Vulkan (API)

Vulkan

Em formação

Desenvolvido por	Grupo Khronos
Primeira versão	16 de fevereiro de 2016
Última versão	1.2.176 (19 de abril de 2021)
Depósito	github.com/KhronosGroup/Vulkan-Headers
Escrito em	VS
Sistema operacional	Linux , Android , Microsoft Windows e Stadia
Meio Ambiente	Multi plataforma
Modelo	Interface de programação
Licença	Licença Apache versão 2.0
Local na rede Internet	www.khronos.org/vulkan

Cronologia das versões

OpenGL

Vulkan anunciado pela primeira vez como OpenGL Next é uma interface de programação gráfica oferecida pelo consórcio Khronos Group . Seu objetivo é substituir o OpenGL e seus derivados a longo prazo , fazendo uso mais eficiente das arquiteturas de computador modernas. 25 anos após a criação do OpenGL, visa unificar as versões mobile ( OpenGL ES ) e desktop (OpenGL), funciona nativamente no Microsoft Windows , GNU / Linux e Android, bem como no MacOS e iOS por meio da iniciativa de portabilidade (l ' API MoltenVK) baseado em Metal . Uma primeira versão foi lançada emfevereiro de 2016, suportado pela AMD e Nvidia entre outros, e é compatível com qualquer sistema que suporte OpenGL ES 3.1.

Histórico

Vulkan é baseado no trabalho feito por AMD API Mantle  (in) , e anteriormente em Mesa 3D , por Gallium3D (redução da camada do driver gráfico e relação mais direta com a GPU e memória). Em particular seu módulo LLVMpipe que permite a pré-compilação em uma linguagem intermediária e melhor uso de arquiteturas de microprocessador multi-core de arquiteturas modernas para renderização 3D.

Os desenvolvedores do driver gratuito Vulkan para processadores gráficos Intel descrevem o Vulkan como um "Gallium3D 2.0". A linguagem SPIR originalmente usando LLVM , SPIR-V que é uma versão modificada permitirá uma implementação de LLVM para sua interpretação.

Grandes avanços

Entre as vantagens:

• Melhor gestão do multiprocessador , podendo os diferentes processadores enviar comandos para serem executados em paralelo;
• Um driver simplificado, dando à CPU mais acesso aos comandos da GPU e gerenciamento de memória;
• Melhor adaptação a plataformas móveis com em particular a gestão do caso de uma memória unificada e renderização onde cada fio é dedicado a um dos retângulos que formam o display (ladrilho).
• A linguagem SPIR-V que irá simplificar o trabalho dos pilotos na interpretação de shaders .
• A simplificação dos drivers e a linguagem unificada devem permitir aos desenvolvedores de aplicativos reduzir as dificuldades de portabilidade do hardware de um fabricante para outro.
• Cálculos não gráficos na GPU, como OpenCL , que obtém sucesso .

A Microsoft, por sua vez, lançou o DirectX 12 , a última geração de sua API Gráfica, e a Apple lançou sua API Metal . Ambos planejam usar o mesmo acesso de hardware de baixo nível e portabilidade móvel do Mantle ou Vulkan, mas têm a desvantagem de não serem multiplataforma .

Dada a abertura da API, portabilidade e ganhos de desempenho, vários editores de jogos já anunciaram suporte para a API por seu mecanismo, antes mesmo das especificações finais, como o motor Source 2 da Valve .

A biblioteca gratuita GLOVE converte chamadas OpenGL ES , glsl e EGL em chamadas Vulkan.

Os drivers gratuitos de aceleração 3D de hardware Mesa 3D para GNU / Linux incluem três drivers para converter diferentes APIs 3D em Vulkan e, assim, se beneficiar de seu desempenho e menor consumo de energia com aplicativos projetados para:

• D9VK (obsoleto porque agora incluído no DXVK) , converte chamadas Direct3D versão 9 em chamadas Vulkan;
• DXVK , converte chamadas Direct3D versões 9, 10 e 11 em chamadas Vulkan;
• VKD3D , converte chamadas Direct3D versão 12 em chamadas Vulkan;
• Zink , converte chamadas OpenGL e OpenGL ES em chamadas Vulkan, é integrado a partir do28 de outubro de 2019, a biblioteca, por meio do subsistema Gallium do Mesa, é colocada entre a camada rastreadora de estado OpengGL do Gallium e os drivers Vulkan, entre a camada rastreadora de estado OpenGL e o driver Vulkan.

