Vulkan (API)

Vulkan

Informasjon

Utviklet av	Khronos Group
Første versjon	16. februar 2016
Siste versjon	1.2.176 (19. april 2021)
Innskudd	github.com/KhronosGroup/Vulkan-Headers
Skrevet i	VS
Operativsystem	Linux , Android , Microsoft Windows og Stadia
Miljø	Multiplatform
Type	Programmeringsgrensesnitt
Tillatelse	Apache-lisens versjon 2.0
Nettsted	www.khronos.org/vulkan

Kronologi av versjoner

OpenGL

Vulkan kunngjorde først som OpenGL Next er et grafisk programmeringsgrensesnitt som tilbys av Khronos Group- konsortiet . Det tar sikte på å erstatte OpenGL og dets derivater på lang sikt ved å gjøre mer effektiv bruk av moderne dataarkitekturer. 25 år etter opprettelsen av OpenGL, tar det sikte på å forene mobile ( OpenGL ES ) og desktop (OpenGL) versjoner , fungerer naturlig på Microsoft Windows , GNU / Linux og Android samt på MacOS og iOS via portabilitetsinitiativet (l ' API MoltenVK) basert på Metal . En første versjon ble gitt ut ifebruar 2016, støttet av blant andre AMD og Nvidia, og er kompatibel med alle systemer som støtter OpenGL ES 3.1.

Historisk

Vulkan er basert på arbeidet som er utført av AMD API Mantle  (in) , og tidligere i Mesa 3D , av Gallium3D (reduksjon av laget av grafikkdriveren og mer direkte forhold til GPU og minne). Spesielt LLVMpipe- modulen som tillater forhåndskompilering på et mellomspråk og bedre bruk av flerkjernede mikroprosessorarkitekturer av moderne arkitekturer for 3D-gjengivelse.

Utviklerne av den gratis Vulkan-driveren for Intel-grafikkprosessorer beskriver Vulkan som en "Gallium3D 2.0". SPIR- språk som opprinnelig bruker LLVM , SPIR-V, som er en modifisert versjon, tillater implementering av LLVM for tolkning.

Store fremskritt

Blant fordelene:

• Bedre styring av flerprosessoren , de forskjellige prosessorene kan sende kommandoer som skal utføres parallelt;
• En forenklet driver som gir CPU mer tilgang til GPU-kommandoer og minnestyring;
• Bedre tilpasning til mobile plattformer, spesielt med håndtering av saken om et enhetlig minne og gjengivelse der hver tråd er dedikert til en av rektanglene som danner skjermen (fliser).
• SPIR-V- språket som vil forenkle pilotenes arbeid med å tolke skyggeleggere .
• Forenkling av driverne og det enhetlige språket bør tillate applikasjonsutviklere å redusere vanskeligheter med bærbarhet av maskinvaren fra en produsent til en annen
• Ikke-grafiske beregninger på GPU, som OpenCL , som den lykkes med .

Microsoft ga på sin side ut DirectX 12 , den siste generasjonen av Graphics API, og Apple ga ut Metal API . Begge planlegger å bruke samme maskinvaretilgang på lavt nivå og mobil bærbarhet som Mantle eller Vulkan, men har ulempen med ikke å være plattform .

Gitt åpenheten til API, bærbarhet og ytelsesgevinster, har forskjellige spillutgivere allerede kunngjort støtte for API av motoren sin, selv før de endelige spesifikasjonene, for eksempel Valves Source 2- motor.

Det gratis GLOVE- biblioteket konverterer OpenGL ES- , glsl- og EGL-samtaler til Vulkan-samtaler.

De gratis Mesa 3D-maskinvaren 3D-akselerasjonsdrivere for GNU / Linux , inkluderer tre drivere for å konvertere forskjellige 3D APIer til Vulkan, og dermed dra nytte av ytelsen og lavere strømforbruk med applikasjoner som er designet for:

• D9VK (foreldet fordi det nå er inkludert i DXVK) , konverterer Direct3D versjon 9 samtaler til Vulkan samtaler;
• DXVK , konverterer Direct3D versjoner 9, 10 og 11 samtaler til Vulkan samtaler;
• VKD3D , konverterer Direct3D versjon 12 samtaler til Vulkan samtaler;
• Zink , konverterer OpenGL og OpenGL ES-samtaler til Vulkan-samtale, den er integrert fra28. oktober 2019, biblioteket, via Gallium-undersystemet til Mesa, er det plassert mellom OpengGL state tracker-laget av Gallium og Vulkan-driverne, mellom OpenGL state tracker-laget og Vulkan-driveren.

