LỢI ÍCH CỦA SER VỚI CHAOS VANTAGE

Lời mở đầu

NVidia ra mắt các dòng GPU RTX với RT Cores chính là nền tảng cốt lõi để phát triển sức mạnh của Chaos Vantage. Do đó, mỗi lần Nvidia ra mắt một thế hệ RTX mới với các tính năng bổ sung hoặc cập nhật thì Chaos Vantage nói riêng và các engines render nói chung ở các lĩnh vực ( Archviz, Game, VFX v.v…) đều được kế thừa và tăng tốc nhiều lần.
Một ví dụ nhỏ là DLSS, mỗi lần Nvidia cập nhật các phiên bản DLSS 2-3-4 đã giúp tăng tốc và tối ưu tốc độ một cách ấn tượng cho tất cả các nền tảng đi kèm.

Shader Execution Reordering (SER) được giới thiệu khi Nvidia ra mắt các dòng RTX 4x, đi kèm với DMM và OMM – là các tính năng rất hấp dẫn và tăng sức mạnh đáng kinh ngạc cho các GPU engines render nói chung. BOC đã theo dõi và đưa tin về các tính năng này trên một số cộng đồng Chaos Vantage.

NHƯNG, chắc gì Chaos Vantage đã hỗ trợ SER mà BOC dám đưa tin vào thời điểm đó? Dù là beta tester nhưng BOC ko nhận được thông tin nào về việc phát triển và hỗ trợ tính năng này, không hề được hé lộ trong bất kỳ các bản “nightly build” nào.

Tất cả là một sự tình cờ...

13/10/2022, Chúa tể cà khịa Tomasz Wyszolmirski (Một huyền thoại trong làng Render – Dabarti Studio) vô tình khui nhẹ đã khiến Vlado đã vô tình bật mí về việc Chaos Vantage sẽ hỗ trợ cho SER.

Thực ra thì cũng không “tình cờ” lắm đâu 😂, Tomasz Wyszolmirski là chuyên gia trong mấy vụ “khều” này, và Dabarti cũng là một Studio – Lab chuyên vọoc vạch những trò quái – kinh điển nên chắc chắn hắn đánh hơi được điều này từ sớm.

Chaos Vantage chính thức hỗ trợ SER

Phiên bản Chaos Vantage 2.8 vừa ra mắt đã chính thức hỗ trợ SER, với khả năng tăng tốc lên đến 80% giúp trải nghiệm với Vantage trở nên mượt mà hơn rất nhiều.

Giới Thiệu về SER

Quay ngược thời gian trở về với tuổi thơ………….

Việc NVIDIA giới thiệu công nghệ RTX vào năm 2018 là một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực đồ họa máy tính, cho phép ray tracing (dò tia) được tăng tốc bằng phần cứng trong cả trò chơi và các phần mềm render chuyên nghiệp. Kể từ đó, ray tracing đã được sử dụng để tạo ra những hiệu ứng ngày càng phức tạp và đòi hỏi tính toán cao.

Các ứng dụng hiện nay mô phỏng vật liệu phong phú, sử dụng các phương pháp lấy mẫu tinh vi, và dựa vào các thuật toán truyền ánh sáng tiên tiến như path tracing (truy tìm đường đi ánh sáng). Tuy nhiên, vì những tính toán này diễn ra trong shader (chạy trên nhân xử lý – SM), chứ không phải trên phần cứng RT Core, nên tốc độ thực thi shader (không phải tốc độ dò tia) ngày càng ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất tổng thể. Điều này khiến việc thực thi shader hiệu quả trở nên cực kỳ quan trọng.

Phần lớn khối lượng công việc ray tracing vốn có mức độ phân tán (divergence) rất cao. GPU phải xử lý nhiều tác vụ khác nhau cùng lúc (phân tán thực thi) và truy cập dữ liệu theo những cách khó kết hợp hoặc lưu đệm (phân tán dữ liệu).

GPU nói chung rất mạnh ở các tác vụ song song đồng đều (ví dụ trace nhiều tia đồng thời), nhưng sẽ giảm hiệu năng khi có phân nhánh mạnh hoặc nhiệm vụ không đồng đều nên điều này sẽ hạn chế một phần sức mạnh của các Engines render GPU

Ví dụ, hãy tưởng tượng một nhóm tia phản xạ khỏi bề mặt theo các hướng ngẫu nhiên. Dù phát đi từ các điểm gần nhau, các tia này vẫn có thể chạm phải những đối tượng hoàn toàn khác nhau – với vật liệu, đặc tính bề mặt khác nhau. Để xử lý các vật liệu này, cần chạy các shader khác nhau và truy cập vào các texture, thuộc tính đỉnh, và các dữ liệu riêng của từng đối tượng.

Loại phân tán này là không mong muốn, vì GPU hiện đại hoạt động tốt nhất khi khối lượng công việc đồng nhất – tức là khi các luồng thực hiện cùng một tác vụ và truy cập dữ liệu tương tự nhau.

Shader Execution Reordering (SER) – Tái sắp xếp thực thi Shader – là một công nghệ lập lịch – sắp xếp mới, được NVIDIA giới thiệu cùng với thế hệ GPU Ada Lovelace. SER rất hiệu quả trong việc đồng thời giảm phân tán thực thi và phân tán dữ liệu. Nó đạt được điều này bằng cách tái sắp xếp luồng xử lý (thread) ngay trong quá trình chạy, sao cho các luồng đang làm công việc tương tự sẽ được nhóm lại, từ đó sử dụng tài nguyên GPU hiệu quả hơn.

Lược dịch & tổng hợp nhanh bởi BOC Studio, tham khảo chi tiết tại :

SER trong Chaos Vantage

Tóm lại, SER sẽ giúp sắp xếp lại “các luồng công việc tương tự” nhau trước khi GPU xử lý, điều này sẽ giúp hiệu suất làm việc của GPU được tối ưu lên đến 2x lần như mô tả bên trên.

Trên thực tế SER được cung cấp thông qua một API nhỏ cho phép lập trình viên linh hoạt và kiểm soát chính xác vị trí shader nào sẽ được tái sắp xếp, và cũng tuỳ thuộc vào ứng dụng mà việc tăng tốc sẽ được tận dụng nhiều hoặc ít. Hiện tại Chaos Vantage công bố SER giúp tăng tốc lên đến 80%, và có thể sẽ tối ưu hơn nữa trong tương lai.

Đặc biệt trong quá trình build scene với live-link, trước đây các scene nặng nên FPS thấp tầm 10-15 sẽ khá là “khựng – lag” thì nay đã trở nên mượt mà với 24-30 FPS chỉ với một click.

Do đó các bạn đang có card RTX 4x trở lên sẽ được hưởng lợi từ tính năng này, các Studio mà toàn các con “khủng long đời cũ” như RTX 3090 cũng đành nhịn thèm mà thôi. (Ví dụ BOC Studio, hóng hớt cho cố rồi đau khổ vì “nghèo” 😂 ).

(DMM và OMM cũng là những tính năng cực kỳ hấp dẫn, BOC sẽ có các chia sẻ về các tính năng này ở các bài viết khác).