Tech

Gyorsabb számítógépek hamarosan, mivel a grafikus chip válaszol a cselekvésre való felhívásra

  Vályogtégla's David McGavran shows how Apple's Metal technology gives Illustrator a fluid new zoom ability.

Idén a grafikus chipek kezelésének új módja felgyorsít mindent a számítógépén – a Photoshoptól az első személyű lövöldözős játékig.

Ennek az az oka, hogy a szoftverek hatékonyabb módja a chip hardverének vezérlésére növeli a grafikus teljesítményt, új képességekkel ruházza fel a grafikus chipet, és felszabadítja a számítógép fő processzorát más feladatok elvégzésére. Az újjáépített grafikai alap még idén megérkezik Mac és Windows gépekre, és számítani lehet arra, hogy a játékfejlesztők és mások a lehető leghamarabb megragadják az előnyt.

'A teljesítménylehetőségek óriásiak' - mondta a Linley Group elemzője, David Kanter a gyorsítási technológiáról.

Lehet, hogy már hallott a technológia Apple verziójáról, az ún Fém , amely 2014-ben érkezett meg iPhone-okra és iPadekre, és még idén érkezik Mac-re is a OS X 10.11 El Capitan operációs rendszer. Az Apple nincs egyedül. Microsoft megfelelője, DirectX 12 , érkezik Windows 10 július 29-én . A Khronos Group nevű szervezet pedig, amely az operációs rendszerek széles körére szabványokat hoz létre, kiadja Vulkan versenyző ebben az évben.



A teljesítménynövekedést egykor magától értetődőnek tekintették, mivel az Intel és más chipgyártók néhány havonta gyorsabb termékeket vezettek be. De körülbelül egy évtizeddel ezelőtt a túlzott energiafogyasztással kapcsolatos problémák korlátozták a chipek sebességének javítását. Azóta a programozóknak keményebben kell dolgozniuk, hogy új funkciókat és képességeket biztosítsanak. Az új grafikus chip teljesítmény felszabadítása a következő lépés, amely segít a játékosoknak, a tervezőknek és szinte bárki másnak, aki számítógépet használ.

Nem csoda, hogy az olyan cégek, mint az Adobe Systems, lelkesen várják az új interfészeket, amelyek segítségével a programozók kihasználhatják a grafikus chipek teljesítményét.

'Idén a Metal támogatását tervezzük' - mondta Scott Morris, a Creative Cloud for Adobe vezető marketingigazgatója. David McGavran, az Adobe professzionális videótermékeiért felelős vezető mérnöki menedzser pedig az Apple Worldwide Developer Conference-en tartott előadásában elmondta, hogy az Adobe a Metalt fogja használni a Photoshop képszerkesztő programban, az Illustrator programban a vektorgrafikákhoz, valamint a Premiere Pro és After Effects programban. videószerkesztéshez.

Honnan jön a gyorsulás?

Tehát hogyan működik ez a sebességnövelés? A számítógépen belüli munka zömét két fő chip végzi: a központi feldolgozó egység (CPU), amely a művelet agya, és a grafikus feldolgozó egység (GPU), amely egyre fontosabb támogató szerepet tölt be a szövegek, alakzatok, ill. árnyékok a képernyőn. A modern chip-architektúrák gyakran egyesítik ezt a két munkát egyetlen egységes tervben, de függetlenül attól, hogy különálló vagy egységes, a grafikus processzor másfajta programozási utasításokat ért meg, mint a központi processzor.

A programozó számára az a trükkös dolog, hogy megírja ezeket az utasításokat – különösen azért, mert különböznek attól függően, hogy mikor készült a grafikus chip, és melyik cég készítette. Itt jönnek a képbe az olyan programozási felületek, mint a Metal, a DirectX és a Vulkan. Stabil módot kínálnak a grafikus chip erejének kihasználására, például jobb játékélmény érdekében.

'A fejlesztők nagyobb térképeket, jobb teljesítményt és grafikát, valamint nagyobb többjátékos környezetet hozhatnak létre az eszközökön' - mondta a Microsoft, a DirectX 12 segítségét ajánlva a játékokhoz Windowson és Xboxon.

Az ilyen típusú grafikus interfészek évtizedek óta léteznek. Az újak azonban mélyebb hardver-hozzáférést tesznek lehetővé, mint a Microsoft DirectX és a Khronos Group versengő OpenGL korábbi verziói. Az új megközelítés a programozóknak közvetlenebb irányítást biztosít a grafikus chip felett – és további bónuszként megszabadítja a számítógép CPU-ját a GPU-társ kezelésével kapcsolatos sok munka alól.

Ez olyan, mint a különbség aközött, hogy pontos útvonalat tervezünk a térképen, és aközött, hogy a Google Térképnek megmondjuk a kiindulópontot és a végpontot. A Google Maps használata egyszerűbb, de a végsebességet elérheti, ha kézzel készíti el az optimális útvonalat.

A programozók az új lóerőt arra használhatják, hogy több képességet adhassanak a kódjukhoz, vagy csökkentsék a meglévő kód energiafogyasztását, így az akkumulátorok tovább bírják.

De amint azt a Pókemberből megtudtuk 2002-ben, nagy erővel nagy felelősség is jár . A DirectX új verziója például sok olyan biztosítékot veszít, amelyek kiküszöbölték az összeomlásokat és a furcsa hibákat. 'Ezek már mind eltűntek a DirectX 12-vel, így a fejlesztőknek sokkal óvatosabbnak kell lenniük a kódjukkal kapcsolatban' - mondta Kanter.