Deltakere

De viktigste selskapene som deltar i standarden er: AMD , Apple , ARM , Blizzard , Broadwell , Codeplay  (en) , Continental , Electronic Arts , Epic Games , Imagination Technologies , Intel , Lucasfilm , Mediatek , Oculus VR , Oxide , Pixar , Samsung , Sony , TransGaming  (en) , Unity , Valve , Vivante , Qt .

Brukerstøtte

Historisk

• I februar 2016AMD , Intel og Nvidia tilbyr en betaversjon av driverne som støtter Vulkan.
• De 17. februar 2016, Talos prinsippet av Croteam blir en st  spillrelatert bilde delvis støtte Vulkan.
• De 9. april 2016, en oppdatering av den stabile versjonen av Windows og Linux- driverne fra Nvidia tillater bruk av Vulkan.
• I april 2016, Android Nougat utvikler forhåndsvisning inkluderer bruk av 3D Vulkan APIer.
• Den fremtidige spillkonsollen Switch for Nintendo sertifiserte Vulkan18. desember 2016
• Under SDC 2016-konferansen, i Mai 2016, kunngjør selskapet Samsung at den neste modellen av smarttelefon vil bruke Vulkan, og kunngjør gevinster i batterilevetiden.
• Slutt september 2016, Kunngjør Unity at Android-spill basert på motoren har Vulkan i beta, noe som resulterer i forbedret ytelse med rundt 35%, og lavere strømforbruk .
• I oktober 2016, en første gratis videospillmotor basert på Vulkan, Intrinsic , er publisert på GitHub .
• I februar 2017, Kunngjør Intel at grafikkdelen av prosessorene vil støtte Vulkan.
• I februar 2018, Valve , LunarG og den Brenwill Workshop meddele at Valve flaggskip spill Dota 2 blir portes via MoltenVK ( Metal implementering i Vulkan) for å MacOS med en ytelse 50% økning over OpenGL versjon.
• I februar 2018, utviklere av den gratis spillmotoren Godot , kunngjør at de vil bevege seg mot Vulkan og Open GL ES 2.0, i stedet for OpenGL ES 3.0. Det skal være klart for Godot 4.0, som skal ut i 2020.
• I november 2018, utviklerne av den gratis 3D-motoren OGRE , kunngjør at de porterer motoren til Vulkan.

