DirectX 11.2 三大新功能上陣,Mantle 榨乾硬體潛能

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獨門技:Mantle 與 True Audio

AMD依舊搶先支援新版本DirectX,但依照過去的慣例,等到真有支援的遊戲推出仍得等上好一陣子。過去的DirectX 10.1與DirectX 11.1都是呼聲大反應小,這次DirectX 11.2跟著Windows 8.1推出,多少增加了注目度。但未來NVIDIA勢必也會支援新版本DirectX,新卡有多少新技術才是重要的關鍵。

Mantle 是底層 API

在幾星期前的發表會,AMD曾說過相較於硬體變化,這次顯卡的軟體更有看頭,指的就是那Mantle。簡單而言,Mantle類似遊戲主機的程式編寫軟體,但並非DirectX這類位於中間層的API(Application Programming Interface,應用程式介面),而是更為底層的API。遊戲主機開發不易,上市後得經過數年的時間才會停產,如何榨出硬體效能就是最大的關鍵。通常也因為硬體升級不易,開發商都會盡量發揮硬體的最佳效能。

然而PC端則不同於遊戲主機,產品每年更新導致效能浪費,無法完全發揮硬體應有的效能表現。AMD在PC端導入如遊戲主機使用的底層API,讓開發者能接觸深的層面,發揮更多的硬體效能。以PS4這類遊戲主機來說,要溝通GPU就得經過3個層級,最上方是類似DirectX的Wrapper API,接著是底層(Low Level)API,最後則是驅動程式層級,最後才能接觸到GPU。

DirectX 11.2 三大新功能上陣,Mantle 榨乾硬體潛能 

▲Mantle包括4個層面,GCN、Mantle Driver、Mantle API,最外面則是Graphics Applications。

Mantle 對 GPU 最佳化

雖說不少人猜測Mantle是跨平台的API,然而近期微軟部落格表示Xbox One不支援Mantle,僅支援DirectX。AMD即回應Mantle僅提供PC端類似遊戲主機的開發環境,透過底層的API會有助於開發。Mantle包括的4個層面,由內而外分別是GCN核心、Mantle Driver、Mantle API,最外面則是Graphics Applications。

繪製、編寫圖形的麻煩之處,其中一點就是Draw Call(繪圖命令),即CPU負責的圖形調用跟API之間的指令。GPU執行Issue的Draw Call增加,會導致API端處理加重,進而佔用CPU效能,並會增加開發者的負擔。Mantle透過軟體層的輕量化,讓Draw Call得以增加。官方資料號稱能達到9倍的Draw Call,理想上來說,現在就能達到多年後的硬體效能。

對開發者而言,Mantle是與GCN共生的顯示卡語言,透過這種方式易於強化遊戲引擎,Battle Field 4使用的Frostbite 3引擎已經結合Mantle,開發者更容易發揮硬體效能,讓遊戲引擎對GPU最佳化。Battle Field 4預計10月29日上市,且12月會有關於Mantle的更新,屆時就能知道究竟Mantle管不管用。

音效融入 GPU

除了Mantle,True Audio也是這次的賣點之一,True Audio是AMD針對遊戲音效推出的可編輯音效處理功能,僅支援R9 290X、R7 260X但並不支援R8 280。True Audio是硬體設計,已包含在GPU設計當中。

在音效設計上,AMD著墨比NVIDIA高出不少。打從HD 2000時期,HDMI就整合影音訊號,以往甚至是同期的NVIDIA還須將音訊外接至顯卡上。HD 3000率先支援DisplayPort音效訊號。HD 5800的HDMI則是支援HBR(High Bit Rate Audio),到了HD 7900則引入DDMA(Discrete Digital Multi Point Audio),可在多螢幕輸出環境下,各螢幕有獨立的聲音而不互相干擾。

可減低 CPU 負擔

True Audio是GPU當中處理音效的硬體單元,透過硬體方式,可降低CPU的運算需求。依照官方數據,CPU負載當中,最高可能有10%都在處理音效,雖然看似有點誇張,但也有人認為GPU上的音效單元能讓開發者更直接設計遊戲音源,易於強化遊戲的臨場感。

除了降低CPU負擔外,亦有人認為此舉有助於GPU散熱。目前GPU製程提升導致半導體的熱密度很難下降,擁擠且密度極高的GPU廢熱很難去除。在熱密度高的GPU當中,放入熱密度低的音效專用單元,有助於平衡GPU的熱分布,讓廢熱更容易分散。

或許在GPU內有高發熱的圖形單元與低發熱的音效單元,有助於分散熱量。但音效單元面積畢竟較小,且必定是集中分配於某個位置,能否帶動整個GPU的熱量分配仍是個未知數。

(後面還有更多內容)

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