Microsoft DXR y XDR: guía completa de la nueva ola de DirectX

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El trazado de rayos y la seguridad avanzada parecen mundos distintos, pero bajo las siglas de Microsoft DXR y XDR se esconde una revolución conjunta en gráficos y ciberseguridad que va a marcar el futuro del PC, las consolas y las empresas. Por un lado, DirectX Raytracing redefine cómo vemos los juegos y las experiencias visuales; por otro, Microsoft Defender XDR cambia la forma en la que se detectan y frenan los ciberataques modernos.

En las últimas presentaciones técnicas de Microsoft y sus socios se ha dibujado un panorama en el que DXR 1.2, DXR 2.0, Shader Model 6.9, SER, OMM, Neural Rendering y XDR encajan como piezas de un mismo ecosistema. Gráficos fotorrealistas, integración de IA en la tubería gráfica, compilación avanzada de shaders y defensa automatizada contra amenazas forman un combo que, dicho en plata, va a cambiar tanto cómo jugamos como cómo protegemos nuestros datos.

Qué es el ray tracing y por qué Microsoft DXR es tan importante

Cuando hablamos de ray tracing (o raytracing, como prefiere escribirlo Microsoft) nos referimos a una técnica que intenta imitar cómo se comporta la luz en el mundo real. Aunque nosotros vemos objetos, texturas y colores, en realidad lo que llega a nuestros ojos son fotones reflejados, refractados y absorbidos por todo lo que nos rodea.

La aproximación clásica del ray tracing consiste en calcular sólo los rayos de luz que realmente influyen en la imagen final, en lugar de simular todos los fotones que vuelan por la escena. Es decir, se lanzan rayos desde la cámara (o el ojo del jugador) hacia la escena y se registra dónde impactan, qué materiales encuentran, cómo rebotan y qué iluminación generan, descartando todo lo que no cambia el fotograma actual.

Microsoft, en colaboración muy estrecha con NVIDIA y otros fabricantes, decidió llevar este enfoque a Windows creando DirectX Raytracing (DXR) dentro de DirectX 12 (consulta cómo descargar y actualizar DirectX en tu PC). No es una API separada, sino una ampliación de D3D12 que permite a los motores gráficos integrar ray tracing sin reescribir todo el renderizado desde cero.

La gran ventaja para los estudios es que DXR se ha diseñado para encajar con motores tan populares como Unreal Engine, Frostbite o Unity, y para funcionar incluso en parte del hardware ya existente. Eso sí, que haya soporte de software no significa que cualquier GPU vaya a mover escenas complejas de ray tracing a un frame rate aceptable; ahí entra el papel del hardware y de las nuevas técnicas de optimización. (Puedes ver las especificaciones de tu PC para comprobar compatibilidad.)

Un ejemplo de cómo se ha ido ampliando este soporte es la llegada de controladores como los GeForce 425.31 de NVIDIA, que activaron funciones de trazado de rayos en la gama alta de tarjetas GTX (GTX 1060 6 GB, 1070, 1080, 1660 y la familia TITAN X/XP/V). Aunque el rendimiento no compite con las RTX, demuestra que parte de la base instalada puede experimentar efectos DXR, aunque sea con limitaciones (si tienes problemas, consulta fallos gráficos en Windows 11 con NVIDIA).

De DXR 1.2 a Shader Model 6.9: SER y HitObject para domar la divergencia

La evolución de DXR ha venido acompañada de nuevas versiones de Shader Model y mejoras específicas para resolver uno de los grandes problemas del ray tracing moderno: la divergencia de hilos. En cargas de trabajo de ray tracing cada rayo sigue su “aventura”: algunos fallan sin encontrar nada, otros golpean un material sencillo, otros atraviesan geometría semitransparente o materiales muy complejos.

Esta diversidad provoca que los hilos de ejecución de la GPU recorran rutas de sombreado muy distintas y accedan a datos diferentes al mismo tiempo, rompiendo la coherencia que las GPU necesitan para explotar su paralelismo masivo. El resultado son unidades poco ocupadas, más latencias y menos FPS de los deseados.

Con Shader Model 6.9, Microsoft introduce Shader Execution Reordering (SER), una ampliación diseñada para que el propio shader comunique al hardware dónde hay trabajo similar que se puede reagrupar. A través de nuevas primitivas en HLSL, el código indica qué hilos van a resultar más caros o más ligeros, y el hardware puede reordenar su ejecución para maximizar la eficiencia.

