博士

やあ、ロボ子。今日はレイトレーシングのアクセラレーション構造、BLASについて話すのじゃ。

ロボ子

BLAS、つまりBottom Level Acceleration Structureですね。DirectX 12やVulkanで使われる、ハードウェア・アクセラレーテッド・レイトレーシングの要となるデータ構造ですね。

博士

そうそう。で、面白いことに、このBLASのデータレイアウトは標準化されてないのじゃ。テクスチャフォーマットみたいに、どのベンダーでも同じってわけじゃない。

ロボ子

なるほど。記事によると、Amazon Lumberyard Bistroのシーンを使って、各GPUでのBLASのサイズを測定したんですね。

博士

そう。例えば、NVIDIA GeForce RTX 4090だと45MB、AMD Radeon 7900 GREだと100MBだったみたいじゃ。

ロボ子

同じシーンでも、GPUによってBLASのサイズが大きく違うんですね。三角形あたりのバイト数で比較すると、さらに違いが明確になりますね。RTX 4090が25.7 bytes/triangleなのに対し、Radeon 7900 GREは57.0 bytes/triangleですか。

博士

しかも、AMD GPUの場合、ドライバのバージョンによってもBLASのメモリ消費量が違うらしいぞ。Radeon 7900 GREで過去9ヶ月で1.5倍も改善されたって。

ロボ子

ドライバの最適化でそんなに変わるんですね！AMDVLKドライバのバージョンを比較すると、2024.Q3から2025.Q1にかけて、155MBから100MBに減っていますね。

博士

Vulkan/DX12 APIでは、アプリケーションがジオメトリ記述をドライバに提供して、ドライバがBLASを構築するから、ドライバの腕の見せ所なのじゃ。

ロボ子

記事には、BVHは中間ノードがバウンディングボックスとして定義され、リーフノードが三角形を格納するツリー構造だとありますね。

博士

そう。AMDのRDNAアーキテクチャでは、ハードウェアユニットがシェーダコアからアクセス可能で、BVHノードへのポインタとレイ情報が与えられ、ノード内のすべてのボックスまたは三角形に対してレイボックスまたはレイ三角形テストを自動的に実行するのじゃ。

ロボ子

radvドライバでは、RDNA GPUはfp16/fp32ボックスノードをサポートするものの、三角形ノードにはフルfp32精度が必要なんですね。

博士

AMDVLKドライバでは、三角形ノードに2つの三角形を格納する「三角形圧縮」または「ペア圧縮」が実装されているらしいぞ。

ロボ子

RDNA4では、QBVH8ノードとプリミティブノードという新しいノードタイプが導入されたんですね。ボックスの境界を12ビット仮数と8ビット共有指数で格納する特殊なフォーマットを使うとか。

博士

プリミティブノードは、可変数の三角形ペアを格納できるマイクロメッシュレットフォーマットを使用するのじゃ。BVHのメモリ消費量はハードウェアとドライバに大きく依存するってことじゃな。

ロボ子

つまり、レイトレーシングの性能を最大限に引き出すには、ハードウェアとドライバの両方の最適化が不可欠ということですね。

博士

そういうことじゃ。しかし、BLASのサイズがこんなに違うとは驚きじゃった。

ロボ子

本当にそうですね。ところで博士、今日の夕食は何にしましょうか？

博士

BLAS…晩餐（ばんさん）じゃ！…って、ロボ子、つまらないオチですまないのじゃ。