Определяем, поддерживает ли видеокарта DirectX 11. Видеокарта директ 11

Как узнать поддерживает ли видеокарта DirectX 11

DirectX – это набор компонентов, созданных компанией Microsoft для упрощения программирования под операционную систему Windows. Большинство задач, которые позволяет решать DirectX, связаны с трехмерной графикой. Поэтому DirectX обычно используется при разработке 3D программ и компьютерных игр.

Для нормальной работы самых современных 3D программ и игр нужно, чтобы видеокарта, которая используется на компьютере, поддерживала DirectX 11. Иначе такие программы просто не смогут работать. В данной статье мы расскажем о том, как узнать поддерживает ли видеокарта DirectX 11.

Для того чтобы узнать, поддерживает ли ваша видеокарта DirectX 11, нужно узнать модель видеокарты и найти ее технические характеристики в интернете.

Узнать модель видеокарты можно разными способами. Мы воспользуется Диспетчером устройств. Для того чтобы открыть Диспетчер устройств кликните правой кнопкой мышки по иконке «Мой компьютер» и выберите пункт «Свойства». После этого должно открыться окно с названием «Просмотр основных сведений о вашем компьютере». В этом окне вам нужно кликнуть ссылке «Диспетчер устройств».

открываем Диспетчер устройств

Кроме этого, Диспетчер устройств можно открыть с помощью поиска в меню Пуск или на стартовом экране, если вы используете Windows 8. Просто введите в поисковую строку «Диспетчер устройств» и система предложит вам ссылку для открытия данного окна.

поиск в меню Пуск

После того, как вы открыли Диспетчер устройств, вам нужно открыть раздел «Видеоадаптеры». В этом разделе вы сможете увидеть название модели вашей видеокарты. В нашем случае, это ASUS EAH6670.

смотрим название видеокарты в Диспетчере устройств

Дальше, для того чтобы узнать поддерживает ли эта видеокарта DirectX 11, нам нужно найти технические ее характеристики. Для этого мы воспользуемся каталогом товаров market.yandex.ru. Заходим на market.yandex.ru и вводим в поиск название видеокарты.

используем поиск на сайте market.yandex.ru

После этого market.yandex.ru покажет список видеокарт, которые подходят под наше название. Открываем любую из найденных видеокарт. Какую именно не принципиально, поскольку нам нужно узнать, если ли поддержка DirectX 11 у этой серии видеокарт.

смотрим список видеокарт на сайте market.yandex.ru

Открыв страницу видеокарты, изучаем ее технические характеристики. Как правило, здесь указано, поддерживает ли видеокарта DirectX 11.

узнаем поддерживает ли видеокарта DirectX 11

Если вам не удалось найти информацию о вашей видеокарте на сайте market.yandex.ru, то вы можете поискать просто в Google или Yandex.

comp-security.net

Совместимость видеокарты с DirectX 11

Современные программы и игры могут требовать DirectX 11 для запуска или расширения своих возможностей. Установить данный компонент получится на ОС от Windows 7, но тут есть важный нюанс: не все видеокарты его поддерживают. Если у вас не самый новый видеоадаптер, то для начала стоит выяснить его совместимость.

Определение совместимости

Для разных версий Windows могут различаться способы определения совместимости видеокарты с тем или иным Директ Икс. Но есть один универсальный вариант, который подойдет для всех операционных систем от Microsoft.

Определить, какие видеокарты поддерживают DirectX 11, очень легко на официальном сайте производителя. Достаточно узнать модель видеоадаптера, подключенного к компьютеру. Эта информация всегда написана на коробке к графическому устройству, ПК или ноутбуку. Но часто она бывает утеряна.

Существует множество способов, как выяснить название видеокарты. Один из самых простых требует открытия Диспетчера устройств:

Перейдите в корневой каталог системы.
В свободной области нажмите ПКМ, вызовите «Свойства» из контекстного меню.
Откроется окно сведений о системе. В левой части экрана находится пункт «Диспетчер устройств», кликните по нему.Отобразится полный список устройств, работающих в компьютере.
Раскройте раздел «Видеоадаптеры». Название единственного пункта и будет требуемой информацией.

Теперь остается просто проверить совместимость. Наиболее достоверные сведения о технических характеристиках графического адаптера можно получить на официальном сайте производителя.

Сайт Nvidia — http://www.nvidia.ru.
Сайт AMD — http://www.amd.com/ru/home.

