Одна из новых функций архитектуры Turing является поддержка Variable Rate Shading (VRS). NVIDIA реализовала VRS под собственным названием NVIDIA Adaptive Shading (NAS). Все современные видеокарты на архитектуре Turing, как GeForce RTX, так и GeForce GTX 1660 Ti, поддерживают данную технологию.
Оказывается, еще 25 мая 2017 года AMD подала патентную заявку, описывающую Variable Rate Shading. Но опубликован патент только сейчас.
Ниже приведено оригинальное описание патента на английском:
"A technique for performing rasterization and pixel shading with decoupled resolution is provided herein. The technique involves performing rasterization as normal to generate fine rasterization data and a set of (fine) quads. The quads are accumulated into a tile buffer and coarse quads are generated from the quads in the tile buffer based on a shading rate. The shading rate determines how many pixels of the fine quads are combined to generate coarse pixels of the coarse quads. Combination of fine pixels involves generating a single coarse pixel for each such fine pixel to be combined. The positions of the coarse pixels of the coarse quads are set based on the positions of the corresponding fine pixels. The coarse quads are shaded normally and the resulting shaded coarse quads are modified based on the fine rasterization data to generate shaded fine quads."
Как видим, патент как раз описывает реализацию NVIDIA Adaptive Shading. Не совсем понятно, как данный патент скажется на реализации VRS от NVIDIA. Сама AMD многократно подчеркивала свою приверженность открытым стандартам. Можно упомянуть разработку FreeSync против G-Sync (недавно NVIDIA как раз поддержала Adaptive Sync), также AMD проявляет интерес к созданию альтернативы DLSS через Windows ML.
Что такое NVIDIA Adaptive Shading
По сути, Variable Rate Shading является технологией сжатия на уровне затенения. Мы уже знакомы с технологиями сжатия музыки (MP3), изображений (JPG), да и архитектуры GPU опираются на сжатие памяти. Как правило, в процессе шейдинга каждый пиксель просчитывается каждый раз. Но подобная точность требуется далеко не всегда. Многие участки на протяжении нескольких кадров не меняются. Здесь как раз и пригодится Variable Rate Shading.
В случае Variable Rate Shading кадр разделяется на несколько блоков. В зависимости от контента кадра и скорости, с которой объект меняется на следующих кадрах, размер блоков может меняться. Также могут использоваться разные методы Variable Rate Shading.
Начнем с Content Adaptive Shading, здесь анализируется содержимое кадра. И однородные поверхности без особых отличий 3D-модели или текстуры могут комбинироваться. Motion Adaptive Shading оценивает движения и изменения, которые происходят при переходе от одного кадра к другому. Как раз в Wolfenstein II: The new Colossus и используется Motion Adaptive Shading. Motion Adaptive Shading опирается на то, что движущиеся объекты воспринимаются человеческим глазом с меньшим разрешением, чем стационарные. Технология Motion Adaptive Shading не должна давать какие-либо существенные отличия по качеству картинки.
Мы провели несколько тестов NAS. Активация Adaptive Shading приводит к увеличению производительности от 6,8% до 9,4% в случае низкого уровня качества NAS. Если же включить режим высокого качества NAS, то прирост составит всего около 2%.
Впрочем, как раз в случае Wolfenstein II: The New Colossus и новых видеокарт RTX с производительностью никаких проблем нет. Даже GeForce RTX 2070 дает достаточную частоту кадров в разрешении 3.840 x 2.160 пикселей в режиме Extreme. В случае GeForce GTX 1660 Ti все выглядит несколько иначе. С менее мощными видеокартами и новыми играми на Vulkan API технология NVIDIA Adaptive Shading может оказать более существенное влияние.