Ранняя версия новой технологии Work Graphs, представленной компанией Microsoft на прошлой неделе и входящей в состав DirectX 12, обеспечила значительную прибавку игровой производительности в системе с видеокартой Radeon RX 7900 XTX, сообщила компания AMD. Технология Work Graphs призвана оптимизировать взаимодействие CPU и GPU при выполнении различных задач.

Источник изображений: AMD

По словам AMD, в ранних испытаниях Work Graphs повысила игровую производительность ПК с видеокартой Radeon RX 7900 XTX на 39 %. Без технологии Work Graphs и при использовании традиционного метода выполнения операций ExecuteIndirect решение задачи потребовало на 64 % больше времени. Проверка проводилась на ПК с Ryzen 7 5800X, 32 Гбайт памяти DDR4 и видеокартой Radeon RX 7900 XTX.

Технология Work Graphs призвана разгрузить центральный процессор за счёт переноса планирования части задач на видеокарту. Иногда CPU не успевает подготовить задачи для расчёта на GPU, в результате видеокарта простаивает, ожидая новых указаний. Задача Work Graphs — сделать GPU более автономным. Для этого CPU будет создавать для GPU последовательность задач, которую необходимо исполнить. Такая оптимизация позволит увеличить производительность рендеринга.

Ниже на видео показана 3D-сцена без пользовательского интерфейса HUD и скайбокса, рендеринг которой осуществляется за одну последовательность задач с помощью Work Graphs.

Технологии Work Graphs и Mesh Nodes станут важными составляющими DirectX 12. Все ключевые производители видеокарт уже работают над их поддержкой на уровне драйверов для своих аппаратных средств.

Благодаря возможности графических процессоров самостоятельно планировать работу с помощью Work Graphs, между CPU и GPU будут передаваться меньше задач, что в конечном итоге освободит ресурсы центрального процессора и памяти, позволив разработчикам игр более эффективно использовать ресурсы GPU для создания ещё более впечатляющей картинки.

Microsoft выпустила технологию Work Graphs, которая является частью последней версии DirectX 12. Данная технология позволит разгрузить центральный процессор за счёт переноса планирования задач на видеокарту, что теоретически даст прирост производительности системам с маломощными CPU.

Сейчас конечная картинка на экране формируется совместными усилиями CPU и GPU, но иногда CPU не успевает подготовить задачи для расчёта на GPU, в результате видеокарта простаивает, ожидая новых указаний. Технология Work Graphs призвана сделать GPU более автономным, чтобы он мог сам подавать себе рабочие задания и сократить количество обращений к CPU.

С помощью Work Graphs разработчики игр могут оптимизировать конвейеры производитель-потребитель, которые эффективно переносят тяжелые рабочие нагрузки с CPU на GPU. В этой системе поток, работающий на GPU (производитель), может зарегистрировать запрос на выполнение другой работы (потребитель). Работа будет запланирована GPU, как только появится свободное место, и при необходимости этот поток также может стать потребителем. Проще говоря, вместо ожидания выполнения каждого этапа расчётов, CPU может составить последовательность задач, которые GPU выполнит, не обращаясь каждый раз к CPU.

Дополнительно ускорить взаимодействие центрального и графического процессоров предполагается благодаря функции GPU Upload Heaps из Shader Model 6.8 — она позволяет CPU и GPU обмениваться данными заметно быстрее, за счёт отсутствия необходимости передавать данные из видеопамяти центральному процессору через шину PCI. Эта функция использует технологию ResizableBAR, позволяющую CPU с минимальными задержками записывать данные в видеопамять.

Work Graphs и Shader Model 6.8 стали доступны разработчикам игр через Agility SDK 1.613. Этот SDK уже можно использовать с новейшими драйверами AMD и NVIDIA. Технология Work Graphs поддерживается графическими процессорами NVIDIA Ampere и Ada Lovelace (GeForce RTX 3000 и RTX 4000) с установленными драйверами версии 551.76 или новее. Что касается AMD, то Work Graphs сейчас работает лишь на графических процессорах с архитектурой RDNA3 (видеокарты Radeon RX 7000). Обновлённые драйвера с поддержкой нового SDK от Intel пока не вышли.

Стоит отметить, что одним лишь обновлением видеодрайвера производительность не поднять — технология Work Graphs должна быть реализована в играх, а значит инициативу должны поддержать и игровые разработчики.

Компания NVIDIA также опубликовала техническую демонстрацию, позволяющую оценить работу Work Graphs. В видео выше показана её работа — примерно в на 1:20 можно увидеть заметный прирост производительности за счёт новой технологии. В тесте использовалась видеокарты GeForce RTX 4090 и процессор Ryzen 7 7700X.

Платформа CrossOver, обеспечивающая доступ к Windows-приложениям на устройствах с macOS, Linux и ChromeOS, в скором времени получит поддержку DirectX 12, что является хорошей новостью для геймеров. Соответствующее заявление сделала компания CodeWeavers, являющаяся разработчиком продукта.

