DirectX 12でレイトレーシングの速度を90％に向上させる新しいビーム処理順序によって、Microsoftはレイトレーシングのトレース速度を増加させています

MicrosoftはDirectXの新機能「Shader Execution Reordering（SER）」を発表しました

最近開催されたGame Developers Conference 2025で、同社はDXR 1.2のリリースを発表し、初めてSERメカニズムが導入されました。これは、リアルな照明・反射・影などを実現するレイトレーシングタスクの実行を最適化できる技術です。

変更点
現在、レイトレーシングは「混沌とした」状態で実行されます―各レイが独立して処理されます。開発者はシェーダー内で計算の類似性を指定すると、GPUが自動的にその順序を整理します。
従来モードでは、GPUはさまざまな難易度のタスクに直面し、一部のレイは高速にオブジェクトを検出し、他は深く進入して時間を要します。これにより「重い」処理と「軽い」処理が同一スレッドで混在し、並列処理効率が低下します。

SERを使用すると、開発者はHLSL内でスレッド実行順序を指定できます。GPUはその後、類似した操作を連続して実行するようにタスクを再編成し、全体のパフォーマンスを向上させます。

技術的詳細
* 新しい制御：以前はドライバのみが負荷分散を行っていましたが、今では開発者がそのプロセスに影響を与えられます。
* HLSLプリミティブ：言語に新しい構文が追加され、スレッド処理順序の要求が可能になりました。
* Shader Model 6.9標準：SERサポートは必須となり、すべての最新ドライバはこのコードを正しく処理する必要があります。効率はハードウェアに依存します。

実際の効果
Microsoftはゲーム *Alan Wake 2* を例にSERの効果を示し、Opacity Micromaps（OMM）技術と併用しました。その結果：

* レイトレーシングパフォーマンスが約30％向上
→ プレイヤーは高フレームレートを享受。
→ 開発者は追加のグラフィックエフェクトを導入可能。

Nvidia GeForce RTX 4090でのテストでは約40％、Intel Arc Bシリーズの一部モデルでは最大90％まで向上しました。

仕組み
従来のレイトレーシングアルゴリズムは2段階でした：

1. レイ追跡自体。
2. シェーダーによるヒット情報の収集と後続処理。

SERを使用すると、開発者はまず全シーンに対して第一段階を実行し、類似したヒット結果を収集・グループ化してからバッチで後続処理を開始できます。これによりシステムリソースの消費が削減され、GPU効率が向上します。

結論：
MicrosoftはDXR 1.2にレイトレーシングタスク実行順序制御機能を追加し、パフォーマンス最適化の新たな道を開きました。これにより、最新のグラフィックエフェクトが開発者とプレイヤーの両方にとってよりアクセスしやすくなります