06 RT Core 求交与编解码吞吐定量推导¶

1. RT Core (Ray Tracing Core) 硬件加速比定量推导¶

在光线追踪渲染中，每条光线需要遍历 BVH 树并执行若干次三角形相交测试（Ray-Triangle Intersection）： - 传统 Shader 纯软件遍历 (No RT Core)： - 单条光线遍历 BVH 节点与求交消耗约 850 个 SASS 标量指令周期； - RT Core 硬件求交单元 (With RT Core)： - 单周期硬件求交流水线仅需 18 个时钟周期； - 理论加速比： $\(\text{Speedup}_{RT} = \frac{850}{18} \approx \mathbf{47.2\times}\)$

graph LR
    subgraph RT_Pipeline["RT Core 硬件流水线"]
        Ray["光线参数 (Origin, Dir)"] --> BVH_Box["硬件 BVH AABB 盒测试 (单周期 4 节点)"]
        BVH_Box --> Triangle_Test["Möller-Trumbore 三角形相交测试"]
        Triangle_Test --> Hit["输出 Hit/Miss 结果与重心坐标 (u, v, t)"]
    end

2. NVDEC 4K/8K 视频硬件解码吞吐量¶

设 NVDEC 单核频率为 1.2 GHz，每个宏块（16x16 像素）平均消耗 12 个时钟周期： $\(\text{Max Pixel Rate} = \frac{1.2 \times 10^9\text{ cycles/s}}{12\text{ cycles/MB}} \times 256\text{ pixels/MB} = 25.6\times 10^9\text{ pixels/s}\)$ - 8K 60FPS 实时解码吞吐需求：\(7680 \times 4320 \times 60 \approx 1.99 \times 10^9\text{ pixels/s}\)； - 硬件余量：单颗 NVDEC 芯片可轻松并发支持 12 路 8K 60FPS 或 48 路 4K 60FPS 的全实时硬件解码。