بحث و گفتگو بین DirectX 12.0 و Mantle

[TERRORIST]

درود

خدمت دوستان عزیز عرض کنم که بزودی شاهد عرضه ویژگی جدیدی از Microsoft هستیم این ویژگی با DirectX 12.0 شناخته میشود که قرار تحولی شگرف در بازیهای رایانه ای ایجاد کند، مخصوصا در بخش CPU Overhead Reductions یا دسترسی سخت افزاری سطح پایین به واحد CC - CS - SS - ES و ... (توضیح این واحدها بعدا خواهم داد که چرا تو DX 12.0 به کار برده شده اند ).

از اونجایی که همه ای دوستان من خبر دارند کارتهای گرافیکی با معماری GCN شرکت AMD میشه سری محصولات RADEON 7000 و RADEON R9 - R7 و شرکت Nvidia با معماری های Kepler - Maxwell - Fermi نیز به گفته این دو شرکت سازنده پیشتانی می کنند.

نکته: محصولات که در بالا گفته شده از قابلیتهای DX 12.0 پیشتیبانی میکنند اما از قابلیت مهم و کارایی که گفته مثل CPU ovehead Reductions پیشتیبانی نمی کنند.

حالا شروع این تاپیک رو زدم که از نظرات شما دوستان دراین باره رو جویا بشم به نظر شما ایا DirectX 12.0 موفق خواهد بود تا سربار از بخش پردازنده ها کم کنه و باعث بازپخش شدن دادهها و پردازش داده ها بروی رشته های پردازشی بشوند تا عمل پردازش سریعتر انجام شود یا Mantle عنوانی که شرکت AMD با همکاری پنهان Khorons ایجاد کرده اند موفق خواهند بود. زبان برنامه نویسی به کاربرده شده در تکنولوژی DX 12.0 زبان محبوب ++ C هستش توسط مهندسین نرم افزار این شرکت نوشته و پیاده سازی شده است.

نکته دوم: تکنولوژی Mantle ما در محصولات RADEON شرکت AMD مشاهده می کنیم فعلا در حالت BETA قرار دارد و در اینده قرار است ورژنهای مختلفی برای رفع بیشتر مشکلات Mantle عرضه شوند.

[Veyron]

این جوی که ایجاد کردن vulkan محدودیت سیستم عامل نداره مثل DX12 و فلان و فلان . . . حتی خیلی ها این API رو برنده دوسنتن و DX12 گفتن کم میاره . . . چون steam machine و حتی PS4 و . . . هم vulkan ساپورت میشن . . .
این اولین بازیه . . . حتما بازی های بعدی رسما با Dx12 شاخ به شاخ میشه نتیجه بهتر باید بشه زیر سایه DX11 بودن که خیلی عجیبه

اصلا قیاس اینا زشته سعید جان :دی - مایکروسافت کجا و steam OS کجا - یعنی اینقدر فاصله هست که حتی مقایسه اشون هم شوخی هست . قیاس ارزن رو با کوه نکنید .

شما نگاه به استور steam نکن اون امضای ترقی PC Gaming هست همراه با بتل نت و اوریجین . گوگ و ....... اما Steam os فقط در بازار بسیار کوچکی شانس عرض اندام داره . اما خوب پیشرفت Vulcan پیشرفت پلتفرم جاودانه PC هست که بسیار هم عالی است.

ATARI 2600 - NES رفتند اما PC بود

SNES - SEGA Genesis رفتند اما pc بود .

ps1-nintendo 64 رفتند اما PC بود .

PS2-XBOX - Dreamcast - Game Cube رفتند اما pc استوار عین کوه بود .

ps3-360-wii رفتند مثل نسل های پیش و pc باز هم هست .

ps4 - XBOX ONE - WII U هم می روند اما باز هممممم PC زنده و استوار عین کوه است .

همه می روند و یادشان خوش است اما PC یک Immortal King ای است که نامیراست و تا زمانی که زنده باشید از دامنه میلیارد نرم افزاری که برای این پلتفرم آمده استفاده می کنید .

[SaeedSYS]

اصلا قیاس اینا زشته سعید جان :دی - مایکروسافت کجا و steam OS کجا - یعنی اینقدر فاصله هست که حتی مقایسه اشون هم شوخی هست . قیاس ارزن رو با کوه نکنید .

شما نگاه به استور steam نکن اون امضای ترقی PC Gaming هست همراه با بتل نت و اوریجین . گوگ و ....... اما Steam os فقط در بازار بسیار کوچکی شانس عرض اندام داره . اما خوب پیشرفت Vulcan پیشرفت پلتفرم جاودانه PC هست که بسیار هم عالی است.

ATARI 2600 - NES رفتند اما PC بود

SNES - SEGA Genesis رفتند اما pc بود .

ps1-nintendo 64 رفتند اما PC بود .

