가성 그래픽스

Caustic Graphics
가성 그래픽스
유형사적인
설립.2006
운명.2010년 Imagination Technologies 인수
본사미국 샌프란시스코
상품들
  • 레이트레이싱 그래픽스 하드웨어
  • 그래픽스 API
  • 렌더링 소프트웨어

Caustic Graphics는 컴퓨터 그래픽스 및 팹리스 반도체 회사로 실시간 광선 추적 컴퓨터 그래픽스를 대량 시장에 [1][2][3]출시하는 기술을 개발했다.

반사현상 또는 굴절현상에 의한 집중에 의한 표면에 빛의 집중에 의한 광학적 효과에서 유래한 회사명.

가스틱은 GPU 하드웨어가 기존 래스터라이제이션 [2]방법을 사용하여 정점이나 조각을 처리하는 것만큼 광선을 처리하는 데 효율적이면 사실적인 3D 그래픽을 만드는 것이 더 쉬울 것이라는 전제 하에 설립되었습니다.

역사

Caustic은 3명의 전직 애플 엔지니어가 2006년에 설립했으며, 그 중 한 명은 5세대 아이팟과 [4]1세대 아이폰용 그래픽 기술을 개발했다.설립 사업 계획은 처음에는 전문적인 3D 시각화를 가속화하고 나중에는 PC 및 게임 [1]콘솔의 엔터테인먼트 애플리케이션을 위한 완전한 실시간 레이트레이스 그래픽 시스템을 구축하는 것이었습니다.

2008년 Caustic Graphics는 브라질 R/[5][6]S라는 프로덕션 렌더링 소프트웨어 제품을 개발하고 판매하는 회사인 Sputterfish를 인수했습니다.

이후 Caustic은 브라질 R/S 렌더링 기술과 Caustic 하드웨어를 활용하여 오토데스크 3DSMax,[7] 오토데스크 [8]Maya, McNeel[9] Rhino 및 이후[10] SketchUp 내에서 대화형 및 오프라인 광선 추적 렌더링을 지원하는 "Visualizer Plugins"라는 상용 소프트웨어 제품을 출시했습니다.

2010년에 Caustic Graphics는 Imagination Technologies에 [11][12][13]인수되었습니다.

테크놀로지

하드웨어

가성선 추적 하드웨어는 기존 래스터라이제이션 GPU를 대체하는 것이 아니라 레이트레이싱의 [14]효율성을 높이기 위해 몇 가지 새로운 하드웨어 기능을 추가했습니다.

  1. 일관성 수집:GPU가 스스로 작업을 생성하고 이러한 작업 단위가 지연되어 메모리 내의 데이터나 셰이더 프로그램 주소 등의 공통 리소스를 요구하는 일관성 있는 그룹으로 정렬되는 기능.
  2. 고정 기능 삼각형 교차 단위:모서리 공유 삼각형 쌍과 광선을 교차하고 중심 좌표 및 기타 적중 정보를 반환할 수 있는 장치가 개발되었습니다.
  3. 고정 함수 경계 체적 교차 단위:AABB와 광선을 교차시켜 히트 정보를 반환할 수 있는 장치가 개발되었습니다.
  4. 프레임 버퍼 어큐뮬레이터:이 유닛은 ALU로부터 프레임버퍼 내의 특정 픽셀에 색상을 추가하는 명령을 받습니다.
  5. 장면 계층 생성기:이 장치는 삼각형 목록(또는 다른 장면 지오메트리 표현)을 읽고 지오메트리를 둘러싼 3D 볼륨의 방향 비순환 그래프를 메모리로 스트리밍합니다. 이를 바운딩 볼륨 계층이라고 합니다.

일관성 수집

Caustic 아키텍처는 픽셀이 아닌 개별 광선으로 병렬 실행했습니다.이를 통해 하드웨어는 이러한 광선을 일관된 그룹으로 모아 장면 가속 구조 및 기본 지오메트리 또는 공통 재료 셰이더 [15][16][17]프로그램의 실행과 같은 공통 작업을 수행할 수 있었습니다.

스트리밍 경계 볼륨 계층 생성기

Caustic은 정점 쉐이딩 후 조립된 프리미티브를 직접 소비하고 AABB 노드의 그래프를 D램으로 한 번에 점진적으로 스트리밍함으로써 바운딩 볼륨 계층 보텀업을 구축할 수 있는 하드웨어 파이프라인을 개발했습니다.이는 공간 주소를 캐시와 같은 구조로 생성하여 3D 공간의 공통 부분 내에 삼각형과 AABB를 그룹화하는 보수적인 삼각 복셀라이저를 구현함으로써 작동했습니다.이것은 일반적으로 공간적으로 일관된 순서로 삼각형을 제출하는 애플리케이션에 의존했다.공간적으로 일관된 순서로 삼각형을 제출하지 않으면 공간 캐시에서 조기 퇴출이 발생하여 겹치는 경계 볼륨을 생성하고 더 높은 광선 통과 오버헤드를 발생시킬 수 있습니다.하드웨어에는 길고 좁은 삼각형의 [18][17]복셀라이제이션 레이트를 증가시켜 오프축 지오메트리의 보다 효율적인 경계와 높은 렌더링 성능을 가능하게 하는 기능이 포함되어 있습니다.

SHG라고 불리는 이 하드웨어 유닛은 Imagination의 PowerVR 6XT GR6500에 구현되었습니다.시연에서 이 회사는 600Mhz 테스트 실리콘에서 SHG의 처리량이 [14]초당 1억 개의 동적 삼각형을 기록했다고 주장했다.