Más előnyök is vannak az új felületekkel. Az egyik az, hogy a korábbi generációs tervektől eltérően ugyanaz az interfész átfogja a mobileszközöket is. A másik, hogy nemcsak grafikus munkát végeznek, hanem a grafikus chipen elvégezhető számítási munkát is. Ez bármi lehet, az arcok felismerésétől a videóban a videojáték-baleset fizikájának szimulálásáig.

Új komplikációk

Az új grafikus chip-vezérlési technológia, az úgynevezett alkalmazásprogramozási felület (API), lehetővé teszi, hogy a programozók a lehető legtöbb energiát kipréseljék a számítógépes hardverből, de vannak komplikációk.

Az egyik probléma az, hogy ez a három interfész – a Vulkan, a DirectX és a Metal – lényegében ugyanazt végzi. A programozóknak azonban ki kell választaniuk, hogy melyiket használják és hol. A Vulkan mindent lefedhet, a PC-ktől és okostelefonoktól a virtuális valóság fejhallgatókig és játékkonzolokig, de a DirectX és jobban működhet például Windowson és Metal for OS X-en.

Minél több grafikus felületet szeretnének támogatni a programozók, annál több munkát kell végezniük. A programozóknak már korábban is meg kellett küzdeniük kettővel vagy hárommal, de a Metal egy újabb lehetőséget ad a mixhez, és a Google is hozzáadhat még egyet az Android operációs rendszeréhez.

  Apple fém logó

Sok programozót megvédenek a több grafikus interfésszel kapcsolatos bonyolultságtól azáltal, hogy olyan játékmotorokra támaszkodnak, mint pl. Az Epic Games Unreal Engine és A Unity Technologies egysége . Az ilyen játékalapok mögött álló cégek megbirkóznak az alacsonyabb szintű alapokhoz való csatlakozás kemény munkájával, és egyszerűbb keretet kínálnak sok programozó számára.

A Khronos Group a maga részéről azt állítja, hogy a bonyodalmak ellenére széles körű támogatottsággal rendelkezik.

'Lesznek magasabb szintű könyvtárak és motorok... amelyek különböző alacsony szintű API-kon futnak majd' - mondta Neil Trevett, a Khronos Group elnöke és az Nvidia grafikus chipgyártó alelnöke. 'Gyakorlatilag minden GPU [grafikus feldolgozó egység] gyártó és játékmotor-szállító részt vesz a Vulkan munkacsoportban, és széleskörű elkötelezettséggel támogatja az API-t.'

Az Adobe azon vállalatok közé tartozik, amelyeknek el kell dönteniük, hogy a számos új grafikus felület közül melyiket támogatják. Egyelőre nem nyilatkozott arról, hogy miként ad olyan lendületet a Windows-gépeknek, mint amit a Metal kínál Mac-eken. 'Természetesen vizsgáljuk a DirectX 12-t, de nem jelentettünk be végleges terveket' - mondta Vanessa Rios szóvivő.

A Google is?

Egyelőre nem világos, hogy a Google hozzáad-e még egy saját grafikus felületet. Kanter, a Linley Group munkatársa elmondta, hogy a vállalat ezt tervezi.

Ez a lehetőség nem állt jól az egyik prominens programozónak, John Carmacknek. Olyan alapvetõ és sikeres játékok megalkotója, mint a Doom és a Quake, és jelenleg a technológiai igazgatója. Oculus, a Facebook virtuális valóság headset projektje .

'Ok Google, nem fejlesztenél egy másik vadonatúj alacsony szintű grafikus API-t?' – kérdezte Carmack egy márciusi tweetben. ' Vulkannak elégnek kell lennie ,' hozzátette.

További elégedetlenséget okoztak a hardvergyártók, például a chipgyártók. Rengeteg erőforrást kell befektetniük a „driver” szoftver megírásába, amely megnyitja a felületet a programozók előtt.

A Google megtagadta a megjegyzést. A Google azonban újragondolta álláspontját, miután az iparág visszaszorult, és valószínűleg a Vulkan-t fogja használni két, a cég gondolkodását ismerő ember szerint.

Adobe: iratkozzon fel

Az Adobe eladva. McGavran bemutatta a fémmel továbbfejlesztett Illustratort és After Effects-et az Apple-nél WWDC esemény.

Az After Effects programhoz az Adobe fémalapú szűrőket épített a szöveg átfedésére a videókon, hullámzási effektus hozzáadásához és a kamera nap felé mutatott fénykitörések szimulálásához. Metal nélkül ennek a három effektusnak a videóhoz való hozzáadása körülbelül 3 képkocka/másodpercre húzta le a lejátszást. A Metal esetében a videó teljes 24 képkocka/másodperc sebességével futott. Nemcsak nyolcszoros teljesítménynövekedés tapasztalható, hanem a CPU-használat is kisebb, mondta.

Az Illustrator elég gyors lett a Metallal ahhoz, hogy a nagyításkor többé nem áll meg, hogy újrarajzoljon mindent a képernyőn – mondta McGavran. A teljesítmény elég magas volt ahhoz, hogy 'meg tudtunk mutatni egy vadonatúj funkciót, a folyamatos zoomot' - mondta.

Más szavakkal, a Metal és versenytársai felszabadítják a korábban elérhetetlen számítógépes teljesítményt. Ez a fajta előny jelentheti a különbséget, amikor ideje rávenni az ügyfeleket, hogy kinyitják pénztárcájukat.

'Ez drasztikusan megváltoztatja azt, ahogyan a művészek a termékeinkkel dolgozhatnak' - mondta McGavran.