NVIDIA RT Core 世代（アールティーコア）
NVIDIA Ray Tracing 専用ハードウェアコア。BVH トラバーサル + Ray-Triangle 交差判定を高速化、Turing〜Blackwell の4世代で性能向上。
概要
NVIDIA RT Core は2018年Turing アーキテクチャ (RTX 20 シリーズ) で初導入されたRay Tracing 専用ハードウェアコア。CPU 実装では実時間困難だったBVH (Bounding Volume Hierarchy) トラバーサル + Ray-Triangle 交差判定 + Ray-Box 交差判定をハードウェア化、ゲーム / 映像制作のリアルタイム光線追跡を実用化した。
世代別進化
| 世代 | GPU | 年 | 主要追加 |
|---|---|---|---|
| Gen1 | Turing (RTX 20) | 2018 | BVH / Triangle Intersection HW |
| Gen2 | Ampere (RTX 30) | 2020 | 2倍スループット + 並列演算 |
| Gen3 | Ada Lovelace (RTX 40) | 2022 | OMM / DMM + Opacity 高速化 |
| Gen4 | Blackwell (RTX 50) | 2024 | BVH8 / Mega-Geometry / RT Cluster |
Gen3 追加機能 (Ada)
- Opacity Micromap (OMM): 透明部分のRT演算省略・効率2倍
- Displaced Micro-Mesh (DMM): 高密度ジオメトリ圧縮表現
- SER (Shader Execution Reordering): RT処理の効率化
- 性能: Cyberpunk Overdrive / Alan Wake 2 等のPath Tracing対応
Gen4 追加機能 (Blackwell)
- BVH8: 8-way 分岐BVH (従来BVH2-4から進化)
- Mega-Geometry: 数億ポリゴン RT処理対応
- RT Triangle Cluster: 三角形クラスタ単位の高速処理
- AI-Powered Texture Compression
- 性能: RT-TFLOPS 380 (RTX 5090)・4090 比2.3倍
主要GPU RT 性能
| GPU | RT Cores | RT-TFLOPS | Path Tracing FPS (Cyberpunk 4K) |
|---|---|---|---|
| RTX 2080 Ti | 68 (Gen1) | 11 | 5fps |
| RTX 3090 | 82 (Gen2) | 36 | 12fps |
| RTX 4080 | 76 (Gen3) | 113 | 21fps |
| RTX 4090 | 128 (Gen3) | 167 | 28fps |
| RTX 5090 | 170 (Gen4) | 380 | 45fps+ |
DLSS との関係
RT Core 単独での Path Tracing 4K は30fps 程度が限界。DLSS (Deep Learning Super Sampling) + Frame Generation と組み合わせて 60-120fps を実現する設計。RT Core が描画した Ray Tracing をDLSS が補間・高解像化。
関連用語との違い
- vs AMD Ray Accelerator: AMD は CU 内Hybrid 実装・NVIDIA は専用RT Core
- vs Intel Ray Tracing Unit: Arc世代RTU・NVIDIA より少し低性能
FAQ
Q1: RT Core 単独で何ができる? A: BVH トラバーサル + 交差判定のみ。シェーディングはCUDA Core / Tensor Core 担当 (DLSS 等)。
Q2: BVH とは? A: Bounding Volume Hierarchy・3Dシーンを階層的に包む構造。光線がどの三角形と交差するか高速検索するための索引。
Q3: Path Tracing と Ray Tracing 違い? A: Ray Tracing は反射 / 屈折 / 影 限定。Path Tracing は更にGI (Global Illumination) を含む全光路シミュレーション。