Shader Compilation là gì? Tại sao tính năng này lại ảnh hưởng đến đồ hoạ khi chơi game trên PC mạnh

Trang bị một dàn PC mạnh, để phục vụ quá trình chơi game được ổn định nhưng tình trạng giật, lag, giật khung hình liên tục xuất hiện. Vậy đâu là nguyên nhân gây ra lỗi trên? Một số lỗi về phần cứng như ổ HDD, kích hoạt card màn hình,... Tuy nhiên, lỗi có thể là do tựa game mà bạn đang chơi.
Một số tựa game vẫn gặp phải tình trạng giật khung hình cho dù máy tính của bạn mạnh đến đâu hoặc bạn chọn cài đặt nào. Điều này là do một quá trình gọi là shader - trình đổ bóng là một trong những lỗi phổ biến xuất hiện trong nhiều tựa game PC.

Shader là gì?

Shader là một trình được chạy bởi một loạt các đơn vị chuyên môn trong GPU có khả năng chạy các chương trình. Shader khác với các chương trình chạy trên CPU thực tế là chúng được sử dụng để thao tác các thuộc tính của một hoặc nhiều nguyên thủy đồ họa.

Sơ đồ đồ họa có thể là một pixel, một đỉnh hoặc một hình tam giác nếu chúng ta đang nói về đường ống 3D. Nhưng Shader cũng có thể là cái mà chúng ta gọi là Compute Shader, thao tác với bất kỳ loại dữ liệu nào, nhưng độc lập với đường ống đồ họa và được sử dụng bên ngoài nó.

Sơ đồ đồ họa có thể là một pixel, một đỉnh hoặc một hình tam giác nếu chúng ta đang nói về đường ống 3D. Nhưng Shader cũng có thể là cái mà chúng ta gọi là Compute Shader, thao tác với bất kỳ loại dữ liệu nào, nhưng độc lập với đường ống đồ họa và được sử dụng bên ngoài nó.

Trình đổ bóng là thứ làm cho các GPU hiện đại trở nên linh hoạt vì các GPU này được thiết kế để chạy bất kỳ thứ gì có thể được thể hiện bằng ngôn ngữ lập trình đổ bóng . Chúng thay thế công nghệ GPU “đường dẫn chức năng cố định” cũ, nơi các loại phép toán đồ họa mà GPU có thể thực hiện được kết nối cứng vào silicon.

Shader Compilation

Compilation là một thuật ngữ máy tính dùng để chỉ việc lấy code được viết bởi một lập trình viên và dịch mã code sang máy mà bộ xử lý có thể dùng để chạy phần mềm. Vì vậy, ví dụ: bạn có thể Compilation code của mình để chạy trên CPU Intel hoặc Apple Silicon.

Bạn cũng có thể  làm điều tương tự trên GPU. Mã shader phải được Compilation để chạy trên nhãn hiệu và kiểu GPU cụ thể được đề cập. Nếu bạn thay đổi GPU, cập nhật drive card màn hình hoặc tựa game được cập nhật, bộ đổ bóng phải được thực hiện lại từ đầu.

Tại sao một số tựa game PC có Shader Compilation gây nên hiện tượng giật, lag? 

Trong một số trò chơi, việc Shader Compilation ở chế độ ẩn và trình sẽ can thiệp vào chính trò chơi đó, gây ra hiện tượng giật hình mà bạn có thể thấy. PC có thể chạy mượt mà nếu không có trình tạo đổ bóng. Một số nhà phát triển cố gắng tối ưu hóa Shader Compilation để công cụ này không ảnh hưởng đến hiệu suất trò chơi. Trong khi đó một số game thủ lại muốn sử dụng trình tạo đổ bóng trong suốt thời gian chơi game.

Lỗi Shader Compilation đặc biệt nghiêm trọng trong các trò chơi Unreal Engine 4, đây là một công cụ trò chơi phổ biến và rộng rãi. Cụ thể, những hiện tượng giật hình này trở thành một vấn đề khi chạy trò chơi dưới DirectX 12 . Điều này một phần là do DirectX 12 thay đổi cách thức hoạt động của quá trình Shader Compilation, trao nhiều quyền kiểm soát hơn cho các nhà phát triển. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là các nhà phát triển còn cách nào khác ngoài việc tối ưu hóa quá trình tạo đổ bóng.

Khắc phục tình trạng giật hình do lỗi Shader Compilation

Các nhà phát triển dừng như đã khắc phục sự cố Shader Compilation trên Unreal Engine 5.1, bao gồn tính năng tự động giúp các nhà phát triển tạo bộ nhớ đệm mà không ảnh hưởng quá nghiêm trọng đến hiệu suất.

Dưới đây là những cách mà bạn cần làm để có thể hạn chế được lỗi giật hình do trình tạo đổ bóng này:

• Nếu một tựa game hỏi bạn có cần trình đổ bóng can thiệp không, hãy bỏ qua nó. Quá trình này có thể mất một chút thời gian, nhưng trải nghiệm trò chơi sẽ không bị giật hình.

• Trừ khi bản cập nhật trò chơi bao gồm bản sửa lỗi giật hình của trình đổ bóng, hãy chờ cho đến khi bạn chơi xong, nếu không trình đổ bóng có thể biên dịch lại.

• Giữ cập nhật drive card màn hình cho đến khi bạn chơi xong game, trong trường hợp nó kích hoạt quá trình biên dịch lại.

• Khi bắt đầu xuất hiện hiện tượng giật hình trong game, hãy nhấn nút tạm dừng và đợi cho đến khi quá trình này kết thúc.

• Sử dụng DirectX 11 thay vì phiên bản DirectX 12 của game. Thông thường, hiện tượng giật hình của shader được giảm bớt hoặc không có, mặc dù bạn sẽ từ bỏ các tính năng của DX12 với giá hời.

• Thay vào đó, hãy chơi trò chơi trên console.

Theo thời gian, vấn đề này có thể sẽ biến mất hoặc trở nên ít xâm phạm hơn. Ví dụ: các nhà phát triển có thể giảm tải quá trình Shader Compilation lên các lõi CPU mà trò chơi không cần, đây là tình huống phổ biến trên các PC hiện đại có nhiều lõi.