PS2-XBOX - Dreamcast - Game Cube رفتند اما pc استوار عین کوه بود .

ps3-360-wii رفتند مثل نسل های پیش و pc باز هم هست .

ps4 - XBOX ONE - WII U هم می روند اما باز هممممم PC زنده و استوار عین کوه است .

همه می روند و یادشان خوش است اما PC یک Immortal King ای است که نامیراست و تا زمانی که زنده باشید از دامنه میلیارد نرم افزاری که برای این پلتفرم آمده استفاده می کنید .

درسته کاملا موافقم :دی

ولی بحث اینه اولین عنوانو باید یه کاری میکردن از DX11 جلوتر باشه :دی

زیر سایه dx11

[TERRORIST]

همگی می دونیم که کارتهای گرافیکی nVIDIA با استفاده از DX 11 دو برابر Draw Calls ترسیم کنه نسبت به AMD ولی مشکل اینجاست بار پردازشی به صورتی نیستش که تمامی هسته های پردازنده ها را درگیر خود کنید مثلا یک هسته یا نهایت دو هسته اما Developer ها می توانند با استفاده از دو الگو برنامه نویسی Vulkan و Mantle در اخر به D3D12 خدمت می شود به توانند به بهترین شکل Multi Threading برای ترسیم بیشتر Draw CALLS ها شاهد باشیم.

مزیتی که فقط وفقط کارتهای گرافیکی AMD با معماری GCN دارند این هستش این معماری قادر به پشتیبانی از Async Compute می باشد و با استفاده از Async Compute ها ما شاهده افزایش بیشتر استفاده از Multi Cores ها هستیم

[Veyron]

اگر فقط و فقط بحث ASYNC COMPUTE رو در نظر بگیریم :

تراشه های گرافیکی انویدیا طوری طراحی شدن که خود مختار باشن ( معماری بسیار پیشرفته شبیه به CPU) و این یعنی یک fe بسیار پیشرفته و بدون وابستگی به cpu . این FE در اجرای دستورات محاسباتی سریالی بسیار سریعتر از حریف عمل میکنه. با اینکه فروارد درخواست دستورات AMD موازی هست و میتونه حجم زیاد دستورات را درخواست کند( draw call ) اما سرعت بسیار پایینی در پردازش هر یک دارند و در مجموع و در برابر حریف انویدیایی در Compute shader بسیار عقب تر هستند .

در رزولوشن 4k که قدرت راسترایز amd هم حزفی برامون نمیزاره داریم :



خط سبز تیره مربوط به Compute shader هست و انودیا حتی با امولیت 2 برابر سریعتر از فیوری محاسبات compute shader را انجام داده . ( قدرت بسیار بالای FE انویدیا) . هرچند فعلا کارت های انویدیا فعلا تسک های گرافیکی و محاسباتی رو بدون همزمانی واقعی ( همزمان به صورت A SYNC ) و فعلا دقیقا همزمان انجام نمی دهند اما سرعت انجام اونها به وضوح بیشتر هست .

برای انویدیا 1201 میلی ثانیه زمان برده و برای AMD هم 2278 میلی ثانیه که میشه حدود 2 برابر سریعتر .( نزدیک 90% ) . در Dynamic Global illumination که اختلاف بسیار زیاد هست 3.5 برابر اما در بهضی فیچر های دیگه انویدیا با اختلاف کمی شکست خورده .

انویدیا برای هر smm چهار دستور شناور اسینکرونوس میتونه در نظر بگیره و مدل انویدیا جز بخش زمان بندی GMQ همه در خود سخت افزار هستند . اما زمانبندی اونها از طریق درایور هست از درگاه سریالی FE تراشه . مدل AMD تمام بخش ها داخل سخت افزار هستند اما میزبانشون موازی و 8 یا 4 یا 2 ACE هست . هر ACE تا 8 دستور شناور میتونه نگه داره اما در مدل انویدیا هر SMM تا 4 دستور . یعنی برای 980TI حدود 88 دستور شناور در برابر نهایت 64 دستور شناور رقیب با 8 ace .(هرچند اصلا با هم قابل قیاس نیستند به خاطر تفاوت زیاد و به کل سخت افزاری بودن amd)

البته هنوز این برای انویدیا فعال نیست اما به تازگی خود oxide game شریک نرام افزاری amd برای بازی AOTS گفته در آخرین درایور انودیا انویدیا تونسته Async compute رو فعال کنه . حالا این به چه صورت هست باید ببینیم در آینده .

-------------------

DX12 تنها ASYNC COMPUTE نیست و البته فیچر های دیگری Conservation raster و raster order view هست که کلا AMD از اونها پشتیبانی نمیکنه . اینکه این فیچر ها چقدر می تونن تاثیر گذار باشن زمان مشخص میکنه .

