微軟和英偉達(dá)聯(lián)手丟“王炸”！所有游戲玩家都能用上光追了？

最近半年的PC DIY市場(chǎng)只能用“慘淡”來(lái)形容，在閃存價(jià)格暴漲的影響下，不管是內(nèi)存還是顯卡都在漲價(jià)，很多朋友估計(jì)都和小雷一樣暫緩或取消了升級(jí)電腦的計(jì)劃。

電腦升級(jí)是別想了，那么玩家們?nèi)钡挠螒蛐阅苓@塊誰(shuí)來(lái)給補(bǔ)上呢？沒關(guān)系，微軟出手了——玩家們苦等的DirectX 12 SER終于完成技術(shù)驗(yàn)證，正式加入DXR 1.2規(guī)范的大家庭。

性能最高暴漲90%，SER到底是什么？

SER，全名Shader Execution Reordering（著色器執(zhí)行重排序），這項(xiàng)技術(shù)最初由英偉達(dá)研發(fā)，隨后被微軟相中并納入DirectX 12的開放規(guī)范中，其主要作用是通過對(duì)光追模式下的GPU計(jì)算線程進(jìn)行重新排列，歸納相似的工作負(fù)載，讓GPU的并行計(jì)算能力得到充分釋放。

圖源：微軟

對(duì)于玩家來(lái)說(shuō)，光追功能真的是又愛又恨，愛的是開啟后畫質(zhì)大升級(jí)，恨的是對(duì)顯卡性能要求極高，無(wú)腦拉高就等著卡死吧。為了解決光追模式下的幀率問題，英偉達(dá)在RTX 40系上首次引入了SER技術(shù)，但是當(dāng)時(shí)開發(fā)者必須通過NVAPI或虛幻5的RTX插件才能調(diào)用。

想要了解SER的用途，首先我們要了解傳統(tǒng)顯卡在光追功能上都面臨哪些問題。在光追技術(shù)發(fā)布之前，游戲場(chǎng)景的光線都采用光柵化渲染來(lái)完成，它是一種循序漸進(jìn)的渲染過程，這使得傳統(tǒng)顯卡發(fā)展出了SIMD架構(gòu)（單指令多數(shù)據(jù)），讓流處理器可以同時(shí)處理同一個(gè)渲染需求。

但是開啟光追功能后，這個(gè)架構(gòu)就遇到麻煩了，光追本質(zhì)上是模擬物理形態(tài)下的光線漫反射狀態(tài)，這些衍生出來(lái)的“二次光線”是隨機(jī)的，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)顯卡在計(jì)算光追路徑時(shí)疲于應(yīng)對(duì)大量但零碎的需求，導(dǎo)致嚴(yán)重的效率下降。

打個(gè)比喻，就像是一條原本只需要擰螺絲的生產(chǎn)線，某一天傳送帶上不僅有螺絲，還有螺母、釘子等各種零件，這就導(dǎo)致每個(gè)產(chǎn)線都只能處理一部分工作，然后才能繼續(xù)自己的工作，也就是有相當(dāng)一部分的性能是在“空轉(zhuǎn)”。

而SER就像是一個(gè)產(chǎn)線分揀員，他能夠讓GPU在計(jì)算時(shí)對(duì)光線任務(wù)進(jìn)行即時(shí)的檢查和調(diào)度。在光線開始模擬生成前，SER會(huì)將這些任務(wù)先放到緩沖區(qū)，然后對(duì)其進(jìn)行分類，將相似的光線生成任務(wù)打包成一個(gè)計(jì)算塊，然后丟給對(duì)應(yīng)的產(chǎn)線負(fù)責(zé)。

圖源：Gemini

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在原料下產(chǎn)線前加了個(gè)分揀員，把零件歸納整理并交給對(duì)應(yīng)的產(chǎn)線，讓GPU又回到自己熟悉且高效的運(yùn)行狀態(tài)中。事實(shí)上，英偉達(dá)在RTX 20系列上更新光追功能后，很快就意識(shí)到光追的瓶頸在于調(diào)度問題，所以才花了幾年時(shí)間折騰出個(gè)SER。

然后，微軟就把SER“招安”了，畢竟這么好的東西還是不要藏著捏著了，分享給大家不好嗎？彼時(shí)的英偉達(dá)也因?yàn)橛匦霓D(zhuǎn)向AI芯片，消費(fèi)端的需求增長(zhǎng)明顯放緩且沒有過多精力去運(yùn)營(yíng)，于是也同意了這個(gè)要求（傳聞）。

所以，未來(lái)不光是英偉達(dá)能用SER，AMD、英特爾等其他廠商的顯卡都可以用上SER，而且不需要開發(fā)者做針對(duì)性的調(diào)用，只需要支持DX12即可，這讓大多數(shù)中小型廠商可以放心大膽地將光追加入自己的游戲中，而不用擔(dān)心優(yōu)化問題。

在微軟此前給出的測(cè)試報(bào)告中，開啟路徑光追后，SER技術(shù)普遍能夠帶來(lái)20%—40%的幀率提升，而在部分針對(duì)性優(yōu)化的Demo中甚至可以獲得90%的幀率提升，這種純免費(fèi)且無(wú)“副作用”的性能提升，估計(jì)能讓很多玩家拍手叫好。

SER很香，但并非所有顯卡都能用

看到這里，估計(jì)很多讀者都要問了：既然這么爽，那么我們什么時(shí)候可以用上呢？

這個(gè)問題的答案，其實(shí)頗為微妙，首先從時(shí)間上來(lái)說(shuō)，如果你使用的是RTX 40系以上的顯卡，并且玩過《賽博朋克2077》，那么你已經(jīng)體驗(yàn)過SER的效果了。在《賽博朋克2077》的路徑光追模式下，SER會(huì)自動(dòng)啟用，這也是英偉達(dá)的中高端顯卡能夠給到60fps以上幀數(shù)的主要依仗。