Maskinvarekompatibilitet

Samfunn	Utstyr				Vulkan 1.0-støtte
	Mikroarkitektur	Tilgjengelig fra	GPUer ( Die )	Grafikkort / SoC	Linux	Microsoft Windows (Windows 7 og nyere)	Android Nougat og nyere
AMD
	GCN 5.	08/2017	Vega 10	Radeon Rx Vega-serien	AMDGPU PRO ( Ubuntu & RHEL ) Mesa / RADV	Radeon-programvare	NC
	GCN 4.	06/2016	Polaris 10, Polaris 11, Vega 10	Radeon Rx 400-serien
	GCN tredje	08/2014	Tonga, Fiji, Carrizo	Radeon R9-serien
	GCN 2.	03/2013	Bonaire, Hawaii, Kaveri, Kabini, Temash, Mullins, Beema, Carrizo-L	Radeon HD 7790, PlayStation 4 , Xbox One	Under implementering
	GCN 1.	02/2012	Oland, Kapp Verde, Pitcairn, Tahiti, Hainan	Radeon HD 77xx - 7900-serien
	TeraScale 3 "Nordøyene"	12/2010	Aruba (Trinity / Richland), Barts, Turks, Caicos, Cayman	Radeon HD 7xxx - 76xx-serien , Radeon HD 6000-serien	Ustøttet
	TeraScale 2 "Evergreens"	09/2009	Cedar, Cypress, Juniper, Redwood, Palm, Sumo	Radeon HD 5000-serien
	TeraScale 1	05/2007	R600, RV630, RV610, RV790, RV770,…	Radeon HD 2000-serien , HD 3000 , HD 4000
Nvidia
	Pascal	05/2016	GP100, GP104, GP106, GP107	GeForce 10-serien , Tegra X2	Nvidia GeForce-driver	Nvidia GeForce-driver	Ja
	Maxwell 2	09/2014	GM200, GM204, GM206, GM20B	GeForce 900-serien , Tegra X1
	Maxwell 1	02/2014	GM107, GM108	GeForce GTX 750 Ti, GTX 750, GTX 860M
	Kepler	03/2012	GK110, GK104, GK106, GK107, GK208	GeForce 600-serien , GeForce 700-serien , Tegra K1
	Fermi	03/2010	GF100, GF104, GF106, GF108, GF110, GF114, GF116, GF119	GeForce 400-serien , GeForce 500-serien	Ustøttet
	Tesla 2.0	06/2008	GT200, GT215, GT216, GT218,	GeForce 200-serien , GeForce 300-serien
	Tesla 1.0	11/2006	G80, G84, G86, G92, G94, G96, G98	GeForce 8-serien , GeForce 9-serien , GeForce 100-serien
Intel
	Kaffesjø	2017-10		Core i3- / i5- / i7-8000	Mesa	Intel-grafikk	NC
	Kaby Lake	01/2017		Core i3- / i5- / i7-7000
	Skylake	08/2015		Core i3- / i5- / i7-6000, Pentium G4xxx , Celeron G39xx		Planlagt
	Broadwell	09/2014		Core M-5Yxx , Core i3- / i5- / i7-5000		Ustøttet
	Haswell	09/2012		Core i3- / i5- / i7-4000, Pentium G3xxx , Celeron G18xx
	Ivy bridge	04/2012		Core i3- / i5- / i7-3000, Pentium G2xxx , Celeron G16xx
	Sandy Bridge	01/2011		Core i3- / i5- / i7-2000, Pentium Gxxx , Celeron Gxxx	Ustøttet
	Westmere	02/2012		Core i3- / i5- / i7-xxx, Pentium G69xx , Celeron G1101
Imagination Technologies
	PowerVR Series 8XE	02/2016	GE8200, GE8300		PowerVR Graphics SDK v4.1
	PowerVR Series 7XT	11/2014	GT7200, GT7400, GT7600, GT7800, GT7900	Apple A9, Helio X30 (MT679?)
	PowerVR Series 7XE	11/2014	GE7400, GE7800
	PowerVR Series 6XT	01/2014	GX6240, GX6250, GX6450, GX6650	Apple A8, A8X, MediaTek MT8173, MT8176,
	PowerVR Series 6XE	01/2014	G6050, G6060, G6100 (XE), G6110	RK3368
	PowerVR Series 6 (Rogue)	01/2012	G6100, G6200, G6230, G6400, G6430, G6630	MediaTek MT6595M, MT6595T, MT6595M, MT6795, MT8135, Helio X10 (MT6795), LG H13, Apple A7, Atom Z3460, Z3480, Z3530, Z3560, Z3570, Z3580
	PowerVR Series 5XT	01/2012	SGX543, SGX544, SGX554	Apple S1, A5, A5X, A6, A6X, NovaThor L8540, L8580, L9540, TI OMAP 4470, 5430, 5432, MediaTek MT5327, MT6589M, MT6589T, MT6589, MT8117, MT8121, MT8125, MT8389, Atom Z246025, Z2520, Z2580, Z2760, Exynos 5410	Ustøttet
Qualcomm
	Adreno 600-serien		Adreno 640	Snapdragon 855	1.1
	Adreno 500-serien		Adreno 510, Adreno 530, Adreno 540	Snapdragon 430, 625, 650, 652, 820, 821, 835, 845	1.0
	Adreno 400-serien			Snapdragon 415, 615, 616, 617, 805, 808, 810
	Adreno 300-serien			Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 600, 800, 801	Ustøttet
VÆPNE
	Bifrost	06/2016	Mali-G71, Mali-G51	Kirin 960	1.0
	Midgard 4.	4. kvartal 2015	Mali-T860, Mali-T830, Mali-T880	Exynos 8890, Exynos 7870, Kirin 950, 955, MediaTek MT6738, MT6750, Helio X20 (MT6797), X25 (MT6797T), P10 (MT6755), P20 (MT6757)
	Midgard 3.	10/2013	Mali-T760, ...	Exynos 7420, Exynos 5433, MT6752, MT6732, RK3288
	Midgard 2.	08/2012	Mali-T600-serien, T720	Exynos 5250, 5260, 5410, 5420, 5422, 5430, 5800, 7580, Mediatek MT6735, MT6753, Kirin 920, 925, 930, 935	Ustøttet

