На выставке SIGGRAPH 2013, предназначенной для специалистов в области компьютерной графики, уже показали множество аппаратного обеспечения: и Tegra 5, и Exynos 5420, и NVIDIA Quadro K6000. Но нам ведь железок недостаточно, нужно же ещё программное обеспечение, коим можно будет нагружать вычислительные возможности графики нового поколения? Тут на выручку приходит фонд Khronos Group, который заявил о стандартизации OpenGL 4.4 и выпуске предварительной спецификации языка OpenCL 2.0.
OpenGL, кроссплатформенный набор API для создания 2D и 3D-графики, в обновлении этого года получил не только пополнение функциональности, но и набор тестов для обязательной сертификации, которое будет проходить оборудование, начиная с OpenGL 4.4 и далее. Это позволит разработчикам приложений и игр тратить меньше усилий на перенос своего кода между платформами. OpenGL 4.4 раскрывает новые возможности для создания реалистичной компьютерной графики при сохранении обратной совместимости с предыдущими версиями. Среди ключевых нововведений Khronos Group отмечает:
- Управление положением буфера значительно улучшает гибкость и эффективность памяти путём тонкого управления расположением буферов в графической и системной памяти, а также позволяет контролировать поведение кэша. Кроме того, центральный процессор может явно указывать GPU использовать конкретный буфер.
- Эффективные асинхронные запросы. Объекты буфера доступны для прямых запросов, позволяя избежать увеличения потребления процессорного времени и увеличения задержек в GPU. Это значительно увеличивает производительность приложений, которые используют последовательные результаты запросов видеоускорителя, которые могут использоваться для динамического определения качества на основе показателей производительности.
- Изменяемая шейдерная разметка даёт точный контроль над размещением шейдерных переменных, включая возможность эффективно упаковывать векторы с помощью скалярной типизации. Кроме того данное нововведение включает в себя полный контроль над изменяемой разметкой внутри однородных блоков и активирует шейдеры для распределения переменных выходных данных в вершинных буферах для дальнейшего использования и для разметки буфера.
- Эффективное связывание множественных объектов предоставляет набор команд, которые позволяют приложению связывать или разрывать наборы объектов с помощью единственного вызова программного интерфейса, вместо написания отдельных команд для каждой конкретной операции, амортизируя вызов функции, выборку по пространству переменных и возможные издержки блокировки. Данные техники позволяют значительно сократить потребление ресурсов процессора на выполнение команд и увеличить общую производительность.
Кроме того добавлены наборы функций для работы с текстурами, похожие на методы, используемые в Direct3D. Эти функции внедрены для упрощения портирования с/на Windows-платформы. Кроме новых возможностей, в OpenGL 4.4 добавлены расширения к существующим: расширения несвязанных и разреженных текстур. В первом случае разработчики могут программировать шейдеры на доступ к практически неограниченному числу текстур, а во втором - позволяет работать с текстурами, которые превышают объем видеопамяти видеокарты путём указания на участки, которые поддерживают алгоритмы “мегатекстур”.
OpenGL позволяет разработчикам создавать насыщенную графику
Компании NVIDIA и AMD заявили, что рады продолжающемуся развитию OpenGL и готовы обеспечить всю необходимую поддержку нового стандарта, как на уровне оборудования, так и на уровне драйверов. Учитывая, что новая спецификация обратно совместима с предыдущими, то NVIDIA уже выпустила бета-версии драйверов для видеокарт серий 400, 500, 600, 700 и Quadro на архитектуре Fermi или выше.
Что касается OpenCL 2.0, предварительной спецификации открытого, свободного от отчислений стандарта для кроссплатформенного параллельного программирования, то он тоже получил значительные улучшения, такие как: разделяемая виртуальная память, динамический параллелизм, общее адресное пространство, улучшенная поддержка записи в sRGB и 3D-форматы изображений, C11-подмножество атомарных и синхронизирующих операций, программирование структур данных в конвейере. Кроме того внесено расширение устанавливаемого пользовательского драйвера для Android, которые добавляют совместимости между OpenCL и системой от Google. Все эти нововведения открывают широкий простор для гетерогенных вычислений. Тем не менее, стоит понимать, что эти спецификации пока предварительны, поэтому подробнее о них и поддержке в оборудовании стоит говорить только после завершения процесса стандартизации.
Khronos является крупным фондом, координирующим развитие не только OpenGL и OpenCL, но и WebGL, WebCL, Open SL ES и многих других открытых стандартов. Основной вектор развития фонда задают компании AMD, Apple, ARM, Epic Games, Intel, Imagination Technologies, Nokia, NVIDIA, Qualcomm, Vivante, Sony и Texas Instruments. Среди российских компаний в составе фонда представлена поисковая компания "Яндекс".