[VFSDF]

در تستی که انجام شده در شبیه ساز کنسول wii



امولاتور دلفین تونسته با رابط API DirectX12 شاهد افزایش 50% پرفورمنس باشه
با این رابط low level شاهد یک پیشرفت عظیم در ساخت شبیه سازها خواهیم بود .

فعلا که مایکروسافت تمام انحصاری هاش دارن برای ویندوز 10 عرضه میشن نیازی به شبیه ساز xbox one نیست
میمونه ps4 که با توجه به معماری مشابه PC X86 بعد هک باید ببینیم چی پیش میاد.

تازه این تبدیل POWER PC به X86 بوده
وای بحال X86 به X86

[Only registered and activated users can see links. ]

[Only registered and activated users can see links. ]


گویا DirectX12 low level تاثیر زیادی روی اجرا بهتر بازیها در شبیه سازها میذاره.

بعد از شبیه ساز دلفین حالا نوبت به نسخه جدیدی از شبیه ساز ps3 RPCS3 برای PC با ساپورت dx12 میرسه
روی NVIDIA GTX650Ti ازمایش شده که بسیار رضایت بخش بوده
در لینک زیر میتونید ویدئو اجرا بازیهای ps3 روی این شبیه ساز مشاهده کنید

[Only registered and activated users can see links. ]

پ.ن
البته من خیلی اعتقادی به POWER PC to X86 ندارم. کلا ساخت شبیه ساز برای کنسولهای نسل هفتم بسیار دشواره . ( ولی خوب زحمتشونو دارن میکشن موفق باشن )

اما نکته مهم اینه بعد از هک شدن PS4 ساخت شبیه ساز برای این کنسول با معماری X86 بسیار بسیار راحتر از نسل هفتمه. چون کنسولهای نسل هشتم معماری مشابه PC X86 دارن .



البته برای کنسول XBOX ONE که انحصاری دیگه نمونده .. نیازی هم به ساخت شبیه سازش نیست

اتفاقا خیلی هم خوبه بعد هک PS4 میتونن با خیال راحت تمام تمرکزشونو روی ساخت شبیه ساز PS4 بذارن

[asdaf]

asynchronous shaders تکامل می یابد

در حالی که سخت افزارهای فعلی تنها توانایی ارسال یک نوع صف دستورات را دارد که میتواند محاسبات یا گرافیک باشد
و صف گرافیک ها باهم و محاسبات با هم ارسال می شوند اما در این بین بعضی دستورات گرافیکی یا محاسباتی هستند که احتیاج به متغییر دیگری دارند و تا زمان اجرا متوقف باقی می مانند
ایده اصلی پشت تکنولوژی amd این است که ارسال محاسبات و گرافیک ها خارج از صف بندی مجزای خود باشند
و در صورتی که به دستورات وابسته برخورد کنند بدون معطل شدن یا سویچ بین صف ها به ارسال داده اجرایی دیگری بپردازند
مثلا اگر گرافیک معطل شد تا ان زمان محاسبات جلو می رود و برعکس . که باعث می شود از حداکثر توان شدر ها بتوان استفاده کرد یعنی هسته های سایه زن نا همزمان یا ناهمگون
که نتیجه انعطاف بیشتر در زمان بندی و سفارش اجرای وظایف غیر وابسته هست . همچنین فریم دهی بیشتر و بهبود پاسخ دهی

معمولا شرایط استفاده از این قابلیت در برنامه های امروزی زیاد اتفاق می افتد اما در بعضی شرایط برنامه ها زمان بندی خیلی مهم هست و بعضی دستورات قبل از دستوراتی باید در زمان کاملا مشخصی تکمیل شوند
برای این کار باید به دستورات مهم دسترسی بالاتری به منابع داده شود pre-emption روشی هست که در ان دسترسی دستورات دیگر متوقف و به دستور مهم دسترسی کامل داده میشود
که کاملا وابسته به سرعت سویچ کردن بین وضایف هست که خیلی عوامل منفی دیگر نیز می تواند دخیل باشد همانند overhead شدن
در این صورت باعث می شود که مزیتی که از این تکنولوژی می گیریم کاهش پیدا کند یا باعث استاتر و لگ شود .

quick response queue راه حل تکمیلی که برای asynchronous shaders معرفی شد تا بتواند حتی نیاز های بیشتری را پوشش دهد و بازدهی بیشتری داشته باشد مخصوصا در مواردی مانند واقعیت مجازی
وضایفی که دارای این دستوردهی باشند دسترسی ترجیهی به منابع خواهند داشت در کنار اجرای وظایف دیگر که باعث میشود سریع تر اجرا شوند برای این منظور احتیاج به gcn های فعلی نسل دوم داریم
که ACE های ان قابلیت برنامه ریزی دارند و میتواند بخش مدیریت منابع سخت افزار را کنترل کنند

