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  日,Khronos Group发布了Vulkan API的首个正式版本。从此,数字图形技术产业诞生了一个真正意义上能与OpenGL、Direct3D分庭抗礼的全新图形接口项目。 而2016年4月,Google在第二个Android N的开发预览版中正式加入了Vulkan的支持。当地时间5月18日,Google在一年一度的I/O大会上正式宣布Android N即7.0起将全面支持Vulkan API。
  什么是Vulkan?它的技术优势何在?本文并简单介绍Vulkan的技术特点和优势,并分析为什么在VR/AR时代,以华为为代表轻GPU重CPU的智能手机为什么会落后。
  什么是Vulkan
  Vulkan最早是2015年由Khronos Group发布的一个低负载、多平台3D图形和运算API接口,当时被称为下一代OpenGL项目,但在这一名字发布后项目就被中止。目前的Vulkan API是由AMD资助Khronos,基于AMD的Mantle API重新进行构建和开发的低级图形接口,目标是成为类似OpenGL那样的跨行业标准。
  Vulkan针对高性能的实时3D应用,如跨平台的各类3D游戏和交互软件,并提供更好的性能和更低的CPU占用率,而且在多核CPU协同负载运行更加优秀。
  Vulkan的特点
  Vulkan的目的是全面优于OpenGL等老的API。提供更低的运行开销、更直接的GPU控制,和较低的CPU使用率。它的优点包括:
  一、减少了驱动的开销,降低CPU的运行负担。
  二、通过批处理方式减少CPU的负担,将CPU从额外的运算和渲染中解放出来去执行别的任务。
  为当前市面主流的多核心处理器工作更智能和均衡,以往的DirectX11或OpenGL最初是为单核CPU设计,无法轻易地将工作负载均衡扩展,导致了一些处理器核心在工作的时候而另一些核心处于完全闲置状态,造成了性能缺陷和瓶颈。
  OpenGL使用高级语言GLSL编写着色器,它迫使每个OpenGL驱动必须为了GLSL运行自己的编译器将运行的程序解释成目标平台的可执行代码。而Vulkan提供了一种被成为SPIR-V的二进制中间层格式,类似于HLSL着色器在DirectX中被编译的二进制代码。它减轻了显卡驱动方的负担,着色器可预编译,并允许程序开发者使用GLSL以外的语言编写着色器。
  &将计算核心和图形着色渲染统一管理,无需使用单独的计算API和图形API进行连接。
  &为移动设备和高端显卡提供跨平台的API接口支持。
  &API的系统无关性提高了应用的可移植性。
  OpenGL
  Vulkan
  一个单一的全局状态设备 无全局状态的基于对象标准
  状态由单一的内容进行连接 所有的状态概念都定位于命令缓冲区
  GPU内存和同步工作通常被隐藏 显式的内存管理和同步控制
  大量的错误检测 Vulkan驱动无错误检测
  软件支持
  支持Vulkan的游戏 ―― 《DOOM》
  在游戏方面,2016年5月最新上市的知名游戏《Doom》提供了Vulkan的支持,并获得了巨大的性能提升。Epic开发的Unreal Engine 4[虚幻4]引擎和Valve的Source 2也即将支持Vulkan。
  Vulkan提供了图形系统界面的处理接口,而Android N开始全面支持Vulkan。苹果并没有考虑加入相关支持,但有应用开发商考虑为iOS编写基于Metal的Vulkan API第三方兼容接口。
  硬件支持
  由于Vulkan API需要显卡厂商提供驱动支持,因此用户设备是否支持Vulkan取决于厂商提供的驱动。
  Vulkan1.0支持
  AMD GCN系列架构的设备[独显、APU、PS4和XBOX1主机等]、Polaris Windows、Ubuntu
  NVIDIA Kepler、Maxwell、Pascal架构的显卡或Tegra X1等移动处理器 Linux\Windows\Android
  英特尔 仅Skylake系列处理器 仅测试版驱动支持
  ImaginationTechnologies PowerVR 6系列及更新型号 全平台支持
  高通 Adreno 400和500系列 全平台支持
  ARM Mali Midgard1-4 全平台支持
  总结和前景评价
  率先支持Vulkan的企业和产品
  原生支持Mantle、Vulkan和DirectX 12的游戏,尽管不一定会带来决定性的性能提升,也无法让入门的集显核显能瞬间媲美高端独显,但CPU负载明显更低,图形效率更加出色。对于急切想体现其自身绝对技术优势的图形单元领域,尤其是NVIDIA“帕斯卡”、AMD“北极星”等新工艺架构的图形单元即将发布上市之际,NVIDIA和AMD自然会站在最前线。对于移动设备来说,由于半导体工艺和硬件架构发展已经接近极限,任何一点的系统级效率和性能提升都是必须的,因此高通、ARM等企业同样非常重视。相对来说,Vulkan的优点和英特尔优势硬件和应用关联没有前面谈及的厂商那么紧密,其跟进自然也不会很积极。