Kompatible spill

Kompatible spillmotorer

• Kilde 2 - Inmars 2015, Kunngjør Valve at Source 2, etterfølgeren til den originale Source-motoren, vil støtte Vulkan.
• Serious Engine 4 - In februar 2016, Kunngjør Croteam støtte fra Vulkan i motoren deres.
• Unreal Engine 4 - Enfebruar 2016, Epic Games kunngjør støtte for Vulkan på et arrangement som Samsung arrangerer .
• id Tech 6 - InMai 2016, id Software kunngjør Vulkan-støtte for versjon 6 av motoren deres.
• id Tech 7
• CryEngine - Crytek har kunngjort planer om å inkludere Vulkan-støtte for CryEngine.
• Unity - Vulkan-støtte fra versjon 5.6 for Android, Linux og Windows. Støtte i redaktøren er tilgjengelig fra versjon 2018.2.
• Xenko - Support ble lagt til i juli 2016.
• Intrinsic - En gratis spillmotor publisert på GitHub.
• Moment 3D MIT - Inapril 2016, kunngjør utviklermiljøet at de vurderer å støtte Vulkan.
• Armory Engine - Åpen kildekodemotor integrert i Blender 3D.

Vedlegg

Merknader og referanser

1. "  Utgivelse 1.2.176  " ,19. april 2021(åpnet 20. april 2021 )
2. Smith 2015 .
3. (no) "  Portability Initiative -  " , The Khronos Group ,25. februar 2018( les online , konsultert 28. februar 2018 )
4. (en) "  Metal (API)  " , Wikipedia ,26. januar 2018( les online , konsultert 28. februar 2018 )
5. "  The Khronos Group formalizes the succession of OpenGL  " , på ZDNet Frankrike (åpnet 10. august 2020 ) .
6. https://www.khronos.org/assets/uploads/developers/library/overview/2015_vulkan_v1_Overview.pdf
7. (in) "  Gallium3D LLVM  " ,2. november 2007
8. Ryan Smith , “  Khronos @ SIGGRAPH 2013: OpenGL 4.4, OpenCL 2.0, & OpenCL 1.2 SPIR Announced  ” , Anandtech ,22. juli 2013(åpnet 5. april 2015 )
9. (in) "  Lær mer om Intel Driver Vulkan, Vulkan Linux maps  " , phoronix ,12. mars 2015
10. https://www.khronos.org/assets/uploads/developers/library/2015-gtc/Khronos-Overview-GTC_Mar15.pdf
11. (in) Philip Kollar, "  Valve annonce Source 2 engine, free for developers  " ,3. mars 2015
12. Mike Mahardy, “  GDC 2015: Valve Announces Source 2 Engine  ” , IGN ,3. mars 2015
13. LittleWhite, “  GLOVE and Zink Two implementations of OpenGL on Vulkan  ” , på jeux.developpez.com ,1 st november 2018
14. LittleWhite, “  GLOVE and Zink Two implementations of OpenGL on Vulkan  ” , på jeux.developpez.com ,1 st november 2018
15. (in) "  DXVK, Vulkan-basert D3D11 og D3D10 implementering for Linux / Wine  " på Github-konto doitsujin
16. (in) "  D3D12 til Vulkan oversettelsesbibliotek  " på source.winehq.org
17. (in) "  zink: Introducer opengl over vulkan  " på cgit.freedesktop.org ,28. oktober 2019
18. (no-US) "  The Qt Company blir med i Khronos Group og markedsfører Vulkan - Qt Blog  " , Qt Blog ,16. februar 2016( les online , konsultert 21. februar 2017 )
19. http://www.touslesdrivers.com/index.php?v_page=3&v_code=6124
20. “  Intel tilbyr en åpen kildekode Vulkan driver.  » , På Developpez.com (åpnet 10. august 2020 ) .
21. Jérôme Gianoli, "  Vulkan, Nvidia publiserer sin Windows-driverversjon 364.91 og Linux-driverversjon 364.16  " , på ginjfo.com ,9. april 2016(åpnet 10. august 2020 ) .
22. David Feugey, "  Den andre forhåndsvisning av Android N skyver 3D Vulkan API  " , på silicon.fr , Silicon ,14. april 2016(åpnet 10. august 2020 ) .
23. Guénaël Pépin, “  Android N: 2. utvikler forhåndsvisning gir støtte for Vulkan  ” , på nextinpact.com ,14. april 2016(åpnet 10. august 2020 ) .
24. "  Vulkan nå på Android N Developer Preview 2  " , på Tom's Hardware: nyheter om maskinvare og videospill ,15. april 2016(åpnet 10. august 2020 ) .
25. http://www.p-nintendo.com/news/khronos-certifie-la-switch-pour-vulkan-245969
