Microsoft aumenta la velocità del ray tracing in DirectX 12 fino al 90 % grazie a un nuovo ordine di elaborazione dei raggi

Microsoft ha introdotto una nuova funzionalità di DirectX – il Reordering dell'Esecuzione dei Shader (SER)

Durante la recente Game Developers Conference 2025, Microsoft ha annunciato l'uscita della versione DXR 1.2, in cui è apparso per la prima volta il meccanismo SER. È una tecnologia che consente di ottimizzare l'esecuzione delle attività di tracciamento dei raggi, responsabili dell'illuminazione realistica, degli specchi e delle ombre nei giochi moderni.

Cosa è cambiato
Attualmente il tracciamento dei raggi viene eseguito “caoticamente” – ogni raggio è elaborato in modo indipendente. Il programmatore può indicare la somiglianza dei calcoli nei shader, e la scheda grafica ordinerà automaticamente l'esecuzione.
In modalità tradizionale, il GPU si confronta con compiti di diversa complessità: alcuni raggi trovano rapidamente gli oggetti, altri penetrano più in profondità richiedendo più tempo. Ciò porta a un mescolamento di operazioni “pesanti” e “leggere” nello stesso flusso, riducendo l'efficienza del processamento parallelo.

Con SER il programmatore può impostare l'ordine di esecuzione dei thread nel codice shader (HLSL). La scheda grafica poi riorganizza i compiti in modo che le operazioni simili vengano eseguite consecutivamente, aumentando così la produttività complessiva.

Dettagli tecnici
* Nuovo controllo – prima solo il driver distribuiva il carico; ora il programmatore può influenzare questo processo.
* Primitive HLSL – nel linguaggio sono state introdotte nuove costrutti per richiedere l'ordine di elaborazione dei thread.
* Standard Shader Model 6.9 – il supporto SER è diventato obbligatorio, quindi tutti i driver moderni devono gestire correttamente questo codice. L'efficienza dipende dall'hardware specifico.

Risultato pratico
Microsoft ha dimostrato l'efficacia di SER con il gioco *Alan Wake 2*, dove è stato usato insieme alla tecnologia Opacity Micromaps (OMM). In conseguenza:
* Aumento della produttività del tracciamento dei raggi ≈ 30 %
→ per i giocatori: frequenza frame più alta.
→ per gli sviluppatori: possibilità di aggiungere effetti grafici extra.

Nei test su una scheda Nvidia GeForce RTX 4090, l'incremento è stato di circa 40 %, mentre su alcune modelli Intel Arc della serie B fino al 90 %.

Come funziona
L'algoritmo tradizionale del tracciamento includeva due fasi:
1. Il tracciamento dei raggi stesso.
2. Raccolta e successiva elaborazione delle informazioni sugli impatti dello shader.

Con SER il programmatore può prima eseguire la prima fase per l'intera scena, raccogliere i risultati di impatto simili, raggrupparli e solo poi avviare l'elaborazione successiva in pacchetti. Ciò riduce il consumo delle risorse di sistema e aumenta l'efficienza del GPU.

In sintesi:
Microsoft ha esteso DirectX aggiungendo a DXR 1.2 la possibilità di gestire l'ordine di esecuzione dei compiti di tracciamento dei raggi. Questo apre nuove strade per ottimizzare le prestazioni e rende gli effetti grafici moderni più accessibili sia agli sviluppatori che ai giocatori.