En paralelo, se ha mejorado el concepto de HitObject, que separa claramente la fase de recorrido de la estructura de aceleración (traversal, intersecciones, AnyHit/Intersection) de la fase de sombreado final (ClosestHit/Miss). En la práctica, el motor puede trazar el rayo, almacenar la información de impacto en un objeto y decidir más tarde cuándo y cómo ejecutar el sombreado final, incluso insertando lógica adicional entre medias.

Esta combinación de HitObject + SER permite mejorar la coherencia tanto de ejecución como de acceso a memoria. La API define qué datos lleva un HitObject (si ha habido impacto, atributos, transformaciones, índices, etc.) y establece puntos de reordenamiento (“reorder points”) donde la GPU tiene permiso para pausar, reagrupar invocaciones y relanzarlas de forma más eficiente.

Resultados reales: la demo técnica de Microsoft y las ganancias de rendimiento

Para mostrar que SER y HitObject no son solo teoría, Microsoft publicó una demo técnica basada en el ejemplo D3D12RaytracingHelloShaderExecutionReordering. Se trata de un “hello world” modificado que dibuja un rectángulo a pantalla completa, coloreado usando coordenadas baricéntricas de triángulos, y que fuerza una situación extrema de divergencia.

En esta escena se distribuyen bandas verticales donde algunos rayos hacen un trabajo muy simple y otros cargan con un cálculo mucho más pesado. Sin SER, ambos tipos de rayos se mezclan en los mismos grupos de ejecución, de modo que el rendimiento global lo acaba marcando el trabajo más costoso, desperdiciando el potencial de la GPU.

El shader aprovecha SER para etiquetar qué hilos serán más caros y dar a la GPU la oportunidad de agrupar aquellos con un coste similar. De esta forma, se consiguen bloques de trabajo mucho más homogéneos y se reduce drásticamente la ineficiencia generada por la divergencia original.

Los datos presentados por Microsoft muestran que, en algunas configuraciones basadas en tarjetas Intel Arc B-Series, se han logrado mejoras de rendimiento de hasta un 90 % dentro de esta prueba sintética. En el extremo de gama alta, una NVIDIA GeForce RTX 4090 ve incrementos de FPS cercanos al 40 % en la misma demo al activar SER.

La propia compañía advierte de que se trata de un escenario sintético creado para maximizar el beneficio del reordenamiento, no de un juego real, por lo que las ganancias en títulos comerciales serán más moderadas. Aun así, es una referencia muy clara de en qué tipo de escenas (path tracing con muchos materiales distintos, shaders de coste muy dispar y patrones de ejecución poco coherentes) el uso de SER tiene más sentido.

DXR 1.2, OMM y SER: hasta un 40 % más de rendimiento en escenas complejas

Dentro de las novedades anunciadas en el ecosistema DirectX, Microsoft ha destacado la actualización de DirectX Raytracing 1.2, que introduce de forma oficial dos piezas clave: Opacity Micromaps (OMM) y Shader Execution Reordering (SER). Ambas apuntan a recortar de forma considerable el coste del trazado de rayos, especialmente en escenas densas y con path tracing.

Las OMM permiten optimizar la geometría relacionada con transparencias y opacidad, gestionando de manera mucho más eficiente qué partes de un objeto deben considerarse opacas, transparentes o ignorarse en las intersecciones. En determinados títulos con path tracing se ha observado una mejora de rendimiento que puede alcanzar hasta 2,3 veces al aprovechar bien esta representación más inteligente de la opacidad.

Por su parte, SER, como ya hemos visto, reorganiza inteligentemente la ejecución de los sombreadores para agrupar hilos con trabajo similar. En algunos casos concretos, el renderizado puede llegar a ser el doble de rápido al reducir los cuellos de botella derivados de la divergencia.

El objetivo que Microsoft marca para DXR 1.2 es ofrecer hasta un 40 % más de rendimiento en escenas especialmente complejas, aquellas donde convergen ray tracing y path tracing con materiales y geometrías muy variados. Juegos con iluminación global por rayos, reflejos múltiples y abundante uso de transparencias son los candidatos ideales para beneficiarse de estas mejoras.