Источник изображения: 9to5Mac

В настоящее время CrossOver работает с DirectX 11 и более ранними версиями API. С добавлением поддержки DirectX 12 пользователи CrossOver могут рассчитывать на более высокую производительность при взаимодействии с играми для Windows на компьютерах Apple Mac. Отмечается, что поддержка DirectX 12 в CrossOver будет добавляться постепенно для отдельных игр. Это связано с тем, что процесс интеграции довольно сложен, и разработчики хотят убедиться в том, что у пользователей не возникнет проблем.

Первой игрой, которая получит поддержку DirectX 12 в CrossOver, станет Diablo II Resurrected, но в будущем список поддерживаемых проектов будет расширяться. В сообщении разработчиков сказано, что в процессе интеграции поддержки DirectX 12 им пришлось исправить множество ошибок. Они ожидают, что различные проблемы будут возникать в процессе работы над добавлением поддержки DirectX 12 в другие игры, из-за чего этот процесс будет продолжительным.

Согласно имеющимся данным, первая бета-версия CrossOver 23 с поддержкой DirectX 12 выйдет этим летом, а стабильная версия приложения появится ближе к концу года. Более точные сроки выхода новых версий приложения пока не были озвучены.

Компания Microsoft анонсировала новую оптимизацию для API DirectX 12, которая в сочетании с технологией Resizable-BAR будет обеспечивать центральному и графическому процессорам одновременный доступ к полному стеку памяти видеокарты. Функция называется GPU Upload Heaps. Microsoft внедрила её в состав последней версии комплекта разработчика ПО DirectX12 Agility SDK.

Источник изображения: AMD

К сожалению, компания не уточнила, как именно может применяться новая функция, однако её использование может привести к повышению производительности в некоторых сценариях. Поскольку объём памяти современных видеокарт и его потребление программными средами, например, играми, постоянно увеличивается, центральным процессорам ПК приходится перемещать всё больше и больше данных между собой, оперативной памятью и собственно графическими процессорами видеокарт.

Использование функции GPU Upload Heaps позволяет снизить уровень загрузки ОЗУ и CPU, поскольку центральному процессору больше не придётся одновременно хранить копии данных в оперативной памяти ПК и памяти видеокарты для их взаимодействия. А так как память современных видеокарт очень быстрая, то никаких негативных эффектов на уровень задержки от хранения данных в памяти видеокарты не будет.

Для работы указанной функции в играх необходимо, чтобы видеокарта и центральный процессор в составе ПК поддерживали технологию Resizable-Bar или Smart Access Memory. В основе GPU Upload Heaps использует именно технология Resizable-Bar, поскольку она позволяет Windows напрямую управлять памятью видеокарты. Как известно, Smart Access Memory является полным аналогом Resizable-Bar от AMD, но под другим названием.

Поддержка GPU Upload Heaps для разработчиков ПО уже добавлена в драйверы NVIDIA, Intel и AMD. Она доступна в драйверах NVIDIA Game Ready и Studio с версии 531.41, у Intel — с версии 31.0.101.4255. Для получения нужного драйвера для платформы AMD необходимо обратиться к соответствующему менеджеру по работе с партнёрами.

Поскольку функция GPU Upload Heaps была представлена совсем недавно, не стоит ожидать её появления в играх в ближайшее время. Разработчикам сперва необходимо разобраться, действительно ли она принесёт существенную пользу для производительности в играх и стоит ли она того времени, которое необходимо на её интеграцию в их проекты.

Компания Intel отказалась от аппаратной поддержки графического API DirectX 9 интегрированными решениями на архитектуре Xe в составе процессоров Core 12-го поколения, а также дискретными видеокартами Arc A-серии на архитектуре Arc Alchemist. Вместо этого поддержка DirectX 9 будет эмулироваться с помощью API DirectX 12.

Источник изображения: Gunnir

Эмуляция будет использовать конверсионный слой — библиотеку Microsoft D3D9On12 с открытым исходным кодом. В этом случае графические команды DirectX 9 будут направляться в D3D9On12 вместо непосредственной отправки в графический драйвер Intel. Конверсионный слой D3D9On12 будет переводить графические команды D3D9 в запросы, понятные для алгоритмов API D3D12. Если проще, вместо настоящего графического драйвера от Intel функцию драйвера будет выполнять сам D3D9On12.

По словам Microsoft, уровень производительности эмуляции приблизился к уровню производительности фактической реализации API DirectX 9, а в некоторых случаях и совсем ему не уступает.

Для Intel принятое решение может принести пользу. Теперь компания сможет уделить больше внимания оптимизации своих драйверов под более свежий API DirectX 11, поскольку сейчас с этим наблюдаются проблемы. Все задачи, связанные с оптимизацией DirectX 9 в свою очередь будут «возложены» на Microsoft. Пока неизвестно, последуют ли в итоге примеру Intel компании NVIDIA и AMD. Однако отказ от аппаратной поддержки старого API имеет свои минусы, например, в виде более высокой нагрузки на CPU (D3D9On12 работает на программном уровне) и побочных эффектов в играх с DirectX 9.