Воспользуйтесь формой поиска. В обоих случаях она находится в правом верхнем углу страницу. В поисковую строку введите название графического устройства и откройте его технические характеристики. Поиск видеокарты в браузере Win 7

Изложенная инструкция по определению совместимости будет актуальной для всех версий операционных систем от Microsoft с Windows XP. Но стоит понимать, что поддержка Дайрект Икс одиннадцатой версии начинается с «семерки». Соответственно, даже если ваша видеокарта совместима с этим набором графических библиотек, то их установка, например, на «Висту» не будет возможна. Для использования DirectX 11 потребуется обновление ОС.

@top-advice.ru

top-advice.ru

Как узнать, поддерживает ли видеокарта DirectX 11

Как узнать поддерживает ли видеокарта DirectX 11 Нормальное функционирование современных игр и программ, работающих с 3D графикой, подразумевает наличие установленных в систему библиотек DirectX актуальной версии. Вместе с тем, полноценная работа компонентов невозможна без аппаратной поддержки данных редакций. В рамках сегодняшней статьи разберемся в том, как выяснить, поддерживает ли графический адаптер DirectX 11 или более новые версии.

Поддержка видеокартой DX11

Приведенные ниже способы равнозначны и помогают достоверно определить поддерживаемую видеокартой редакцию библиотек. Отличие состоит в том, что в первом случае мы получаем предварительную информацию на стадии выбора ГПУ, а во втором – адаптер уже установлен в компьютер.

Способ 1: интернет

Одно из возможных а часто предлагаемых решений — поиск подобной информации на сайтах магазинов компьютерной техники или в Яндекс Маркете. Это не совсем правильный подход, поскольку ритейлеры частенько путают характеристики товара, чем вводят нас в заблуждение. Все данные о продуктах есть на официальных страницах производителей видеокарт.

Читайте также: Как посмотреть характеристики видеокарты

Карты от NVIDIA.
- Поиск данных о параметрах графических адаптеров от «зеленых» максимально прост: достаточно вбить в поисковике название карты и открыть страницу на сайте NVIDIA. Информация о десктопных и мобильных продуктах ищется одинаково.
- Далее нужно перейти на вкладку «Спецификации» и найти параметр «Microsoft DirectX».
Видеокарты AMD.
С «красными» дело обстоит несколько сложнее.
- Для поиска в Яндексе нужно добавить в запрос аббревиатуру «AMD» и перейти на официальный сайт производителя.
- Затем нужно проскроллить страницу вниз и перейти на соответствующую серии карты вкладку в таблице. Здесь, в строке «Поддержка программных интерфейсов», и находится нужная информация.
Мобильные видеокарты AMD.Данные о мобильных адаптерах Radeon, используя поисковые системы, отыскать весьма непросто. Ниже приведена ссылка на страницу со списком продуктов.
Страница поиска информации о мобильных видеокартах AMD
- В этой таблице необходимо найти строку с названием видеокарты и перейти по ссылке для изучения параметров.
- На следующей странице, в блоке «API Support», представлены сведения о поддержке DirectX.
Встроенные графические ядра AMD.Похожая таблица существует и для интегрированной графики «красных». Здесь представлены все типы гибридных APU, поэтому лучше будет воспользоваться фильтром и выбрать свой тип, например, «Laptop» (ноутбук) или «Desktop» (настольный компьютер).
Список гибридных процессоров AMD
Встроенные графические ядра Intel.
На сайте Интел можно найти любую информацию о продуктах, даже самых древних. Вот страница с полным списком интегрированных графических решений «синих»:

Страница с характеристиками встроенных видеоядер Intel

Для получения информации достаточно раскрыть список с обозначением поколения процессора.

Редакции API являются обратно совместимыми, то есть, если имеется поддержка DX12, то и все старые пакеты будут нормально работать.

Способ 2: программный

Для того, чтобы узнать, какую версию API поддерживает установленная в компьютер видеокарта, лучше всего подходит бесплатная программа GPU-Z. В стартовом окне, в поле с названием «DirectX Support», прописана максимально возможная версия библиотек, поддерживающихся графическим процессором.

Информация о максимальной поддерживаемой видеокартой версии библиотеки DirectX в программе GPU-Z

Подводя итоги, можно сказать следующее: всю информацию о продуктах лучше получать из официальных источников, поскольку именно там содержатся наиболее достоверные данные о параметрах и характеристиках видеокарт. Можно, конечно, упростить себе задачу и довериться магазину, но в этом случае возможны неприятные сюрпризы в виде невозможности запустить любимую игру из-за отсутствия поддержки необходимого API DirectX.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.