Estudios como Remedy ya han mostrado ejemplos prácticos combinando OMM y SER en producciones reales. Durante la GDC, se enseñó cómo en Alan Wake 2 el coste del ray tracing se puede recortar aproximadamente en un tercio al integrar bien ambas tecnologías, lo que deja margen para mejorar calidad visual o subir FPS sin pedir más potencia de hardware.

DXR 2.0, Shader Model 6.10 y el nuevo ecosistema DirectX

Mirando hacia adelante, Microsoft ha presentado la hoja de ruta de DXR 2.0 como siguiente salto generacional en trazado de rayos. Esta versión establece nuevos requisitos mínimos para que un dispositivo pueda anunciar soporte completo en la API.

DXR 2.0 exige al hardware Shader Model 6.10, Opacity Micromaps y TriangleObjectPositions. Los dispositivos que no cuenten con OMM podrán ofrecer un soporte parcial, etiquetado como Tier 1.2, siempre que mantengan SER activo para mitigar parte del coste del ray tracing.

Shader Model 6.10 incorpora funciones como TriangleObjectPositions, que facilitan el acceso a la información geométrica de los triángulos de manera más directa dentro de los shaders, requisito clave para algunas de las características avanzadas de DXR 2.0. No obstante, ciertos dispositivos podrían exponer TriangleObjectPositions sin cumplir todos los requisitos de DXR 2.0, de ahí que Microsoft haya definido el nuevo nivel D3D12_RAYTRACING_TIER_2_0, que agrupa el conjunto total de capacidades.

La especificación de DXR 2.0 está todavía en desarrollo, pero Microsoft ya ha publicado documentación anticipada para coordinar con los fabricantes de GPU y con los motores gráficos (comprueba que tu sistema está actualizado y sabe qué versión de Windows 11 tienes instalada). El plan es lanzar una primera vista previa a finales del verano de 2026, con la mirada puesta en que la próxima generación de hardware, incluida la futura Xbox y la siguiente PlayStation, llegue al mercado con estas funciones plenamente integradas.

Todo esto encaja con un contexto donde se espera que la próxima Xbox y PlayStation 6 apuesten fuerte por DXR 2.0 y un ecosistema DirectX muy ligado al aprendizaje automático. AMD, que suministra el hardware de estas consolas, ya está preparando compatibilidad con estas tecnologías en sus próximas GPU, a la vez que trabaja en soluciones como FSR de nueva generación.

Cooperative Vectors, IA y DirectX Linear Algebra: la IA entra en el shader

Uno de los anuncios más llamativos en GDC ha sido la incorporación de los Cooperative Vectors en Shader Model 6.9. Esta capacidad permite ejecutar operaciones vectoriales optimizadas para redes neuronales directamente dentro del shader, abriendo la puerta a integrar técnicas de machine learning en medio de la tubería gráfica sin trucos ni capas intermedias (ver la estrategia de Microsoft en Windows 11).

Con Cooperative Vectors, los desarrolladores pueden aprovechar los motores de aceleración especializados del hardware para realizar tareas complejas de ML, desde compresión neural de texturas hasta sistemas de iluminación avanzados basados en IA, todo ello sin abandonar la lógica de shaders que ya conocen.

Técnicas que antes parecían experimentales, como Neural Texture Compression o Neural Radiance Caching, empiezan a tratarse como parte del estándar. Neural Block Texture Compression, por ejemplo, permite reducir mucho el uso de memoria manteniendo una calidad visual muy alta, algo clave para mundos cada vez más detallados y resoluciones más altas.

Para dar soporte a estas cargas de trabajo, Microsoft introduce también DirectX Linear Algebra, un modelo unificado para operaciones vectoriales y matriciales destinadas a ML. El objetivo es ofrecer un control explícito sobre matemáticas, flujo de datos y ejecución de estos kernels dentro del contexto gráfico, evitando cuellos de botella y mejorando la coherencia entre etapas de renderizado e inferencia.

Fabricantes como NVIDIA, AMD e Intel ya han confirmado planes para adoptar estas capacidades. NVIDIA, por ejemplo, habilita estas funciones en su arquitectura Blackwell, mientras que AMD las irá integrando en sus GPU próximas, alineadas con nuevas versiones de FSR y otras tecnologías de renderizado inteligente.

