. Die Treiber unterstützen die API ja bereits, der Software support ist da, weil die Spec vorschreibt, dass der Code unterstützt werden muss, aber die Hardware kann kein Reordering durchführen.

        Und das kostet in HeavyRT bzw. PT Szenen nunmal sehr viel performance. Die 40% aus der Techdemo sind gar nicht unrealistisch, weil RDNA4 mit Pathtracing in Indiana Jones extremst wegbricht, sobald man ein Level mit viel Vegetation betritt, während RDNA4 in Level mit kaum Vegetation im erwartbaren Rahmen performt.

        Die Entwickler von Indiana Jones haben im Interview auch betont, dass bei pathtracing SER und OMM zwingend notwendig sind, weil die Jungel Level sonst nicht mit Pathtracing möglich gewesen wären.

        SER und OMM sind einfach essenziell um eine GPU vernünftig Pathtracing fähig zu bekommen. Bei Nvidia gibts das in vollem Umfang ja auch erst ab RTX4000. AMD unterstützt mit RDNA4 keines von beiden.

        AMD wird wohl erst mit RDNA5 (2027) feature Parität mit Ada Lovelace (2022) erreichen.
      • Von vicares PC-Selbstbauer(in)
        Zitat von PCGH_Raff
        So geil das ist, eigentlich hätte man das schon vor drei Jahren bringen müssen, denn kurz zuvor erschien die erste GPU-Serie mit SER (RTX 4000). Das DirectX-Gremium arbeitet seit vielen Jahren nur noch hinterher. Vor 20 Jahren kamen die Software-Standards noch mit der Hardware.

        MfG
        Raff
        Wie T&L das mit brauchbarer Software erst 3 Jahre nach der ersten GeForce kam...
        Oder volle RT-Unterstützung, abgesehen von den 5 "Start-Titeln" für die 2080....
        Oder DX X (10), "kinoreife Effekte" hatte man versprochen, doch ehrlich gesagt,
        jahrelang keine Spur davon, der Aufhänger war damals "Lost Planet"...

        Die besten Amiga-Spiele kamen auch erst kurz vor dem Tod des Amiga.

        Es ist leider so, dass Softwareentwickler auch heute noch die Hardware erst mühsam
        verstehen und die Möglichkeiten ausloten müssen.
      • Von PCGH_Phil BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von PCGH_Raff
        So geil das ist, eigentlich hätte man das schon vor drei Jahren bringen müssen, denn kurz zuvor erschien die erste GPU-Serie mit SER (RTX 4000). Das DirectX-Gremium arbeitet seit vielen Jahren nur noch hinterher. Vor 20 Jahren kamen die Software-Standards noch mit der Hardware.

        MfG
        Raff
        "Nich so hastig, mein Jung, Gemach, Gemach. Immer langsam mit den jungen Pferden, Übermut tut selten gut.

        Da kann man halt nicht immer einfach so ümstürzlerisch Neues einführen. Du musst verstehen, da hängt ja noch ein ganzer Rattenschwanz dran. Schau mal in die Steam-Hardware-Survey. Da ist auch noch Oma mit ihrem PC-Gehäuschen und mit der RTX 3050, die will ja auch Fortnite spielen. Die kannst du doch nicht einfach so enteignen! Und es lässt sich doch gerade auch so sehr gut wertschöpfen; im Gremium läuft die Wirtschaft ja wie geschmiert. Langsam, langsam, in 20 Jahren, nach dem wohlig besonnenen Ruhestand, ist doch auch noch früh genug. Dann können sich die Kids damit rumschlagen."

        (/s, to be safe^^)

        Gruß,
        Phil
      • Von Brontomimo Freizeitschrauber(in)
        Zitat von Blowfeld
        Bald: Wissenschaftler finden Laus- Kultur, die sich von Bestandteilen der Tensor Kerne ernährt - GPU Preise explodieren / Raytracing unbezahlbar!!!
        Das wäre mal ne gute Nachricht...
      • Von VanWayne PC-Selbstbauer(in)
        Wie sieht es mit einem Deep Dive aus bezüglich Ray- und Path-Tracing Technologien, die noch in Entwicklung sind? Ganz besonders im Bezug zur Leistungssteigerung. Hier in den Kommentaren wird berichtet, dass SER schon seit Jahren (bei Nvidia) Anwendung findet. Jetzt bin ich verwirrt.

        Und generell wundere ich mich schon seit Langem, warum DirectX so wenig geupdatet wird.
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