Задайте свой вопрос в комментариях, подробно расписав суть проблемы. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

Да Нет

lumpics.ru

Видеокарта не поддерживает DirectX 11 что делать

Видеокарта не поддерживает DirectX 11 что делать Многие пользователи при запуске некоторых игр получают от системы уведомление о том, что для запуска проекта требуется поддержка компонентов DirectX 11. Сообщения могут отличаться по составу, но смысл один: видеокарта не поддерживает данную версию API.

Оповещение операционной системы о невозможности запустить игру ввиду отсутствия поддержки DirectX 11

Игровые проекты и DirectX 11

Компоненты DX11 впервые были представлены в далеком 2009 году и вошли в состав Windows 7. С тех пор вышло немало игр, использующих возможности данной версии. Естественно, эти проекты невозможно запустить на компьютерах без поддержки 11 редакции.

Видеокарта

Прежде, чем планировать установку какой-либо игры, необходимо убедиться в том, что Ваше оборудование способно использовать одиннадцатую версию DX.

Подробнее: Определяем, поддерживает ли видеокарта DirectX 11

В ноутбуках, снабженных переключаемой графикой, то есть, дискретным и интегрированным графическим адаптером, также могут наблюдаться подобные проблемы. Если произошел сбой в функции переключения GPU, а встроенная карта не поддерживает DX11, то мы получим известное сообщение при попытке запуска игры. Решением для устранения данной неполадки может стать ручное включение дискретной видеокарты.

Подробнее:Переключаем видеокарты в ноутбукеВключаем дискретную видеокарту

Драйвер

В некоторых случаях причиной сбоя может стать устаревший драйвер графического адаптера. На это стоит обратить внимание, если было выяснено, что карта поддерживает необходимую редакцию API. Здесь поможет обновление или полная переустановка программного обеспечения.

Подробнее:Обновляем драйвера видеокарты NVIDIAПереустанавливаем драйвера видеокарты

Заключение

Пользователи, сталкивающиеся с подобными проблемами, стремятся отыскать решение в установке новых библиотек или драйверов, при этом скачивая различные пакеты с сомнительных сайтов. Такие действия ни к чему не приведут, разве что к дополнительным неприятностям в виде синих экранов смерти, заражении вирусами, либо вовсе к переустановке операционной системы.

Если Вы получили сообщение, о котором мы говорили в сегодняшней статье, то, скорее всего, Ваш графический адаптер безнадежно устарел, и никакие меры не заставят его стать новее. Вывод: Вам дорога в магазин или на барахолку за свежей видеокартой.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.

Помогла ли вам эта статья?

Да Нет

lumpics.ru

Что делать, если видеокарта не поддерживает DirectX 11

Компонент DirectX отвечает за обработку графики в видеокарте и вывод изображения на монитор. На данный момент он задействован в основном в играх. Множество современных тайтлов требуют для своего запуска библиотеку ДиректИкс 11. Если она отсутствует в системе, то возникнет соответствующая ошибка.

Совместимость DirectX 11

Установка данного компонента возможна для операционных систем от Майкрософт не младше Windows 7. При этом графический адаптер должен его поддерживать. Для современных компьютеров вопрос совместимости в данном случае не стоит. А вот со старыми ПК могут возникнуть проблемы.

Узнать, какие видеокарты поддерживают DirectX 11, можно на официальном сайте производителя. В сегменте игровых решений преобладают две компании: AMD и Nvidia. В линейке устройств каждой из них присутствуют модели, совместимые с одиннадцатой версией Дайрект Икс. Но информацию нужно уточнять в технических характеристиках конкретного устройства.

Соответственно, для начала нужно узнать модель видеоадаптера, установленного в компьютере. Порядок действий будет одинаковым для всех операционных систем (начиная с Windows 7):

Запустите диалоговое окно «Выполнить» из Пуска или одновременным нажатием Win + R.
В текстовое поле введите msinfo32 и нажмите на кнопку подтверждения.Появится окно подробных сведений о системе.
Раскройте раздел «Компоненты».
В нем кликните по пункту «Дисплей».
Откроются сведения о подключенной к ПК видеокарте. В окне можно узнать ее модель и производителя.

Теперь откройте страницу производителя в Интернете и найдите технические характеристики нужного устройства. Поиск видеокарты в Браузере Windows 7 В частности — поддержку DirectX 11. Если с этим пунктом все в порядке, то ошибки с инициализацией компонента при запуске игры не возникнет.

