Grafikschnittstelle: Vulkan 1.1 unterstützt DRM und Multi-GPU

Mit Vulkan 1.1 hat die Khronos Group eine aktualisierte Grafikschnittstelle vorgestellt. Das API integriert vor allem bisher als Erweiterungen verfügbare Features.

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Vulkan ist verbreiteter als D3D12.
Vulkan ist verbreiteter als D3D12. (Bild: Khronos Group)

Die Khronos Group, das Konsortium hinter OpenGL, hat Vulkan 1.1 veröffentlicht (PDF). Die offene Grafikschnittstelle wird laut den Entwicklern mittlerweile in mehr Spielen eingesetzt als Microsofts eigenes Direct3D 12. Die neue Version Vulkan 1.1 bringt einige Neuerungen wie die zugrunde liegende Shader-Sprache SPIR-V 1.3 sowie Protected Content, und sie integriert mehrere bisherige Extensions für Multi-GPU oder für Virtual Reality.

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Protected Content begrenzt den Zugriff auf Ressourcen oder das Kopieren solcher, die für das Rendering und die Displayausgabe verwendet werden können. Damit ist Digital Rights Management (DRM) für das Abspielen von Inhalten umsetzbar. Passend dazu unterstützt Vulkan das YCbCr-Farbmodell, das vor allem in der Film- und Fernsehtechnik genutzt wird.

Via Subgroup Operations arbeiten einzelne Threads innerhalb von Warps (32, Nvidia) oder Wavefronts (64, AMD) eines Rechenblocks einer GPU direkt zusammen, statt über einen externen Puffer zu kommunizieren, was eine höhere Parallelisierung bedeutet. Sinnvoll ist das für Compute, es hilft aber auch bei Grafikberechnungen - Microsofts HLSL Shader Model 6.0, spricht Direct3D 12, kann das ebenfalls.

Sieben Erweiterungen sind Teil von Vulkan 1.1

Mit der neuen SPIR-V 1.3 (Standard Portable Intermediate Representation), also der, auf der Vulkan basiert, und die schlussendlich auf der GPU läuft, ist es möglich, Code mit GLSL und nun mit HLSL zu schreiben. So sind Shader leichter von D3D12 auf Vulkan zu portieren. Dank des Clspv-Compilers klappt das auch mit OpenCL C, womit solche Programme etwa auch unter Android laufen, wo häufig entsprechende Treiber fehlen, jedoch Vulkan unterstützt wird.

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Der HLSL- und der YCbCr-Support sind zwei von sieben Erweiterungen, die in Vulkan 1.1 integriert wurden. Weitere sind Multiview für Virtual Reality (zwei Viewports werden in einem Rutsch gerendert), Device Groups (integrierte und/oder dedizierte GPUs rechnen gemeinsam), 16-Bit-Formate (wie FP16 in Wolfenstein) und Cross-API-Sharing (Daten können innerhalb von Anwendungen/Prozessen oder Schnittstellen geteilt werden), wie es für Valves Steam VR genutzt wird.

Die Grafiktreiber von AMD, Arm, Imagination Technologies, Intel, Nvidia und Qualcomm unterstützen Vulkan 1.1 bereits.

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