[Only registered and activated users can see links. ]

Oculus Rift VR headset جدید تکنولوژی Asynchronous Time Warp را معرفی کرده است که در ان دستورات مهم از نظر زمانی توسط تراشه دستگاه مشخص می شوند
که با ترکیب ان با نسخه جدید asynchronous shaders و دستور دهی سریع ترکیب شگفت انگیز و بی نقصی را خواهند ساخت

این تنها نمونه ای از بهره گیری از توانایی های جدید هست و amd و توسعه دهندگان در حال آزمایش بر روی عملکرد اصلی و بهبود ان هستند تا بتوانند مزیت گرفته از این تکنولوژی را بیشتر و قوی تر کنند

[asdaf]

مصاحبه ای با رئیس توسئه دهندگان هیتمن شده درباره دایرکس 12

گفته شده که بهبود های دایرکس 12 وابستگی به نوع بازی نیز دارد و در صورتی گرافیک را بهبود میدهد که ما فشار کاری بر روی کارت گرافیک باشد و در صورتی cpu را بهبود میدهد که فشار کاری بر روی cpu باشد
با دایرکس 12 محدودیت در ساخت بازی وجود ندارد و قبلا گفته بوده اند که حتی میتوان ژانر های جدیدی ساخت که قبلا اصلا ممکن نبوده است
رئیس توسئه دهندگان گفت در کنار بهبود های دایرکس 12 گروهی نیز هستند که بر روی دایرکس 11 کار میکنند و ان را بهبود میدهند

فقط 5 تا 10 درصد از افزایش بازدهی کارت های Amd مربوط به Async می شود و بقیه ان به لطف دایرکس 12 بوده .
و گفتن با وجود اینکه گفتید ساخت async خیلی مشکل هست ایا ارزش ان را دارد ؟ ایا اصلا بدرد میخورد؟ ایا در مورد بازدهی بالای Async اغراق نشده است؟

جواب گفته شد که دلیل سختی ان به این خاطر است که پهنای باند محاسبات و ... برای هر گرافیکی با توجه به سخت افزار ان و قدرتش متفاوت هست
و انها مجبور به دستکاری هایی برای استاندارد ساختن ان برای تمام گرافیک ها هستند . فکر نمی کنم که اغراق شده باشد و در وضع فعلی بازدهی خوبی هم دارد
و در اینده با بهبود معماری در زمینه موازات حتی شاهد بازدهی بیشتری هم خواهیم بود (و همیشه جا برای استفاده از این قابلیت هست)

در هیتمن تفاوتی بین بازدهی دایرکس 11 و 12 نبوده . ایا فکر نمی کنید که ماکروسافت در مورد بازدهی گرافیک 20 درصد و cpu با 50 درصد بازدهی بیشتر اغراق شده است؟
جواب داده شد که ما فقط یک پورت مستقیم به دایرکس 12 انجام دادیم
دایرکس 12 خیلی از امکانات و ویژگی های جالبی دارد که می توانند بازدهی بیشتری بگیرند اما روش ان از دایرکس 11 متفاوت هست و باید تغییرات اساسی انجام دهند
و تیم انها هزینه برای این کارهای جداگانه را ندارد و اگر میخواهند از قابلیت ها و بهبود بازدهی استفاده ببرند باید کلا دایرکس 11 را کنار بگذارند

[Only registered and activated users can see links. ]

[TERRORIST]

یک نکته ای هستش که گفتم برای دوستان جالب باشه این که این تست گرفته شده با استفاده از D3D12 هستش ببینید (بحث طرفداری نیستش) پردازنده های قدیمی مانند PH II X6 1100 T Thuban هم با DX12 افزایش کارایی داشته همچنین FX 8350 این نشون میده که DX12 واقعا در مبحث Multi-Threading در پردازنده ها فوق العاده عمل کرده و باعث کاهش OverHead شده است .

این باعث میشه اختلافات کمتر بشه و افزایش کارایی شاهدش باشه همان طور که FX 8350 مانند: CI5 6600K عمل کرده.

[TERRORIST]

این یک بررسی از دو API می باشد که میان Frame RATE در بازی DOOM نشان میدهد VULKAN بالاترین میزان FRAME Rate را از خود نشان می دهد در حالی که پردازنده مانند AMD FX-8350 نیز افزایش کارایی داشته است.

[TERRORIST]

وب سایت GAMEGPU در اقدامی برای تست بازی BF1 نسخه Alpha که براساس D3D11 تست هاش همه جا منتشر شده است و همه جا به دروغ از 1080 یاد می کردند این بررسی با DX12 بوده حالا مقیاس پذیری پردازنده ها را نشان می دهد.

البته انتظار می رود بازی نهایی با D3D12 امیخته شود و ما شاهد افزایش کارایی در حالت افزایش استفاده از Multi-Threading باشیم.