Отсутствие поддержки

Что же делать, если видеокарта не поддерживает Директ Икс одиннадцатой версии? К сожалению, никакими программными хитростями проблему не решить. Совместимость напрямую связана с технической составляющей. Поэтому остается только отказаться от работы в приложениях, требующих данный компонент, или обновить видеокарту.

@top-advice.ru

top-advice.ru

Как узнать какой DirectX поддерживает видеокарта

Вопрос о поддержке последней версии DirectX видеоадаптером, конечно же, больше всего волнует любителей компьютерных игр. Это и понятно, ведь чем выше версия Директ Икс установлена в компьютере, тем лучше будет отображаться игра. Но обладать мощным видеоадаптером ещё недостаточно, важно какая операционная система установлена. С момента анонса Виндовс 10, лидирующие разработчики на рынке видеоигр, естественно, сразу же объявили полную поддержку нового API, то есть Директ Икс 12.

Какой Директ Икс поддерживает видеокарта

Новый революционный стандарт DirectX 12

Чтобы немного разобраться в вопросе, какие же видеоадаптеры будут работать с DirectX 12. Nvidia прояснила ситуацию — для разного оборудования, в зависимости от года выпуска будет и осуществляться обеспечение на разных уровнях. Они же соответствуют разным уровням аппаратной и программной поддержки. То есть низкий уровень, для видеокарт 2012-2014 годов выпуска и высокий уровень для видеоадаптеров этого года. Непонятно для чего такое распределение, хотя есть вариант, что старые адаптеры не смогли бы обеспечить полную поддержку из-за своей слабой аппаратной части.

Директ Икс 12

Что же даёт нам Директ Икс 12, и каким волшебным способом он сможет поднять производительность ПК на 20-30%? Для разработчиков игр — это такая инструкция под ту систему, под которую они пишут данную игру. То есть DirectX 12 более понятен, чем, к примеру, DirectX 11. И из-за этого более плотное взаимодействие с системой и железом. Так что потенциально, перед программистом или разработчиком игр, открывается больше возможностей и простора в создании игр.

Поддержка Директ Икс видеокартой

И конечно же многих волнует вопрос, как узнать какой Директ Икс поддерживает видеокарта. Nvidia с выпуском своей топовой видеокарты geforce gtx 980 ti раскрыла карты о Директ Икс 12. Итак, полную поддержку получат все видоадаптеры на maxwell 2. А именно — gtx 980, Titan X, 980ti, 970, 960. Боле ранние выпуски, до линейки 500-й серии будут работать с Директ Икс 12 только на базовом уровне. А что касается версий ниже, будь то 400, 300, серия, то тут Nvidia как бы намекает, — ваша видюха устарела.

Директ Икс 12 поддержка видеокарт

Для AMD, так же будет три уровня, самым высоким уровнем будет AMD GCN 1.2. Его будут поддерживать последние вышедшие видеокарты. Средний уровень будут иметь карты Radeon от 260 до 290. И самый низкий уровень — для карт 200 и 7000 серий.

@top-advice.ru

top-advice.ru

Сравнение быстродействия видеокарт в DirectX 11, DirectX 12 и Vulkan, часть 1 / Видеокарты

Интерфейсы прикладного программирования (API) долгое время оставались самым консервативным компонентом 3D-графики. Стандарт Direct3D 11 был представлен еще в 2008 году, и до сих пор основная масса новых игр на ПК использует его в качестве основного и в подавляющем большинстве случаев единственного API. Этот островок стабильности в чрезвычайно быстро развивающейся индустрии, какой являются компьютерные игры, образовался отнюдь не из-за традиционализма разработчиков ПО или производителей железа. Напротив, единый стандарт Microsoft, который вытеснил из большой игры некогда могущественного соперника (OpenGL), дал возможность всем участникам рынка сконцентрировать усилия на своих прямых задачах без необходимости оптимизировать драйверы, архитектуру GPU и игровые движки под несколько API одновременно (как в былинные времена под Glide и популярный OpenGL).

Недавние потрясения в этой сфере, связанные с названиями DirectX 12 и Vulkan, вызваны, по сути, усилиями единственной компании — AMD, которая в 2013 году выпустила собственный интерфейс программирования Mantle в сотрудничестве с DICE, автором игровой серии Battlefield. В данный момент работа над Mantle прекращена, но оба универсальных API нового поколения заимствовали идеи AMD и преследуют ту же цель — более эффективно использовать вычислительные ресурсы, которые имеются в распоряжении современных GPU.