CausticGL/OpenRL API

OpenRL API(이전의 CausticGL)는 OpenGL ES 2.0에서 파생되어 레이 트레이스를 지원하기 위해 필요한 호스트 API와 GLSL 모두에 일련의 기능을 추가하였습니다.Caustic은 SSE 및 AVX 지원 인텔 CPU, OpenCL 지원 GPU 및 NVIDIA [19]GPU 지원용 CUDA의 고성능 구현을 출하했습니다.

OpenRL SDK

OpenRL API는 인텔 CPU, OpenCL 및 CUDA 호환 GPU 및 Caustic 하드웨어 구현과 함께 무료 SDK로 출고되었습니다.OpenRL SDK를 기반으로 구축된 애플리케이션은 지원되는 하드웨어를 자동으로 감지하여 사용 가능한 최고 성능 [20]옵션을 사용합니다.

SDK에는 일련의[21] 샘플 프로그램인 "Profiler"와 픽셀 내의 레이트레이스 "tree"의 완전한 검사를 가능하게 함으로써 애플리케이션 디버깅을 지원하는 "Profiler"와 내부 성능 카운터를 노출시키는 "StatsPlotter"라는 도구가 포함되어 있습니다.

PowerVR 브라질 SDK

PowerVR Brazil SDK(Resin이라고도 함)는 OpenRL API를 이용한 소프트웨어 레이어로 물리적 기반 렌더링 구현, 프로그래밍 가능한 재료 셰이더, 동적 지오메트리 및 하드웨어 플랫폼의 독립성을 실현했습니다.수지 테크놀로지는 Caustic [22]Graphics에 인수된 브라질 R/S 팀의 전문 지식을 바탕으로 개발되었습니다.

상품들

PowerVR 마법사 / PLATO

Imagination Technologies에 인수된 후 가스트 레이스 트레이스 일관성 수집, 고정 함수 지오메트리 테스터 및 새로운 스트리밍 BVH 제너레이터를 기존 시리즈 6 PowerVR GPU 아키텍처에 통합하기 위한 이니셔티브가 시작되었습니다.이를 통해 이전에는 호스트 CPU에서 실행되어야 했던 GLSL 셰이더를 기존 PowerVR 쉐이딩 클러스터를 사용하여 온칩으로 실행할 수 있게 되어 Caustic Traversal [14]유닛에 의해 실행되는 레이 순서 변경의 이점을 얻을 수 있었습니다.

또한 GPU는 여전히 타일 기반 지연 래스터라이저(TBDR)였으며 삼각형 조각 셰이더가 광선 추적 파이프라인에 직접 광선을 방출할 수 있도록 함으로써 하이브리드 래스터라이제이션-레이트레이싱을 수행할 수 있었다.

Imagination Technologies는 PLATO라고 불리는 PCI 익스프레스 카드에 완전한 PowerVR 6XT GR6500 레이트레이스 GPU를 포함한 테스트 실리콘을 테이프로 테이프로 테이프로 테이프로 부착하여 다양한 이벤트에서 시연했습니다.2016년 [23][24]중형 소비자용 스마트폰과 유사한 메모리 대역폭과 전력 소비 특성을 갖췄다는 주장이 나왔다.

PCIe 카드

Caustic RT2 ASIC 2개와 PLX PCIe 스위치칩을 탑재한 Caustic R2500 PCIe 카드.위의 메인보드는 인텔 Xeon CPU와 관련 호스트 메모리를 탑재한 Mac Pro 워크스테이션입니다.각 호스트 CPU의 L2 캐시 내에서 레이 플로우를 유지하여 커널 드라이버 내의 스레드 친화성과 DMA 관리를 세심하게 실시했습니다.
델 워크스테이션에 탑재된 CausticOne, FPGA 기반의 PCIe 카드 쌍

RTU의 Caustic RT2 ASIC 실장을 탑재한 PCIe 카드 제품 쌍이 출시되었습니다.RT2는 90nm TSMC 프로세스를 기반으로 구축된 커스텀 ASIC입니다.R2100 카드에는 1개의 RT2 칩과 4GB의 온보드 DDR2 메모리가 탑재되어 있으며 피크시 소비전력은 40와트라고 알려져 있습니다.R2500은 1조의 RT2 칩과 총 16GB의 메모리를 탑재하고 있으며 피크시 소비전력은 60와트라고 알려져 있습니다.이 카드는 2013년에 [25][26]판매용으로 출시되었습니다.

CausticOne PCIe 카드에는 각각 100Mhz로 동작하는2개의 FPGA 구현과 씬 스토리지용 싱글채널 DDR2 메모리를 탑재하여 4레인 PCI Express 1.0을 통해 호스트에 접속되어 있었습니다.2009년에 시연되어 그 해 [27][28]말에 한정 판매되었습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b Clark, Don (2009-03-09). "Start-Up Promises More Game Realism". Wall Street Journal. ISSN 0099-9660. Retrieved 2017-11-12.
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  3. ^ Skillings, Jon (March 9, 2009). "Start-up Caustic targets ray tracing for graphics". CNET. Retrieved 2017-11-12.
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  26. ^ Hruska, Joel (August 1, 2013). "The future of ray tracing, reviewed: Caustic's R2500 accelerator finally moves us towards real-time ray tracing - ExtremeTech". Extreme Tech. Retrieved 2022-03-13.
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