不過，DirectX 12的SER并非適用于所有顯卡，想要運(yùn)行的前提是擁有對(duì)應(yīng)的硬件調(diào)度器和驅(qū)動(dòng)支持，對(duì)于RTX 40系以上的顯卡玩家來(lái)說(shuō)，這個(gè)就不用擔(dān)心了，問題主要在AMD和英特爾的用戶身上 。

其中，AMD需要是RX 9000系列以上的顯卡才能完美支持SER，因?yàn)樵赗DNA 4中，AMD首次引入了全新的RT單元架構(gòu)。其本質(zhì)與英偉達(dá)的SER硬件調(diào)度器是相同的，都是對(duì)線程排序的緩沖區(qū)，這使得RDNA 4架構(gòu)原生支持DXR 1.2，這也是為何RX 9000系對(duì)比RX 7000系在光追表現(xiàn)上有了質(zhì)的飛躍。

圖源：AMD

不過，RX 9000系直到今天都只有兩款中端顯卡，本身的性能限制導(dǎo)致其無(wú)法滿足高端玩家的需求，也不知道在閃存漲價(jià)的壓力下，剩下的兩款高端顯卡能否在今年按時(shí)發(fā)布并銷售。

至于英特爾這邊，情況就好很多了，因?yàn)闅v史包袱小（滿打滿算也就3年多），所以從Xe2開始就原生支持SER。其中，B580作為一款發(fā)布于2024年的顯卡，現(xiàn)在只要兩千不到，在2K分辨率下性能基本穩(wěn)超RTX 4060接近RTX 4060Ti，而在原本弱勢(shì)的光追模式下，憑借SER的更新（90%性能提升），也是追上4060的水平。

可以說(shuō)，SER普及后，B580就成為目前最香的2K游戲顯卡之一，12GB的顯存讓它不會(huì)像英偉達(dá)的兩款甜點(diǎn)卡那樣爆顯存。而且，今年英特爾應(yīng)該還會(huì)推出基于Xe3架構(gòu)的新一代B系列顯卡，其性能表現(xiàn)應(yīng)該值得期待。

圖源：英特爾

簡(jiǎn)而言之，SER帶來(lái)的性能提升是真的不少，但是對(duì)于還在用老顯卡的玩家來(lái)說(shuō)就有點(diǎn)“愛莫能助”了，小雷總結(jié)了一下，目前RTX 4060Ti、B580和RX 9070 GRE都是不錯(cuò)的選擇，打算戰(zhàn)未來(lái)的朋友們可以考慮升級(jí)顯卡。

硬件提升快到頭了，軟件才是未來(lái)

不過，即使你的顯卡支持SER，你的系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)都升級(jí)到最新，最終也還要等游戲更新，這個(gè)問題主要在于已經(jīng)很少有游戲開發(fā)者會(huì)手動(dòng)優(yōu)化DirectX代碼，所以DirectX 12的SER想要普及，還是要等虛幻5等主流游戲引擎整合后才行。

而且還有個(gè)令人扎心的事實(shí)，那就是SER并非像DLSS那樣通過替換DLL就能生效的技術(shù)，因?yàn)樯婕颁秩竟芫€底層的任務(wù)調(diào)度邏輯。因此，對(duì)于已經(jīng)發(fā)售的老游戲，除非開發(fā)商愿意投入人力物力去重寫渲染后端并發(fā)布大型補(bǔ)丁，否則這些老游戲?qū)⒂肋h(yuǎn)與SER無(wú)緣。

事實(shí)上，SER的意義還是在于讓路徑光追可以真正普及，而不再是少數(shù)游戲的“特權(quán)”，讓老顯卡們也能享受到福利，只是光追普及過程中順帶的。進(jìn)一步地說(shuō)，在路徑光追之上的“全景光追（實(shí)時(shí)生成所有光線）”，也是必須依靠SER才有可能實(shí)現(xiàn)。

從目前來(lái)看，SER主要針對(duì)近兩年的顯卡生效，雖然多少有點(diǎn)“富人越富”的感覺，但是技術(shù)的發(fā)展本就是一個(gè)“旗艦平權(quán)”的過程，一開始是旗艦先用上，然后過一兩代就開始下放到中端、入門產(chǎn)品，最后再轉(zhuǎn)入輕量化市場(chǎng)（如移動(dòng)端），進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的下限提升。

說(shuō)實(shí)話，在如今這個(gè)閃存價(jià)格暴漲導(dǎo)致的“硬件寒冬”里，SER這類通過底層邏輯優(yōu)化來(lái)挖掘硬件潛能的技術(shù)，或許正是未來(lái)打破性能瓶頸的關(guān)鍵。而且摩爾定律在最近兩年也逐漸失效，硬件升級(jí)帶來(lái)的性能提升也越來(lái)越少，說(shuō)個(gè)大家都不太關(guān)注的事情，那就是RTX 50系對(duì)比40系，理論性能提升大多在20%以下。

那么50系與40系的幀數(shù)差距為何這么大？原因就是DLSS等軟件帶來(lái)的優(yōu)化，比如DLSS 4所帶來(lái)的多幀生成，最高能把幀數(shù)翻8倍。所以，未來(lái)這種“軟件定義硬件”的情況肯定會(huì)比以前更多，對(duì)于玩家來(lái)說(shuō)也是一件好事，畢竟軟件升級(jí)那是“真免費(fèi)”，白嫖來(lái)的提升，哪怕只有1%都是香的。

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