Participantes

As principais empresas participantes do padrão são: 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 .

Apoiar

Histórico

• Dentro fevereiro de 2016AMD , Intel e Nvidia oferecem uma versão beta de seus drivers com suporte para Vulkan.
• O 17 de fevereiro de 2016, O Princípio Talo de Croteam torna-se a uma r  jogo vídeo de apoio parcialmente Vulkan.
• O 9 de abril de 2016, uma atualização da versão estável dos drivers do Windows e Linux pela Nvidia permite o uso do Vulkan.
• Dentro abril de 2016, a visualização do desenvolvedor Android Nougat inclui o uso de APIs 3D Vulkan.
• O futuro console de videogame Switch para Nintendo certificou o Vulkan18 de dezembro de 2016
• Durante a conferência SDC 2016, em Maio de 2016, a empresa Samsung anuncia que seu próximo modelo de smartphone usará Vulkan, e anuncia ganhos na duração da bateria.
• Fim setembro de 2016, A Unity anuncia que os jogos Android baseados em seu mecanismo Vulkan em beta, resultando em desempenho aprimorado de cerca de 35% e menor consumo de energia .
• Dentro outubro 2016, um primeiro mecanismo de videogame gratuito baseado em Vulkan, Intrinsic , é publicado no GitHub .
• Dentro fevereiro de 2017, A Intel anuncia que a parte gráfica de seus processadores oferecerá suporte ao Vulkan.
• Dentro fevereiro de 2018, Valve , LunarG e The Brenwill Workshop anunciam que o principal jogo da Valve, Dota 2, está sendo portado via MoltenVK (implementação de Metal em Vulkan) para MacOS com um aumento de 50% no desempenho em relação à versão OpenGL.
• Dentro fevereiro de 2018, desenvolvedores do motor de jogo gratuito Godot , anunciam que irão migrar para Vulkan e Open GL ES 2.0, em vez de OpenGL ES 3.0. Ele deve estar pronto para Godot 4.0, que deve ser lançado em 2020.
• Dentro novembro de 2018, os desenvolvedores do motor 3D gratuito OGRE , anunciam que estão portando o motor para o Vulkan.