Несмотря на столь привлекательную идею Direct3D 12 (здесь и далее мы будем говорить именно о графической библиотеке в составе DirectX) и Vulkan, темп внедрения новых API оставляет желать лучшего даже по сравнению с Direct3D 11, которому потребовался чрезвычайно долгий срок, чтобы целиком переманить разработчиков с Direct3D 9. И все же создатели значительного числа громких и высокобюджетных проектов последних двух лет внедрили поддержку Direct3D 12 или Vulkan по крайней мере в виде экспериментальной или побочной функции. В конце концов, методика тестирования GPU на 3DNews уже по большей части состоит из игр с поддержкой этих API. Подходящее время для того, чтобы провести исследование и сделать промежуточные выводы о том, насколько в действительности полезны DirectX 12 и Vulkan для производительности современного железа.

⇡#Новые функции Direct3D 12 и Vulkan

О принципах, лежащих в основе Direct3D 12, и его отличиях от предыдущей версии API Microsoft, мы писали в 2014 году, когда стандарт находился на ранней стадии разработки и многие из его особенностей еще не были финализированы. Главное, что изменилось в облике Direct3D 12 с тех пор, — это набор дополнительных функций рендеринга, открытых для графических процессоров с теми или иными аппаратными возможностями.

Оставим за кадром строение конвейера рендеринга и некоторые особенности программирования под Direct3D 12, которые описаны в нашей давнишней статье. Есть лишь несколько отличительных черт нового API, которые должны волновать широкую публику. Начнем обзор с универсально значимых пунктов и закончим той самой функцией Direct3D 12 (и Vulkan), которая породила много споров, непонимания и завышенных ожиданий на страницах публикаций и форумов, — асинхронными вычислениями.

Самой привлекательной чертой Direct3D 12 и Vulkan является быстрая подготовка т. н. draw call. В то время, когда AMD стремилась популяризировать Mantle, множество людей, ранее далеких от программирования компьютерной графики, были вынуждены познакомиться с этим термином. В 3D-рендеринге так называется команда, требующая создать единственную полигональную сетку (mesh). В играх каждая модель персонажа, юнита и практически любого независимого объекта представляет собой mesh. Следовательно, чем больше таких объектов присутствует на экране, тем больше draw calls должен отдать центральный процессор. Короткая подготовка draw call в Direct3D 12 при прочих равных условиях снижает нагрузку на CPU, сокращает время бездействия графического процессора и в результате дает возможность выводить больше объектов на экран. Помогает и распределение нагрузки в многоядерной системе, которое в Direct3D 12 происходит более эффективно.

Многоядерные CPU в Direct3D 12

В целом прослойка API в стеке ПО, управляющем графическим процессором, стала тоньше по сравнению с Direct3D 11 за счет того, что многие функции, которые в Direct3D 11 выполняются в той или иной степени автоматически (такие как управление памятью, синхронизация между очередями инструкций, поддержание параллелизма нагрузки на GPU и пр.), теперь полностью принадлежат игровому движку. С одной стороны, открываются широкие возможности для оптимизации быстродействия, но с другой — программист должен иметь в виду особенности архитектуры различных GPU, чтобы избежать падения производительности.

Direct3D 12 принес массу функций рендеринга, описанных в рамках feature levels 12_0 и 12_1. Но в отличие от предыдущих итераций Direct3D, 12-я версия предназначена не для того, чтобы явить миру нечто ранее невиданное (как это было с шейдерами в Direct3D 8 и тесселяцией полигонов в Direct3D 11). Действительно, некоторые возможности feature levels 12_0 и 12_1 повышают качество определенных эффектов (к примеру, связанных с прозрачными текстурами), а иные используются в перспективных алгоритмах рендеринга (см. описание VXGI в нашем обзоре GeForce GTX 980). И все же большинство пунктов feature levels 12_0 и 12_1 служит для того, чтобы графический процессор выполнял быстрее ряд уже известных задач, которые в противном случае создают большую нагрузку на пропускную способность блоков наложения текстур, шину памяти и пр.

В принципе, дополнительная вычислительная мощность, которую высвобождает новая версия API, сама по себе позволяет обогатить игровую графику более детализированными текстурами и объектами. Более того, в некоторых играх под Direct3D 12 и Vulkan геймплей тесно связан с выбором API (как в Ashes of the Singularity, которая за счет множества юнитов на экране создает огромное количество draw calls). Но если поставить вопрос в формулировке «Станет ли игра выглядеть лучше, если включить в ней Direct3D 12 или Vulkan?», то на данный момент ответ будет в подавляющем большинстве случаев отрицательным. Масштаб внедрения новых API все еще слишком мал, а железо на руках пользователей слишком разнообразно, чтобы разработчики игр открыли для видеокарт, хорошо работающих под Ditect3D 12 и Vulkan, эксклюзивный доступ к заметной части визуального контента.