26. "  Hvordan Samsung vil øke autonomi av smarttelefoner uten å endre batteri  " på 01net , 01net (åpnes 10 august 2020 ) .
27. Clément Grandjean, "  Vulkan: Unity-spill vil snart bli jevnere på Android  " , på frandroid ,30. september 2016
28. "  A Vulkan-Based Video Game Engine  ", på Toolinux.com ,26. oktober 2016
29. Jérôme Gianoli, "  Full støtte for Vulkan under Windows, Intel HD Graphics 21.20.16.4590 kommer  " , på Ginjfo ,14. februar 2017(åpnet 18. februar 2017 )
30. (in) Juan Linietsky, "  Moving to Vulkan (and ES 2.0) INSTEAD of OpenGL ES 3.0  " ,26. februar 2018
31. (no) Remi Verschelde, "  Dev snapshot: Godot 3.2 alpha 1  ' ,6. oktober 2019
32. (in) Matias Goldberg, "  Vulkan Progress Report  ' ,5. november 2019
33. (in) "  Android-plattformen inkluderer en Android-spesifikk implementering av Vulkan API-spesifikasjonen fra Khronos Group  " ,5. april 2016
34. (i) "  AMDGPU-PRO 16.40 utgitt for Ubuntu og Red Hat Linux Systems  " ,27. oktober 2016
35. rhallock, “  Radeon GPU er klare for Vulkan grafikk API  ” , på amd.com ,16. februar 2016(åpnet 10. august 2020 ) .
36. (i) Michael Larabel, "  Testing The Open-Source" rAdV "Vulkan Radeon Driver vs. AMDGPU-PRO  ” , på Phoronix ,30. august 2016
37. (in) "  AMD Radeon Software versjon støtter 16.15.1009 Vulkan  " ,16. februar 2016
38. http://www.nvidia.com/download/driverResults.aspx/101818/en-us
39. (in) "  Vulkan Driver Support  " på NVIDIA Developer , Nvidia (åpnet 4. april 2016 )
40. (in) "  Open source-drivere for Intel hardware Vulkan  " ,16. februar 2016
41. (i) Michael Larabel , "  Mesa 12,0 utgitt med OpenGL 4.3-støtte, Intel Vulkan og mange andre funksjoner  " på phoronix ,8. juli 2016(åpnet 9. juli 2016 )
42. https://software.intel.com/en-us/blogs/2016/03/14/new-intel-vulkan-beta-1540204404-graphics-driver-for-windows-78110-1540 15.40.20
43. (no-US) “  Imagination kunngjør Vulkan SDK for PowerVR Rogue GPUer  ” , på Imagination Blog , PowerVR Developer Technology Team,16. mars 2016(åpnet 27. april 2016 )
44. (in) "  Snapdragon 855: Den første mobile plattformen i et nytt tiår med 5G, AI og XR  "
45. (in) "  Qualcomm annonce Vulkan API Support for Adreno GPUs 5xx and 4xx  "
46. (in) "  ARM Bifrost GPU Architecture  " ,30. mai 2016
47. (in) "  ARM® Mali ™ GPUer med Vulkan-samsvar  "
48. (in) Philip Kollar , "  Valve annonce Source 2 engine, free for developers  " ,3. mars 2015(åpnet 3. mars 2015 )
49. (i) Mike Mahardy , "  GDC 2015: Valve kunngjør Source to Engine  " , IGN ,3. mars 2015( les online , konsultert 3. mars 2015 )
50. (i) "  The Talos Principle carrier will Vulkan  " ,4. februar 2016
51. (in) "  Epic Games legger til Vulkan-støtte til Unreal Engine 4  " på bitteknologi (åpnet 24. februar 2016 )
52. (in) "  Epic Games Unveils ProtoStar Has Samsung Galaxy Unpacked  " på www.unrealengine.com (åpnet 24. februar 2016 )
53. (in) "  id annonce Doom kjører på Vulkan  " ,7. mai 2016
54. "  DirectX 12, Vulkan-støtte på vei for CryEngine  " , på TweakTown ,19. august 2016(åpnet 10. august 2020 ) .
55. "  Unity 5.6 - Unity  " , fra Unity (åpnet 10. august 2020 ) .
56. "  Unity 2018.2 - Unity  " , om Unity (åpnet 10. august 2020 ) .
57. (in) "  Xenko 1.7β utgitt!  " ,1 st juli 2016
58. (in) "  Takk for all fisken! -  " , på takk for all fisk! (åpnet 10. august 2020 ) .
59. http://forums.torque3d.org/viewtopic.php?t=617#p5148

Bibliografi

• Ryan Smith , “  Next Generation OpenGL Becomes Vulkan: Additional Details Released  ”, AnandTech ,3. mars 2015( les online )

Ekstern lenke

• (en) Khronos Group, “  2015 vulkan v1 Overview  ” ,mars 2015