Compatibilidade de hardware

Sociedade	Equipamento				Suporte a Vulkan 1.0
	Microarquitetura	disponível a partir de	GPUs ( Die )	Placa de vídeo / SoC	Linux	Microsoft Windows (Windows 7 e superior)	Android Nougat e superior
AMD
	GCN 5º	08/2017	Vega 10	Série Radeon Rx Vega	AMDGPU PRO ( Ubuntu & RHEL ) Mesa / RADV	Software Radeon	NC
	GCN 4º	06/2016	Polaris 10, Polaris 11, Vega 10	Radeon Rx 400 Series
	GCN 3o	08/2014	Tonga, Fiji, Carrizo	Radeon R9 Series
	GCN 2o	03/2013	Bonaire, Havaí, Kaveri, Kabini, Temash, Mullins, Beema, Carrizo-L	Radeon HD 7790, PlayStation 4 , Xbox One	Em implementação
	GCN 1o	02/2012	Oland, Cabo Verde, Pitcairn, Taiti, Hainan	Radeon HD 77xx - 7900 Series
	TeraScale 3 "Ilhas do Norte"	12/2010	Aruba (Trinity / Richland), Barts, Turks, Caicos, Cayman	Radeon HD 7xxx - série 76xx , Radeon HD série 6000	Sem suporte
	TeraScale 2 "Evergreens"	09/2009	Cedro, Cypress, Juniper, Redwood, Palm, Sumo	Radeon HD 5000 Series
	TeraScale 1	05/2007	R600, RV630, RV610, RV790, RV770,…	Radeon série HD 2000 , HD 3000 , HD 4000
Nvidia
	Pascal	05/2016	GP100, GP104, GP106, GP107	GeForce 10 series , Tegra X2	Driver Nvidia GeForce	Driver Nvidia GeForce	sim
	Maxwell 2	09/2014	GM200, GM204, GM206, GM20B	GeForce 900 series , 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 series , GeForce 700 series , Tegra K1
	Fermi	03/2010	GF100, GF104, GF106, GF108, GF110, GF114, GF116, GF119	GeForce 400 series , GeForce 500 series	Sem suporte
	Tesla 2.0	06/2008	GT200, GT215, GT216, GT218,	GeForce 200 series , GeForce 300 series
	Tesla 1.0	11/2006	G80, G84, G86, G92, G94, G96, G98	GeForce 8 series , GeForce 9 series , GeForce 100 series
Intel
	Coffee Lake	2017-10		Core i3- / i5- / i7-8000	Mesa	Gráficos Intel	NC
	Kaby Lake	01/2017		Core i3- / i5- / i7-7000
	Skylake	08/2015		Core i3- / i5- / i7-6000, Pentium G4xxx , Celeron G39xx		Planejado
	Broadwell	09/2014		Core M-5Yxx , Core i3- / i5- / i7-5000		Sem suporte
	Haswell	09/2012		Core i3- / i5- / i7-4000, Pentium G3xxx , Celeron G18xx
	Ponte Ivy	04/2012		Core i3- / i5- / i7-3000, Pentium G2xxx , Celeron G16xx
	Sandy Bridge	01/2011		Core i3- / i5- / i7-2000, Pentium Gxxx , Celeron Gxxx	Sem suporte
	Westmere	02/2012		Core i3- / i5- / i7-xxx, Pentium G69xx , Celeron G1101
Tecnologias de imaginação
	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 Z2460, Z2520, Z2520 Z2580, Z2760, Exynos 5410	Sem suporte
Qualcomm
	Adreno 600 series		Adreno 640	Snapdragon 855	1,1
	Adreno 500 series		Adreno 510, Adreno 530, Adreno 540	Snapdragon 430, 625, 650, 652, 820, 821, 835, 845	1.0
	Adreno 400 series			Snapdragon 415, 615, 616, 617, 805, 808, 810
	Adreno 300 series			Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 600, 800, 801	Sem suporte
BRAÇO
	Bifrost	06/2016	Mali-G71, Mali-G51	Kirin 960	1.0
	Midgard 4º	Quarto trimestre de 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 3rd	10/2013	Mali-T760,…	Exynos 7420, Exynos 5433, MT6752, MT6732, RK3288
	Midgard 2	08/2012	Mali-T600 series, T720	Exynos 5250, 5260, 5410, 5420, 5422, 5430, 5800, 7580, Mediatek MT6735, MT6753, Kirin 920, 925, 930, 935	Sem suporte

Jogos compatíveis

Motores de jogo compatíveis

• Fonte 2 - Inmarço de 2015, A Valve anuncia que o Source 2, sucessor do motor Source original, dará suporte ao Vulkan.
• Serious Engine 4 - In fevereiro de 2016, Croteam anuncia o suporte da Vulkan em seu motor.
• Unreal Engine 4 - Enfevereiro de 2016, Epic Games anuncia suporte para Vulkan em um evento organizado pela Samsung .
• id Tech 6 - InMaio de 2016, a id Software anuncia o suporte do Vulkan para a versão 6 de seu mecanismo.
• id Tech 7
• CryEngine - A Crytek anunciou planos para incluir suporte Vulkan para seu CryEngine.
• Unity - suporte Vulkan da versão 5.6 para Android, Linux e Windows. O suporte no editor está disponível a partir da versão 2018.2.
• Xenko - O suporte foi adicionado em julho de 2016.
• Intrínseco - Um mecanismo de jogo gratuito publicado no GitHub.
• Torque 3D MIT - Inabril de 2016, a comunidade de desenvolvedores anuncia que está considerando oferecer suporte ao Vulkan.
• Armory Engine - Motor de jogo de código aberto integrado ao Blender 3D.

Apêndices

Notas e referências

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Bibliografia

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Link externo

• (pt) Khronos Group, "  2015 vulkan v1 Overview  " ,março de 2015