Поддержка функций рендеринга Direct3D 12 в GPU различной архитектуры (Wikipedia)

По минимальным требованиям стандарта в категорию GPU, совместимых с feature level 12_1, проходят только архитектуры Vega, Maxwell и Pascal (а также интегрированная графика Intel, начиная с процессоров Skylake), а наиболее полной поддержкой обладает Vega и Intel HD Graphics. Но и другие архитектуры AMD или NVIDIA на том или ином уровне поддерживают ряд функций из feature level 12_0 и 12_1, в том числе одни из самых полезных: Conservative Rasterization, Volume Tiled Resources и Rasterizer Ordered Views.

При этом от графического процессора не требуется совместимость с feature level 12_0 и 12_1 для работы под Direct3D 12. В действительности GPU с возможностями на уровне feature level 11_0 и 11_1, созданные в ту пору, когда Direct3D 12 не было и в помине (архитектуры Femi и Kepler от NVIDIA и GCN первого поколения от AMD), могут воспользоваться всеми преимуществами runtime-библиотеки Direct3D 12 и, потенциально, получить выигрыш в быстродействии. У AMD и NVIDIA поддержка Direct3D 12 в драйвере начинается с серий Radeon HD 7000 и GeForce GTX 400 соответственно.

⇡#Асинхронные вычисления в Direct3D 11 и Direct3D 12

Современные GPU лишь в силу привычки называются графическими процессорами. Архитектура, состоящая из большого количества исполнительных блоков (ALU, потоковых процессоров или CUDA-ядер, в терминологии различных производителей), подходит для исполнения любых программ, легко разделяющихся на независимые друг от друга цепочки операций (GP-GPU, General Purpose GPU) — будь то промышленные задачи, майнинг криптовалюты, машинное обучение и т. д.

Методы GP-GPU применяются и в играх (по меньшей мере с того времени, когда NVIDIA купила компанию — создателя «физического ускорителя» Ageia и адаптировала ее API PhysX для работы на графических процессорах), но ни одна из коммерческих игр еще не может похвастаться тем, что раскрыла потенциал неграфических расчетов в такой степени, как «демки» PhysX, которые периодически демонстрирует NVIDIA. Причина лежит на поверхности: даже лучшие GPU не обладают избытком ресурсов для того, чтобы действительно масштабные вычисления игровой физики не уничтожили частоту смены кадров. Тем более в то время, как перед разработчиками ПО и железа открылись более заманчивые перспективы — разрешение сверхвысокой четкости и VR.

Однако актуальные и потенциальные функции вычислений общего назначения в современных играх не ограничиваются физикой. SSAO (Screen-Space Ambient Occlusion), локальные отражения в экранном пространстве (Screen-Space Reflections), генерация карт теней, различные модели глобального освещения и пр. могут быть реализованы в качестве методов GP-GPU. Нетрудно заметить, что в данном случае отсутствует принципиальная граница между задачами двух типов. Она существует лишь на уровне архитектуры приложения и API, когда графика и вычисления представляют собой отдельные очереди инструкций. Именно одновременное исполнение множественных очередей инструкций лежит в основе того, что называют (не вполне корректно, но об этом позже) асинхронными вычислениями.

В рамках Direct3D 11 существует единственная очередь инструкций для рендеринга графики. И как бы тщательно ни была оптимизирована архитектура GPU, в процессе рендеринга неизбежно возникают «пузыри», когда шейдерные ALU простаивают, в то время как свою работу выполняют другие компоненты процессора — блоки наложения текстур, ROP, шина памяти и т. д.

В свою очередь, Direct3D 12 и Vulkan позволяют создать две отдельные очереди — для графики и вычислений соответственно (не считая очереди для передачи данных по шине PCI Express), а задача распределения ресурсов GPU между ними ложится на сам процессор и его драйвер, которые следят за возникновением «пузырей» в той или иной очереди и эффективно их закрывают за счет инструкций из соседней очереди. В общих чертах подход аналогичен функции Hyper-Threading центральных процессоров.

Прим.: на самом деле в Direct3D 12 и Vulkan можно создавать множественные очереди всех трех типов — в зависимости от того, сколько поддерживает GPU.

