折叠屏|让手机也能有桌面级游戏体验，业界首款RTLS 4级光线追踪GPU来了( 二 ) cmos|相机|Pixel|数码

2018年，多家手机厂商杀入了游戏手机市场，推出了一系列的游戏手机，比如黑鲨游戏手机、nubia的红魔游戏手机、华硕的ROG游戏手机以及游戏外设厂商雷蛇推出的游戏手机Razer Phone等等。与此同时，众多手机厂商、手机芯片厂商在还与手游厂商紧密合作（有些甚至还成立了联合实验室），不断提升手机游戏的体验。
虽然以往光线追踪技术都是被应用在各种PC/主机游戏大作上，但是随着近年来智能移动处理器的GPU算力也越来越强，以及用户对于移动端游戏体验要求的不断提升，光线追踪技术也开始逐步进入移动端。
其实早在2015年之时， Arm就开始将其于2013年底收购的Enligten“动态全局光照技术”（其中有用到光线追踪技术）引入到移动端，该技术可在3D绘图中创造先进且逼真的光影效果，并大幅降低对于GPU算力的依赖。当时，完美世界则是中国首家授权Enlighten全局光照技术的游戏开发商。

△Enligten动态全局光照技术
今年10月14日，联发科也宣布推出基于Vulkan扩展的移动端光线追踪SDK 解决方案，并与 Arm 和腾讯游戏共同实现了移动端实时光线追踪技术的首次演示，为移动终端的光线追踪技术开发提供了必需的工具、框架和内容，进一步拓展游戏生态系统，希望共同推进光线追踪技术在行业的发展。

今天， GPU技术厂商Imagination也召开新品发布会，推出了首款基于其PowerVR Photon光线追踪架构的旗舰款GPU IP——IMG CXT ，号称可以为移动游戏玩家和开发者提供桌面级质量的体验。
Imagination也表示，光线追踪是一项改变游戏规则的技术，可以使图形真实感达到跃升式变化。通过模拟真实世界中光线的表现，它可以创造出与现实生活几乎无异的三维（3D）场景。

这些上游芯片厂商纷纷发力“光线追踪”技术，似乎预示着，移动端的游戏体验即将进入一个新的时代！
Imagination IMG CXT：业界首款RTLS 4级光线追踪GPU
在发布会上， Imagination根据其经验和理解，提出了一套光线追踪等级系统（RTLS），对于光线追踪的实现划分为六个等级：

L0、传统解决方案
L1、传统GPU上的软件方案
L2、光线-包围盒和光线-三角形测试器
L3、具备硬件BVH处理能力
L4、具备硬件BVH处理能力和相干性分类能力
L5、带有BVH硬件生成器的相干性BVH处理功能

△不光滑表面隐藏相干性示例
Imagination表示，按照以上分型，其IMG CXT系列是业界首款RTLS 4级别的光线追踪GPU ，是专用的光线追踪的硬件级解决方案，相比传统GPU加软件的解决方案（比如联发科日前推出的RTLS 2级解决方案）来说，不仅性能大幅提升，同时其功耗也大大降低。

具体来说， IMG CXT系列GPU基于Imagination全新的PowerVR Photon架构，该架构的主要特点是RAC ，这是一种新的低功耗专用硬件GPU组件，相比效率较低的RTLS 2级架构，它可以加速和卸载更多来自着色器内核的光线追踪计算。

RAC包含了光线存储（Ray Store）、光线任务调度器（Ray Task Scheduler）和相干性聚集器（Coherency Gatherer），并与两个128宽的统一着色器集群（USC）紧密耦合， USC拥有高速专用数据通路，可以实现最高效且功耗最低的光线追踪部署。
Ray Store可以在处理过程中将光线数据结构保存在芯片上，并提供对 RAC中所有单元的高带宽读写访问，从而避免了将光线数据存储或读取至动态随机存取存储器（DRAM）所造成的速度降低或功耗增加。
Ray Task Scheduler可以卸载着色器集群的任务，并通过专用硬件部署和追踪光线工作负载，同时保持高光线吞吐量和低功耗。独特的Coherency Gatherer单元可以分析所有传播中的光线，并将整个场景中的光线绑定成多个相干组，从而能够以更高的效率对它们进行处理。