Den grafiska standarden Vulkan 1.3 har publicerats

Efter två års arbete har konsortiet Khronos, som utvecklar grafiska standarder, publicerat specifikationen Vulkan 1.3, som definierar API:et för åtkomst till GPU:ns grafiska och beräkningsmässiga möjligheter. Den nya specifikationen inkluderar de korrigeringar och tillägg som har samlats under två års tid. Det påpekas att kraven i specifikationen Vulkan 1.3 är avsedda för grafikhårdvara av typen OpenGL ES 3.1, vilket kommer att möjliggöra stöd för det nya grafiska API:et på alla GPU:er som stödjer Vulkan 1.2. Vulkan SDK förväntas publiceras i mitten av februari. Förutom den huvudsakliga specifikationen planeras ytterligare tillägg för mobila och stationära enheter i medel- och högre segmentet, vilket kommer att stödjas i utgåvan "Vulkan Milestone."

Samtidigt presenterades en plan för genomförandet av stöd för den nya specifikationen och ytterligare tillägg i grafikkort och enhetsdrivrutiner. Produkter med stöd för Vulkan 1.3 planeras att släppas av företagen Intel, AMD, ARM och NVIDIA. Till exempel har företaget AMD meddelat att de snart kommer att implementera stöd för Vulkan 1.3 i serien av grafikkort AMD Radeon RX Vega samt i alla kort baserade på AMD RDNA-arkitekturen. Företaget NVIDIA förbereder sig för att publicera drivrutiner med stöd för Vulkan 1.3 för Linux och Windows. Företaget ARM kommer att lägga till stöd för Vulkan 1.3 i GPU:erna Mali.

Huvudsakliga nyheter:

• Stöd för strömlinjeformade renderingpass (Streamlining Render Passes, VK_KHR_dynamic_rendering) har implementerats, vilket möjliggör att påbörja rendering utan att skapa renderingpass och framebuffer-objekt.
• Nya tillägg har lagts till för att förenkla hanteringen av kompileringen av grafikpipeline (pipeline, en uppsättning operationer som omvandlar vektorgrafiska primitiva och texturer till pixeldarställning).
  • VK_EXT_extended_dynamic_state, VK_EXT_extended_dynamic_state2 — lägger till ytterligare dynamiska tillstånd för att minska antalet komplierade och kopplade tillståndsobjekt.
  • VK_EXT_pipeline_creation_cache_control — tillhandahåller avancerade verktyg för att hantera när och hur pipelines ska kompillieras.
  • VK_EXT_pipeline_creation_feedback — tillhandahåller information om komplierade pipelines för att förenkla profilering och felsökning.
• Flera funktioner har omvandlats från valfria till obligatoriska. Till exempel är implementeringen av buffertadresser (VK_KHR_buffer_device_address) och Vulkan-minnesmodellen, som definierar hur parallella trådar kan komma åt delade data och synkroniseringsoperationer, nu obligatoriska.
• Verktyg för exakt kontroll av undergrupper (VK_EXT_subgroup_size_control) har tillhandahållits, vilket gör att tillverkare kan erbjuda stöd för flera undergruppsstorlekar, medan utvecklare kan välja den storlek som krävs.
• Tillägget VK_KHR_shader_integer_dot_product har införts och kan användas för att optimera prestandan för maskininlärningsramverk, tack vare hårdvaruaccelerationen av skalärproduktionsoperationer.
• Totalt har 23 nya tillägg inkluderats:
  • VK_KHR_copy_commands2
  • VK_KHR_dynamic_rendering
  • VK_KHR_format_feature_flags2
  • VK_KHR_maintenance4
  • VK_KHR_shader_integer_dot_product
  • VK_KHR_shader_non_semantic_info
  • VK_KHR_shader_terminate_invocation
  • VK_KHR_synchronization2
  • VK_KHR_zero_initialize_workgroup_memory
  • VK_EXT_4444_formats
  • VK_EXT_extended_dynamic_state
  • VK_EXT_extended_dynamic_state2
  • VK_EXT_image_robustness
  • VK_EXT_inline_uniform_block
  • VK_EXT_pipeline_creation_cache_control
  • VK_EXT_pipeline_creation_feedback
  • VK_EXT_private_data
  • VK_EXT_shader_demote_to_helper_invocation
  • VK_EXT_subgroup_size_control
  • VK_EXT_texel_buffer_alignment
  • VK_EXT_texture_compression_astc_hdr
  • VK_EXT_tooling_info
  • VK_EXT_ycbcr_2plane_444_formats
• En ny typ av objekt, VkPrivateDataSlot, har lagts till. 37 nya kommandon och fler än 60 strukturer har implementerats.
• Specifikationen för SPIR-V 1.6 har uppdaterats, vilket definierar en plattformsoberoende mellanrepresentation av shaders som kan användas både för grafik och parallella beräkningar. SPIR-V möjliggör en separat fas för kompilering av shaders till mellanrepresentation, vilket gör det möjligt att skapa frontend-motståndare för olika hög-nivåspråk. Utifrån olika hög-nivåimplementationer genereras en enhetlig mellanrepresentation som kan användas av drivrutiner för OpenGL, Vulkan och OpenCL utan inbyggd shaderkompilator.
• En konceptuell profil för kompatibilitet har föreslagits. Den första profilen, en grundprofil (baseline profile), har förberetts av Google för Android-plattformen, vilket kommer att förenkla fastställandet av stödnivån för avancerade Vulkan-funktioner på enheten, som går utöver Vulkan 1.0-specifikationen. För de flesta enheter kan stödet för profilen säkerställas utan att OTA-uppdateringar krävs.

Vi påminner om att Vulkan API är anmärkningsvärt för sin radikala förenkling av drivrutiner, flytt av GPU-kommandogenerering till applikationssidan, möjligheten att ansluta felsökningslager, standardisering av API för olika plattformar och användning av förkompilerade mellanrepresentationskod för körning på GPU-sidan. För att säkerställa hög prestanda och förutsägbarhet ger Vulkan applikationer verktyg för direkt hantering av GPU-operationer och inbyggt stöd för flertrådad bearbetning av GPU-kommandon, vilket minimerar overheaden från drivrutinen, medan de funktioner som implementeras på drivrutinsidan förenklas och blir mer förutsägbara. Till exempel, operationer som minneshantering och felhantering, som implementeras i OpenGL på drivrutinsidan, har i Vulkan flyttats till applikationsnivå.

Vulkan täcker alla tillgängliga plattformar och tillhandahåller ett enhetligt API för skrivbordssystem, mobila system och webben, vilket möjliggör användning av ett gemensamt API för olika grafikkort och tillämpningsområden. Tack vare Vulkan's lagerarkitektur, som möjliggör skapandet av verktyg som fungerar med alla GPU:er, kan hårdvarutillverkare använda standardverktyg för kodkontroll, felsökning och profilering vid utveckling. För att skapa shader-program erbjuds en ny bärbar mellanrepresentation SPIR-V, baserad på LLVM och som använder gemensamma grundteknologier med OpenCL. För hantering av enheter och skärmar erbjuder Vulkan ett WSI (Window System Integration) gränssnitt, som uppfyller ungefär samma syften som EGL i OpenGL ES. WSI-stöd finns direkt tillgängligt i Wayland — alla applikationer som använder Vulkan kan köras i en oförändrad miljö. servrar Wayland. Stöd för arbete via WSI är också tillgänglig för Android, X11 (med DRI3), Windows, Tizen, macOS och iOS.

Källa: opennet.ru