Осталось пояснить, почему термин «асинхронность» не лучшим образом описывает то, что происходит в процессе рендеринга с двумя очередями инструкций, которые мы осторожно назвали отдельными, но не независимыми. Корректный (и официальный для Direct3D 12) термин — Multi-Engine. Дело в том, что те процедуры, которые исполняются в «графической» и «вычислительных» очередях Direct3D 12 или Vulkan, как правило, содержат взаимные зависимости данных: исполнение инструкций в одной очереди должно быть остановлено, пока не будет получен результат определенной инструкции из другой очереди.

В таком случае можно говорить лишь об одновременном (concurrent), но не асинхронном (независимом по времени завершения) исполнении. Примером истинной асинхронности является фоновый процесс с низким приоритетом, протекающий одновременно с рендерингом кадра, — такой, как декомпрессия ресурсов, обновление карт теней в моделях глобального освещения и пр. (см. слайд AMD выше). Таким образом, термин «асинхронные вычисления» применим к узкому кругу задач, в то время как понятие Multi-Engine описывает одновременное исполнение нескольких очередей вычислительных инструкций безотносительно к структуре зависимостей между ними.

«Асинхронные вычисления» не всегда асинхронны

⇡#Multi-Engine на GPU различной архитектуры: AMD GCN

Рассмотрим животрепещущий вопрос практической реализации Multi-Engine. Популярное мнение гласит, что а) графические процессоры AMD выигрывают от применения Multi-Engine, в то время как чипы NVIDIA (включая Pascal) не могут столь же эффективно использовать его в силу архитектурных ограничений, б) среди архитектур NVIDIA только Pascal поддерживает Multi-Engine. Как нам предстоит убедиться, оба утверждения в целом верны, но полная картина далеко не столь однозначна.

Самый простой для анализа случай — это архитектура GCN (Graphics Core Next), на которой основаны все графические процессоры AMD последних лет, начиная с Tahiti (Radeon HD 7950/7970) и заканчивая Vega 10 (Radeon RX Vega 56/64). Как достоинства, так и недостатки чипов AMD в действительности располагают к применению Multi-Engine. GCN в своей основе ориентирована на вычисления GP-GPU в не меньшей степени, чем на рендеринг графики, и устроена таким образом, что добрая часть задачи насыщения GPU параллелизмом решается на уровне «железа», а не драйвера или приложения. Даже самые ранние чипы GCN обеспечивают одновременное исполнение нескольких очередей «вычислительных» команд одновременно с очередью рендеринга графики за счет командных процессоров двух типов — GCP (Graphics Command Processor) и ACE (Advanced Compute Engine). А начиная с третьего поколения архитектуры (чипы Tonga и Fiji), GCN также включает раздельные планировщики для шейдерных и «вычислительных» инструкций. В результате процессор может динамически передавать вычислительные ресурсы отдельных CU (Compute Unit — блок, содержащий 64 ALU) между несколькими очередями инструкций.

Кроме того, GCN допускает сравнительно безболезненную смену контекста CU. Смена контекста в данном случае означает, что CU, находящийся в ожидании данных от длительной операции, которой занимаются другие блоки GPU, получает от командного процессора другую работу, сохранив содержимое своих регистров в каком-либо внешнем хранилище. В GCN этим хранилищем является высокоскоростной интегрированный кеш, и процессор может пользоваться сменой контекста весьма свободно.

Таким образом, управляющая логика GCN способна эффективно загружать исполнительные блоки GPU за счет инструкций из отдельных очередей, заполняя даже сравнительно небольшие «пузыри» конвейера. Итоговый прирост быстродействия зависит от того, насколько часто «пузыри» возникают в режиме одной очереди. Но ведь правда, графические процессоры AMD существенно недогружены в большинстве игр по сравнению с чипами NVIDIA, и с каждым новым поколением ситуация усугубляется. Достаточно взглянуть на Radeon RX Vega 64, которая в задачах GP-GPU по меньшей мере не уступает GeForce GTX 1080 Ti, но в играх едва справляется с GeForce GTX 1080. GCN — «широкая» архитектура, требующая высокого параллелизма для полной нагрузки. Поэтому да, возможности Multi-Engine, которые открывают современные API, могут стать большим подспорьем для AMD — с большой оговоркой о том, что разработчики игр начнут их активно использовать.