  OpenGL游戏演示 ―― 《Minecraft》
  OpenGL游戏演示 ―― 使用GLSL渲染的《Minecraft》
  使用HLSL渲染的《上古卷轴5:天际》
  诞生于旧时代的OpenGL,虽然也增加了大量改进,如OpenGL ES等,但这个接口过于古老、繁杂,已经成为了很明显的瓶颈。随着主机、PC游戏技术水平的进步,3D游戏画面也越来越出色或逼真,移动游戏画面的水平也在水涨船高,但OpenGL尤其是GLSL的效率太低,在常规移动应用上几乎是无法实现的级别,景深、体积光和环境光等对游戏图像带来立竿见影提升的效果无法出现在手游上。同时对于画面速度要求快越好的VR应用来说,OpenGL的效率已经不够用。OpenGL的效率低下也祸及了Android和iOS等移动操作系统的图形界面运行速度,一个看起简单的动画或半透明渐变缩放等效果,被拆解成大量的OpenGL指令并等待缓冲,这些无关紧要的步骤成为了手机CPU运行负担最重的时刻,随着1080p甚至2K级别分辨率成为手机和平板设备的主流,大量的像素数据和CPU处理已经让设备不堪重负。
  《Asphalt 8》―― 基于Unity开发的免费竞速游戏
  《Forza 6》―― 基于DirectX 12开发的UWP下的免费竞速游戏
  Vulkan的普及,也会急速加剧应用开发水平的两极分化――画面酷炫、效果出色的应用比起画面简单的应用反而是硬件利用效率更高的那个。随着GPGPU通用计算的广泛和深入,目前许多手机应用如拍照、视频录制和解码播放、3D游戏和VR、AR等交互应用中也会通过高效的GPU运算提升性能使用体验,普通用户并不需要了解其中的技术细节,也能切身体会到新技术给我们带来的好处。
  Vulkan在不同硬件和应用环境下的作用
  根据此前三星研究院的统计,Android N版本的Galaxy S7 edge对比之前的软件版本将可以延长40分钟的续航时间,滑动和打开关闭APP平均可以降低6%的电量消耗。
  据悉,三星Galaxy S7/S7 edge将成为该公司首款支持Vulkan API的手机。在PC、平板、智能手机中GPU运算越来越重要,尤其是VR热潮的推动下,联发科、华为海思等重CPU轻视或者说对提高GPU性能根本无能为力的厂商的确要完蛋了。
  继续阅读:软件 Android 虚拟现实 GPU
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电子邮件:华为麒麟950太悲剧 Mate8 GPU竟然只相当于小米4C水平
豹子上树 o  来源:前瞻网 E40687
前瞻科技快讯,华为海思麒麟950今天正式发布,真正的压轴旗舰Mate8也将在11月26日发售,虽然麒麟950今天爆出的8万2的跑分再创新高。不过根据华为公布的数据显示,其采用的T880Mp4
GPU性能一般,仅仅相当于骁龙808中Adreno 418的水平,也就是说,游戏性能方面,华为Mate8其实与1299元的小米4C之间没有太大的差距。
华为宣称麒麟950的性能比上代提升一倍,工艺全面升级,全新的ISP,协处理器、HIFI等,综合表现可追上高通和三星旗舰处理器。但麒麟950采用的Mali
T880 Mp4性能表现却比较一般,不如骁龙810的Adreno 430和三星Exynos Mali-T760MP8,仅仅相当于骁龙808采用的Adreno
418水平。Adreno 430自不用说,初期所向披靡,但后来被三星Exynos 7420中的八核T760吊打,Mali T880和Mali
T760架构一致,主频进行了提升,但华为用的只是四核,三星则是八核,并且在14纳米工艺下,主频也并不逊色多少,因此麒麟950的在GPU性能的差距很容易可以看出。
有媒体整理出2015年移动处理器GPU性能对比,从中我们可以很清晰地看出麒麟950的GPU在当前旗舰中的地位,完全无法超越骁龙810和三星Exynos
7420,甚至比苹果上代A8也差了一截,只与骁龙808旗鼓相当。另外苹果A9的GPU图形性能堪称逆天,遥遥领先,证实了其采用的PowerVR
GT7600的强悍性能。
即便麒麟950在GPU部分没能超过高通,但比联发科还是强了不少的,Helio X10仅仅相当于骁龙801的成绩,麒麟950万胜之,不过十核的Helio
X20就要来了,将为兄弟复仇。Helio X20同样会采用Mali T880
GPU,CPU升级到十核,但只有两颗高性能A72核心,麒麟950的CPU是八核,包含四颗A72核心,联发科的核心数大战是否会强压麒麟呢?随着Mate8和vivo
X6的发布,很快就能见分晓了。
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