На GPU14 Tech Day AMD порадовала не только объявлением новых видеокарт "Hawaii" поколения "Volcanic Iceland", о которых пока известно мало технических подробностей. AMD также сделала два объявления, на которые многие пользователи не обратили внимание. И совершенно напрасно! Мы решили вернуться к этим темам и раскрыть их потенциальное значение для конечных пользователей и геймеров.
Mantle
Влияние Mantle будет более значительным, чем поначалу предположили многие, включая нас. Mantle не представляет собой дополнение API, подобное TressFX или PhysX, мы получаем новый полноценный API, который позволяет более эффективно обращаться к аппаратным ресурсам. Низкоуровневый API был специально написан для архитектуры "Graphics Core Next". Но зачем AMD вдруг озаботилась написанием собственного API?
На GPU14 Tech Day мы задали этот вопрос Раджа Кодури (Raja Koduri), вице-президенту по аппаратной и программной разработке AMD. Ещё пять лет назад Йохан Андерсон (Johan Andersson), ведущий разработчик DICE, ответственный за разработку нынешнего движка Frostbite, подходил к AMD с идеей собственного API. Но прошло почти четыре года, прежде чем AMD начала реализацию API на практике в виде Mantle. Вероятно, уже тогда стало известно об использовании GPU AMD на архитектуре GCN в приставках следующего поколения Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4. Как и надеялся Андерсон, новое API было призвано обеспечить большую гибкость по сравнению с современными интерфейсами Direct3D и OpenGL. Разработчиков игр утомляют несколько уровней абстракции, которые необходимо пройти для оптимизации игр под "железо". Также и разработчикам аппаратного обеспечения приходится идти на компромиссы, связанные с интерфейсами Direct3D и OpenGL, чтобы программное обеспечение под данные API работало на максимально широком спектре устройств.
Mantle, как мы уже отметили выше, концентрируется на архитектуре GCN. Есть, конечно, и такие преимущества, как более высокая производительность и новые технологии рендеринга, которые можно реализовывать.
Производительность
API является критически важным для производительности GPU и CPU. В частности важно выполнение инструкций, называемых "Draw Calls", которые указывают GPU выполнить рендеринг нужного объекта. Кадр, который покидает конвейер рендеринга, обычно создаётся с помощью нескольких сотен подобных инструкций "Draw Calls". Как утверждает AMD, интерфейс Mantle позволяет выполнить до 9x больше инструкций "Draw Calls" по сравнению с Direct3D. Конечно, Microsoft сегодня работает над этой проблемой, но пока компании не удается успешно обойти избыточную нагрузку на CPU и связанную с этим потерю производительности.
Вскоре мы сможем увидеть, какое влияние Mantle оказывает на производительность. В декабре популярная игра Battlefield 4 получит обновление с поддержкой нового API. Тогда уже можно будет проводить первые прямые сравнения между версиями под Direct3D и под Mantle. Но всё же будет проблематично вынести какое-то общее заключение, поскольку каждый движок и его программирование уникальны, и все зависит от умений разработчиков создавать код наилучшим образом под Mantle.
Успех технологий, подобных Mantle, целиком зависит от игровых разработчиков. Они должны массово начать преобразование своих продуктов под Mantle. AMD постарается максимально упростить данный процесс, обязательные компоненты будут сведены к минимуму. Разработчики получат полный доступ к функциям GPU. От них зависит использование в играх и новых технологий рендеринга. Mantle также поддерживает язык высокого уровня High Level Shading Language (HLSL), на котором сегодня программируют шейдеры, что позволяет более простой перенос существующих игровых движков.
TrueAudio Technology
Технология AMD TrueAudio Technology тоже отняла значительную часть на презентации новых видеокарт AMD. К сожалению, мы не можем раскрывать здесь всех деталей TrueAudio из-за подписанного NDA, но мы можем поговорить о некоторых аспектах технологии и ответить на вопросы. Как и в случае AMD Mantle, появление технологии тесно связано с новыми игровыми консолями, что позволит распространить технологию на нескольких платформах.
Звук сегодня воспринимается многими как второстепенная функция, но он является важным компонентом для любой игры. За прошедшие годы интерес геймеров был прикован, в первую очередь, к видеокартам, а о реализации звука говорили мало. Помогло и то, что Microsoft значительно переработала аудио-стек для low-end контроллеров звука (тех, что встроены на материнские платы), сделав его почти полностью программным. В результате аппаратное ускорение звука осталось в прошлом.
Так что концепция AMD с новой технологией TrueAudio на само деле не такая новая, в прошлом уже встречались схожие реализации. AMD добавила ЦСП (цифровой сигнальный процессор, DSP) на свой GPU, что позволило выполнять аппаратные вычисления звука. Впрочем, такой подход необходим только для сложных звуковых эффектов и многоканальных систем объёмного звука. Если необходимо добиться корректного расположения игрока в 3D-мире, в том числе, и в звуковом окружении, то расчёты становятся намного более сложными. Они требуют не только вычислительных ресурсов, но и отнимают время. Конечно, в играх расчеты звука должны выполняться в реальном времени, чтобы картинка и звук выводились синхронно. Интересно, что технология TrueAudio не требует отдельной звуковой карты. Расчеты ЦСП будут передаваться для воспроизведения на любую звуковую карту, поэтому способ вывода звука не принципиален (колонки, наушники, внешняя система через HDMI или DisplayPort).
AMD рассчитывает на широкое распространение технологии, поскольку игры необходимо отдельно оптимизировать под TrueAudio. Вместе с тем немногие игровые студии разрабатывают собственные звуковые движки самостоятельно, чаще всего они связываются с так называемыми поставщиками "Middleware", которые выполняют эту работу за них. На докладе AMD как раз выступили представители подобных компаний, в том числе GenAudio, Firelight Technologies и AudioKinetics. В частности, реализация TrueAudio запланирована в играх Thief, Battlefield 4 и Star Citizen.
Мы постарались поделиться всей имеющейся информацией по поводу Mantle и TrueAudio. Конечно, "белых пятен" пока много, что связано и с NDA, но мы постарались прояснить наиболее принципиальные моменты обеих технологий.