DirectX Compute Graph Compiler y la integración total del ML

Junto a Linear Algebra, Microsoft ha presentado DirectX Compute Graph Compiler, un compilador diseñado para ejecutar modelos de machine learning completos con rendimiento nativo en GPU dentro del ecosistema DirectX. La idea es que el desarrollador pueda insertar un grafo de ML en el pipeline sin tener que reescribirlo a mano en forma de shaders tradicionales.

El compilador analiza el grafo, optimiza automáticamente operadores, memoria y planificación de ejecución y lo integra con herramientas como PIX, facilitando la depuración y el perfilado. Esto mantiene la flexibilidad de los modelos de alto nivel, pero crea binarios optimizados que se comportan como si hubieran sido escritos específicamente para la GPU objetivo.

La portabilidad entre fabricantes es un pilar: AMD, Intel, NVIDIA y Qualcomm han subrayado la importancia de contar con una API común que les permita exponer sus capacidades de ML sin fragmentar el ecosistema. Para los estudios significa menos código específico de cada GPU y más tiempo dedicado al diseño de juegos o aplicaciones.

En cuanto a disponibilidad, Compute Graph Compiler llegará inicialmente en una vista previa privada, mientras que DirectX Linear Algebra se ofrecerá en vista previa pública en abril. La industria ya se está moviendo para integrar estas herramientas en motores comerciales y herramientas internas de desarrollo.

Advanced Shader Delivery: compilación de shaders sin tirones

Otro frente donde Microsoft está metiendo mano es el de la compilación y entrega de shaders en Windows. El nuevo sistema Advanced Shader Delivery busca unificar el comportamiento entre plataformas como Xbox y PC, reduciendo drásticamente las esperas y los microcortes provocados por compilaciones en tiempo real.

Esta tecnología ya funciona en dispositivos como Xbox ROG Ally y Ally X, y ahora se extiende al ecosistema Windows con el apoyo de Agility SDK 1.619. La idea es que los estudios puedan distribuir colecciones de shaders precompilados, adaptadas al hardware real del jugador, desde la primera ejecución del juego.

Para lograrlo se introducen dos APIs clave: App Identity, que permite que la aplicación declare su identidad ante D3D12 y el controlador gráfico, y Stats API, que ofrece métricas sobre el funcionamiento de la base de datos de shaders precompilados (tasas de acierto en caché, uso, etc.). Con estos datos, los desarrolladores pueden ajustar mejor qué shaders se incluyen y cómo se actualizan.

Los estudios deberán generar y empaquetar la colección SODB (Shader Object Database) en el motor y enviarla junto al juego a través del Xbox Partner Center. AMD, Intel, NVIDIA y Qualcomm ya han mostrado su apoyo al sistema, confirmando soporte para sus GPU actuales y futuras, desde GeForce RTX hasta Intel Lunar Lake/Panther Lake o Qualcomm Adreno X2.

El efecto práctico es una reducción de compilaciones redundantes y, por tanto, menos picos de CPU, menos tirones y una experiencia mucho más estable en dispositivos de sobremesa y portátiles, justo en un momento en el que el ray tracing y la IA elevan mucho la complejidad de los shaders.

Microsoft Defender XDR: la otra cara de la sigla XDR

En el terreno de la ciberseguridad, las siglas XDR hacen referencia a Extended Detection and Response, un enfoque que Microsoft ha materializado en su plataforma Microsoft Defender XDR (antes llamada Microsoft 365 Defender). Aquí no hablamos de gráficos, sino de detección, investigación y respuesta unificadas frente a amenazas avanzadas.

Microsoft Defender XDR se presenta como una solución XDR líder del sector, capaz de ofrecer protección nativa en múltiples frentes: endpoints, dispositivos IoT, identidades híbridas, correo electrónico, herramientas de colaboración y aplicaciones en la nube. Todo ello se gestiona con una visibilidad centralizada, análisis potentes y capacidad de interrumpir ataques automáticamente.

La plataforma amplía el conjunto clásico de protecciones de Microsoft añadiendo seguridad de correo electrónico y gestión de identidades y acceso como pilares preventivos. Junto con capacidades de recuperación automática para incidentes comunes y flujos de respuesta automatizados desde el centro de operaciones de seguridad (SOC), ayuda a escalar los equipos y a proteger la continuidad del negocio frente a amenazas avanzadas.

