图形标准Vulkan 1.2发布

开发图形标准的 Khronos 联盟，
发表 规格 Vulkan 1.2，它定义了用于访问GPU的图形和计算能力的API。新规范纳入了两年来累积的修正， 扩张。支持新版本 Vulkan 的驱动程序已经 已发布 英特尔公司、 AMD公司、ARM、Imagination Technologies 和 NVIDIA公司。 Mesa 为驱动程序提供 Vulkan 1.2 支持 禽流感病毒 （AMD 卡）和 ANV （英特尔）。调试器中还实现了 Vulkan 1.2 支持 渲染文档 1.6, LunarG Vulkan SDK 和一组例子 Vulkan-样本.

主 创新:

• 带给你 实现着色器编程语言直到准备好广泛使用 HLSL，由 Microsoft 为 DirectX 开发。 Vulkan 中的 HLSL 支持使得可以在基于 Vulkan 和 DirectX 的应用程序中使用相同的 HLSL 着色器，并且还简化了从 HLSL 到 SPIR-V 的转换。要编译着色器，建议使用标准编译器
  DXC，由微软于2017年开放，基于LLVM技术。 Vulkan 支持是通过单独的后端实现的，它允许您将 HLSL 转换为 SPIR-V 着色器的中间表示。实现不仅涵盖所有内置功能
  HLSL，包括数学类型、控制流、函数、集​​、资源类型、命名空间、Shader Model 6.2、结构和方法，还允许使用 Vulkan 特定的扩展，例如 NVIDIA 的 VKRay。在 Vulkan 之上的 HLSL 模式下，可以组织《命运 2》、《荒野大镖客：救赎 II》、《刺客信条：奥德赛》和《古墓丽影》等游戏的工作。
  

• 规格更新 SPIR-V 1.5，它定义了所有平台通用的着色器的中间表示，并且可用于图形和并行计算。
  SPIR-V 涉及将单独的着色器编译阶段分离为中间表示，这允许您为各种高级语言创建前端。基于各种高级实现，单独生成单个中间代码，可供 OpenGL、Vulkan 和 OpenCL 驱动程序使用，而无需使用内置着色器编译器。
  

• 核心 Vulkan API 包括 23 个扩展，可提高性能、提高渲染质量并简化开发。添加的扩展包括：
  • 按时间顺序的信号量 （时间线信号量），统一与主机和设备队列的同步（允许您使用一个原语在设备和主机之间进行全向同步，而无需使用单独的 VkFence 和 VkSemaphore 原语）。新信号量由单调递增的 64 位值表示，可以跨多个线程跟踪和更新。
    

  • 能够在着色器中使用精度较低的数字类型；
  • HLSL 兼容内存布局选项；
  • 无绑定资源（bindless），通过使用系统内存和GPU内存的共享虚拟空间，消除了对着色器可用资源数量的限制；
  • 正式记忆模型，它定义了并发线程如何访问共享数据和同步操作；
  • 描述符索引 跨多个着色器重用布局描述符；
  • 缓冲链接。

  添加的扩展的完整列表：

  • VK_KHR_8bit_存储
  • VK_KHR_buffer_device_address
  • VK_KHR_create_renderpass2
  • VK_KHR_depth_stencil_resolve
  • VK_KHR_draw_indirect_count
  • VK_KHR_driver_properties
  • VK_KHR_image_format_list
  • VK_KHR_imageless_framebuffer
  • VK_KHR_sampler_mirror_clamp_to_edge
  • VK_KHR_separate_depth_stencil_layouts
  • VK_KHR_shader_atomic_int64
  • VK_KHR_shader_float16_int8
  • VK_KHR_shader_float_controls
  • VK_KHR_shader_subgroup_extended_types
  • VK_KHR_spirv_1_4
  • VK_KHR_时间线_信号量
  • VK_KHR_uniform_buffer_standard_layout
  • VK_KHR_vulkan_memory_model
  • VK_EXT_描述符_索引
  • VK_EXT_host_query_reset
  • VK_EXT_sampler_filter_minmax
  • VK_EXT_标量_块_布局
  • VK_EXT_separate_stencil_usage
  • VK_EXT_shader_viewport_index_layer
• 添加者 超过 50 个新结构和 13 个功能；
• 该规范的缩短版本已针对典型的目标平台准备好了，简化了尚未支持所有扩展的平台上的工作，并且允许无需选择性激活 Vulkan API 的基本功能。
• 该项目的工作仍在继续，以确保与其他图形 API 的可移植性。例如，Vulkan 提供了允许 OpenGL 转换的扩展（辛克), OpenCL (类风湿病毒, 克拉夫克）、OpenGL ES（手套、角度）和 DirectX（DXVK 扩展, vkd3d）通过 Vulkan API，并且相反，使 Vulkan 能够在没有其本机支持的平台上工作（gfx-rs и 灰烬 用于在 OpenGL 和 DirectX 之上工作， MoltenVK 和 gfx-rs 用于在 Metal 上工作）。
  添加了扩展以提高与 DirectX 和 HLSL 的兼容性
  VK_KHR_host_query_reset、VK_KHR_uniform_buffer_standard_layout、VK_EXT_scalar_block_layout、VK_KHR_separate_stencil_usage、VK_KHR_separate_depth_stencil_layouts 和 SPIR-V 实现特定的 HLSL 功能。

未来的计划包括开发机器学习、光线追踪、视频编码和解码的扩展、支持 VRS（可变速率着色）和网格着色器。

回想一下 Vulkan API 卓越 从根本上简化驱动程序、将 GPU 命令的生成移至应用程序端、连接调试层的能力、统一各种平台的 API 以及使用预编译的中间代码表示在 GPU 端执行。为了确保高性能和可预测性，Vulkan 为应用程序提供了对 GPU 操作的直接控制以及对 GPU 多线程的本机支持，从而最大限度地减少了驱动程序开销，并使驱动程序端功能更加简单和可预测。例如，在驱动程序端以 OpenGL 实现的内存管理和错误处理等操作被移至 Vulkan 中的应用程序级别。

Vulkan 跨越所有可用平台，并为桌面、移动和 Web 提供单一 API，允许跨多个 GPU 和应用程序使用一个通用 API。 得益于 Vulkan 的多层架构，这意味着工具可以与任何 GPU 配合使用，OEM 可以在开发过程中使用行业标准工具进行代码审查、调试和分析。 为了创建着色器，基于 LLVM 并与 OpenCL 共享核心技术，提出了一种新的便携式中间表示 SPIR-V。 为了控制设备和屏幕，Vulkan 提供了 WSI（窗口系统集成）接口，它解决了与 OpenGL ES 中的 EGL 大致相同的问题。 Wayland 中开箱即用地提供 WSI 支持 - 所有使用 Vulkan 的应用程序都可以在未经修改的 Wayland 服务器环境中运行。 Android、X11（带 DRI3）、Windows、Tizen、macOS 和 iOS 也可以通过 WSI 进行工作。

来源： opennet.ru