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Shader-Pipelines neu programmiert

Auf der Präsentation hat Microsoft unter anderem anhand von 3DMark demonstriert, dass die neue Version von Direct3D wesentlich bessere Unterstützung von CPUs mit mehreren Kernen mitbringt, die anders als mit der aktuellen Ausgabe der Schnittstelle fast gleichmäßig ausgelastet wurden. Die auch im offiziellen Developer Blog veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass unter DirectX-12 der Hauptkern zwar etwas stärker ausgelastet wird, aber eben nur ein wenig mehr als die anderen Kerne - bei DirectX-11 ist das noch ganz anders.

  • Rechenzeit der Prozessorkerne unter DirectX-11 (oben) und DirectX-12 (unten) (Grafik: Microsoft)
  • Ergebnisse des 3DMark unter DirectX-11 (Bild: Microsoft)
  • Ergebnisse des 3DMark unter DirectX-12 (Bild: Microsoft)
  • Firmenvertreter der DirectX-12-Präsentation auf der GDC 2014 (Foto: Microsoft)
Firmenvertreter der DirectX-12-Präsentation auf der GDC 2014 (Foto: Microsoft)
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Aber auch den Overhead bei der Grafikberechnung wollen die Entwickler von Microsoft spürbar senken. Das mit Abstand größte Potenzial für Optimierungen sieht Max Mullen, Direct3D Development Lead, bei den Shader-Pipelines. Direct3D-11 berechnet vergleichsweise viele kleine Objekte, was zu einem hohen Aufwand an Sortierarbeit für die Hardware führt - also bei den Vertex Shadern, dem Rasterizer, den Pixel Shadern und dem Blend State.

Der Treiber muss also einen vergleichsweise großen Aufwand betreiben, um das alles korrekt zu sortieren und dabei auch noch das Timing beachten. Bei Direct3D in DirectX-12 soll es ein Pipeline State Object für alle Shader Changes geben, und das wird dann von Direct3D an die Hardware geschickt - so, wie das die meisten modernen Engines schon länger machen.

Viel Potenzial sieht Max Mullen außerdem darin, dass Anwendungen künftig zum einen klarer kommunizieren können, wie viel Speicher sie auf der GPU benötigen, zum anderen aber auch an Middleware melden können, welche Ressourcen sie benötigen, was dann insgesamt eine bessere Integration des Gesamtsystems erlauben soll.

Deutlich optieren will das DirectX-Team auch die Bundles, also das mehrfache Verwenden von gleichen Render-Befehlen an die GPU. Die soll trotzdem künftig deutlich mehr Spielraum erhalten bei den Entscheidungen, welche Ressourcen sie berechnet, ohne dass sich die CPU künftig sonderlich stark um diese Entscheidung kümmern muss.

Neben Qualcomm und Turn 10 haben sich noch weitere Partner von Microsoft zu den Plänen geäußert. Raja Koduri von AMD begrüßt die neue Schnittstelle und sieht sie als Herausforderung für das von AMD programmierte Mantle. In die Entwicklung von DirectX-12 sei man eng eingebunden: "Jeder Pixel, der über DirectX gerendert wird, wird von AMD stark mit beeinflusst". Kein Wunder, schließlich ist AMD-Technologie zentraler Bestandteil auch der Xbox One.

Eric Mentzer von Intel freut sich verständlicherweise darüber, dass sich DirectX-12 verstärkt um Mehrkernprozessoren kümmern soll - schließlich stellt Intel die her, ab der Haswell-Generation wird die neue Schnittstelle unterstützt. Nvidia hat sich ebenfalls lobend geäußert und gesagt, dass man eng in die Entwicklung eingebunden ist. Fermi-, Kepler- und Maxwell-Chips (also Geforce GTX 400) sollen unterstützt werden. Der breite Support ergibt strategisch Sinn: Spiele, die DirectX verwenden, gehen schließlich nicht mit Mantle vom Erzkonkurrenten AMD fremd. Dessen Grafikkarten müssen auf der GCN-Architektur basieren, um DirectX-12 zu unterstützen.

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 DirectX-12 im Detail: Kampf dem Overhead
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Anonymer Nutzer 25. Mär 2014

AMD hat es salonfähig gemacht, fakt! :-) Und egal wer von wem was nun hat, das soll...

Satan 23. Mär 2014

Wofür Geometry Shader ganz geil sind: Rendern derselben Szene in verschiedene Texturen...

CEO 23. Mär 2014

Meines Wissens war der Clou der Forza Portierung die Tatsache, dass es in nur einem Monat...

Nephtys 22. Mär 2014

Ja, du hast gut verstanden wie die Software-Branche funktioniert. Tatsächlich entwickelt...

Anonymer Nutzer 21. Mär 2014

Konsolenports kosten aber weniger als für den PC eine viel leistungsfähigere und somit...


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