Más allá de la tecnología, la implementación de XDR se entiende como una evolución estratégica de cómo opera la seguridad en una organización. No basta con activar una consola: hay que revisar procesos, roles y responsabilidades para que detección, análisis y respuesta estén coordinados y sean lo más ágiles posible.

Cómo abordar una implementación eficaz de XDR en la organización

El primer paso para desplegar XDR es realizar una evaluación honesta de la postura de seguridad actual. Esto implica revisar las herramientas existentes, los flujos de trabajo del SOC, los puntos ciegos de monitorización y las zonas donde la detección o la respuesta siempre llegan tarde. También hay que identificar sistemas en silos y problemas recurrentes que saturan a los analistas.

Tras esa radiografía inicial, toca definir objetivos claros y criterios de éxito. Algunas metas típicas son acortar el tiempo medio para detectar (MTTD), reducir el tiempo medio para responder (MTTR), bajar el volumen de falsos positivos y simplificar las operaciones del SOC. Es fundamental establecer métricas cuantificables ligadas a estos objetivos para medir si XDR está aportando el valor esperado.

XDR se alimenta de visibilidad, por lo que es imprescindible integrar todas las fuentes de datos relevantes: endpoints, cargas de trabajo en la nube, sistemas de correo, plataformas de identidad, redes y, si aplica, tecnología operativa (OT). Cuanto más completo sea el panorama, más fácil será para los motores de IA detectar patrones y anomalías que en un solo dominio pasarían desapercibidos.

Con las fuentes ya conectadas, llega el turno de ajustar los modelos de detección, las reglas de correlación y los umbrales de alerta. La clave es que las alertas que lleguen al analista sean accionables, agrupando señales relacionadas en incidentes coherentes para reducir ruido. Esta fase requiere monitorización continua y ajustes para adaptarse a la evolución de las técnicas de ataque.

Por último, una implementación madura de XDR necesita automatizar al máximo los flujos de respuesta repetitivos sin perder control humano. A través de playbooks o cuadernos de estrategias, se diseñan secuencias de contención, corrección y notificación que el sistema puede ejecutar de forma automática o semiautomática, liberando a los analistas para tareas de mayor valor.

Este ciclo no termina nunca: hay que probar, refinar y optimizar de forma continua. Simulaciones de incidentes, análisis post mortem de ataques reales y revisiones periódicas de indicadores como MTTD, MTTR o tasa de falsos positivos son esenciales para mantener el sistema alineado con los riesgos reales del negocio.

Ray tracing en el hardware: de NVIDIA a AMD Radeon RX 6000

La llegada de DXR al ecosistema de PC no tendría sentido sin hardware capaz de acelerar ray tracing por hardware. NVIDIA abrió el fuego con las RTX, pero AMD se sumó con su arquitectura RDNA 2 y la familia Radeon RX 6000, que incorporan unidades dedicadas para estas tareas.

Las primeras tarjetas Radeon RX 6000 que llegaron al mercado, como las Radeon RX 6800 XT y RX 6800, ya ofrecían soporte de ray tracing por hardware integrado en su diseño. Esto permitió que los jugadores de AMD pudieran empezar a disfrutar de reflejos, sombras y efectos de iluminación basados en DXR, y que los desarrolladores aprovecharan técnicas de trazado de rayos sin atarse a un único fabricante.

En paralelo, NVIDIA ha continuado ampliando su soporte, tanto en las gamas RTX como, de forma parcial, en algunas GTX de gama alta mediante controladores específicos. Intel también entra en juego con sus Arc, donde se han visto ganancias espectaculares con tecnologías como SER en las demos técnicas de Microsoft.

La combinación de todo este hardware con las nuevas versiones de DXR, Shader Model 6.9/6.10, OMM, SER y el resto del ecosistema DirectX dibuja un escenario en el que el trazado de rayos y el renderizado neuronal serán la norma en la próxima generación de juegos y aplicaciones visuales, tanto en PC como en consolas.

Todo este conjunto de avances —DXR 1.2 y 2.0, SER, OMM, Cooperative Vectors, Linear Algebra, Compute Graph Compiler, Advanced Shader Delivery y la estrategia de XDR en seguridad— muestra cómo Microsoft está construyendo un ecosistema unificado donde gráficos, IA y ciberseguridad evolucionan de la mano, preparando el terreno para una generación de experiencias visuales más espectaculares y, al mismo tiempo, mejor protegidas frente a las amenazas modernas.