Multi-Engine на GPU различной архитектуры: NVIDIA Kepler, Maxwell и Pascal

Ситуация с поддержкой Multi-Engine в графических процессорах NVIDIA далеко не столь прозрачна, как в случае с AMD. Материалы NVIDIA, находящиеся в широком доступе, не дают ясного ответа на все вопросы. С полной уверенностью можно говорить лишь о том, каким именно из GPU архитектур Kepler, Maxwell и Pascal вообще разрешено иметь дело со смешанной нагрузкой (графика/вычисления) под управлением Direct3D 12 и Vulkan. А наше представление о том, почему это так, а не иначе, основано по большей части на сторонних источниках и не претендует на истину в последней инстанции. Что поделать, такова политика этой компании, особенно когда речь идет о недостатках их продуктов.

В отличие от AMD, NVIDIA решила разделить свои GPU на преимущественно потребительские либо профессиональные модели, начиная с архитектуры Kepler. Первые изначально лишены массы вычислительных функций, бесполезных в игровых задачах (таких как быстрое исполнение расчетов двойной точности). Кроме того, на пути от архитектуры Fermi (GeForce 400/500) к Kepler, а затем Maxwell разработчики последовательно сокращали управляющую логику GPU, переложив часть функций на драйвер.

Тем не менее поддержка смешанной нагрузки даже в массовых чипах NVIDIA значительно расширилась со времен Kepler. «Мелкие» чипы архитектуры Kepler (GK10X, GeForce GTX 680 и ниже, а также GeForce GTX 770) способны работать с единственной очередью команд, будь то графика или чисто вычислительная задача (ни о каком Multi-Engine речи не идет). В «большом» Кеплере (GK110/210, GeForce GTX 780/780 Ti и GeForce GTX TITAN) и чипах Maxwell первого поколения (GK107, GeForce GTX 750/750 Ti) внедрили отдельный блок для приема «вычислительных» очередей Hyper-Q, но отдельная «вычислительная» нагрузка одновременно с графикой возможна только под проприетарным API CUDA. Кроме того, «вычислительная» очередь может задействовать один и только один из 32 слотов блока CWD (CUDA Work Distributor), распределяющего цепочки операций между отдельными SM.

Динамическое распределение мощностей между графической и «вычислительной» очередями появилось только в Maxwell второго поколения (серия GeForce 900), но существует критически важное ограничение: перераспределение происходит лишь на границе draw call, а значит, драйверу нужно выделить необходимую для той или иной задачи группу SM (Streaming Multiprocessor, блок, в который организованы CUDA-ядра) заранее. Отсюда возникают ошибки планирования, которые невозможно устранить на лету, и даже при идеальном предсказании эвристики драйвера Maxwell будет пропускать мелкие «пузыри» конвейера. Кроме того, Maxwell несет тяжелые потери от смены контекста, т. к. промежуточные результаты вычислений сохраняются в (обладающей сравнительно высокой латентностью) оперативной памяти, при этом происходит полная очистка кеша L1 и разделяемой памяти GPU. В таких условиях быстродействию не настолько сильно вредит достаточно короткий простой отдельных SM, как смена контекста.

Похоже, именно эти архитектурные ограничения побудили NVIDIA заблокировать Multi-Engine в драйвере для Kepler и Maxwell. Приложение может создать сколько угодно «вычислительных» очередей, но драйвер все равно объединит их с графической очередью. По-прежнему единственная лазейка для разработчиков — это использовать CUDA, хотя на ситуацию с распределением ресурсов и смену контекста API никак не влияет.

Среди «зеленых» GPU только семейство Pascal допущено к функции Multi-Engine в Direct3D 12 и Vulkan, ибо Pascal, в отличие от Maxwell, умеет передавать ресурсы SM между очередями графики и «вычислений» динамически, не дожидаясь завершения draw call. При этом цена смены контекста осталась высокой (вплоть до 0,1 мс или 170 тыс. циклов GPU в случае GeForce GTX 1070/1080!), а значит, Pascal по-прежнему ограничен в гибкости при работе с несколькими очередями команд по сравнению с GCN.

В итоге NVIDIA довольно сильно усложнила жизнь разработчикам приложений, желающим использовать Multi-Engine. GCN неприхотлива и предсказуема в плане смешанной нагрузки, но ускорители Radeon на рынке в меньшинстве. С другой стороны, видеокарты с графическими процессорами NVIDIA стоят во множестве игровых ПК и вдобавок принадлежат к нескольким поколениям с различным уровнем поддержки Multi-Engine и методами его использования. Но, к счастью для NVIDIA, ее продукты и без того не испытывают недостатка в быстродействии. Чипы Maxwell и Pascal в сравнении с процессорами GCN соответствующего класса имеют более «узкую» архитектуру с меньшим числом шейдерных ALU, а значит — не требуют столь же высокого параллелизма для полной загрузки.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru