微軟計(jì)劃在 Direct3D 12 新增工作圖功能，可解除 GPU 與 CPU 間通信帶寬限制|全球觀察
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IT之家 6 月 28 日消息，微軟計(jì)劃在 3D 圖形程序開發(fā)接口 Direct3D 12 中加入工作圖（Work Graphs）功能，這項(xiàng)功能可解除目前 GPU 程序開發(fā)模型中的限制，讓 GPU 通用運(yùn)算能夠處理更多的工作負(fù)載，更廣泛地被應(yīng)用。
IT之家注意到，在傳統(tǒng)情況下，GPU 的工作負(fù)載需要由 CPU 決定，即 GPU 運(yùn)算的每一個(gè)結(jié)果，都需要傳輸給 CPU 進(jìn)行分析解讀，在此之后重新傳輸?shù)?GPU，并進(jìn)行下一輪工作。雖然這種情況在當(dāng)下并不會(huì)產(chǎn)生肉眼可見的滯后，但實(shí)際上還是增加了 GPU 和 CPU 之間的帶寬開銷，且因?yàn)閭鬏斔俣?，CPU 及 GPU 的性能釋放實(shí)際上也會(huì)受到一定限制。
例如 Epic Games 所開發(fā)的虛幻引擎 5，已經(jīng)將這一套 GPU 與 CPU 之間的協(xié)作傳輸帶寬吃盡。例如中的虛擬化幾何技術(shù) Nanite 以及全局光照解決方案 Lumen，需要由 CPU 發(fā)出一系列獨(dú)立的調(diào)度，因此雖然能產(chǎn)生極佳的畫面效果，但歸根結(jié)底，實(shí)際上已經(jīng)到了架構(gòu)的極限，因此這些技術(shù)難以在未來進(jìn)行本質(zhì)上的更新，只能進(jìn)行一些小修小補(bǔ)。
在 Direct3D 12 之前，實(shí)際上已經(jīng)出現(xiàn)了名為 ExecuteIndirect 的指令，允許 GPU 在不需要 CPU 介入的情況下，依據(jù)先前 GPU 的運(yùn)算結(jié)果，決定所要執(zhí)行的工作負(fù)載。該指令可以使運(yùn)算更有效率，同時(shí)最大限度提升 GPU 的利用率。而如今微軟“站在巨人的肩膀上”，推出了 Direct3D 12。
新的工作圖（Work Graphs）是供 GPU 運(yùn)作的著色器線程，一旦 GPU 處于空閑狀態(tài)，系統(tǒng)便能夠繞過 CPU，讓 GPU 自行處理先前的運(yùn)算結(jié)果，相對(duì)可以更容易表達(dá)出開發(fā)者所設(shè)計(jì)的算法意圖和結(jié)構(gòu)，也又不會(huì)過度造成開發(fā)者的負(fù)擔(dān)。
微軟提到，這種模型的異步性，讓系統(tǒng)擁有更大的自由度，決定執(zhí)行工作的最佳方法。但當(dāng)下工作圖的兼容性有限，且目前還在早期預(yù)覽階段，更多用于商企軟件，尚未落地于“游戲娛樂”，因此還需要一段時(shí)間的發(fā)展。
據(jù)悉，AMD、英偉達(dá)、英特爾和高通四大芯片廠商都參與了工作圖的設(shè)計(jì)。AMD 顯卡驅(qū)動(dòng)程序目前已經(jīng)率先支持工作圖，他們已在 AMD Radeon RX 7000 系列顯卡的 Adrenalin 版本驅(qū)動(dòng)程序中加入了相關(guān) API，同時(shí)也有相對(duì)應(yīng)的文件供開發(fā)者閱讀。
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