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AMD先前推出自行開發的Mantle API，號稱能帶來更高的運算效率，但它不同於常見的DirectX與OpenGL具有跨平台能力，AMD只准許自家推出的顯示卡與APU使用 Mantle。然而對於Microsoft與Khronos Group推出的下一代繪圖API DirectX 12與Vulkan，AMD並沒有表示將以Mantle與其競爭，反而看上DirectX 12的優勢，進而陣前倒戈。

強化多核心處理器效率

在AMD先前的發表會上，提到了DirectX 12最主要的功能之一，就是強化指令緩衝區（command buffer）的多工效率。在繪圖工作中，指令緩衝區可以視為處理器的工作列表，記錄了處理器在繪製3D場景時需要執行的工作，然而在其中的許多部分不適合進行平行運算，仍然需要倚靠順序運算，所以對於這類型的工作來說，處理器的執行效率會比顯示卡來得好。

但是另一個問題來了，在DirectX 11以及之前的繪圖API，並無法有效發揮處理器的多工能力，大多還是只使用其中少數核心。為了改善這個狀況，DirectX 12將會大幅強化多工能力。

DirectX 12的指令緩衝區支援多執行緒，意味著每個處理器核心（以及支援Intel超執行緒的邏輯處理器核心）都能獲得更有效的利用，讓驅動程式以及API的工作負載能夠更平均地落在各個處理器核心上，藉以消除將負載集中於少數處理器核心上所造成的效能瓶頸。

▲AMD提到許多DirectX 12帶來的優勢，最主要的項目之一就是強化處理器多工效率，進而可以帶來更流暢的遊戲體驗。

▲藉由提高處理器多工效率，遊戲程式能以更快的速度在相同硬體下完成工作負載，所以對於提高遊戲的幀數有一定的幫助。

解開封印非魔術，顯示卡也很重要

從AMD釋出的資料來看，範例中的八核心處理器在執行DirectX 11程式時，1號處理器核心的工作量相當吃重，尤其是DirectX執行環境（DirectX runtime）與驅動程式的負載，幾乎都是集中於1號處理器核心，而7號與8號處理器核心幾乎是處於閒置狀態。

改用DirectX 12之後，遊戲本身的程式負載還是以1號處理器核心最主，但是DirectX執行環境與驅動程式的負載平均分配到8個處理器核心上，能夠減輕成為效能瓶頸的1號處理器核心的工作量，提升整體效能。在這個範例中，可以讓每幀的繪製速度29ms縮短到15ms，如果換算成FPS，就是從34幀提升到66幀。

在另一張投影片中，AMD展現了DirectX 11與DirectX 12在繪圖命令（draw call）上的表現。範例中的DirectX 11平台需要消耗91W電力換取521,221個繪圖命令，然而在DirectX 12平台中，84W電力就可以獲得2,793,226個繪圖命令，不但耗電量微幅下降，繪圖命令數量更是飆升至原本的約5.26倍。

不過要注意的是，繪圖命令並不代表實際的效能，充其量只能代表繪圖工作的前半段處理完成，而後半段還需要視顯示卡本身的繪圖效能，是否能吃下這麼繁重的工作量。不然光是發出大量的繪圖命令，顯示卡根本無法負擔的話，最終的FPS表現也還是會受限於顯示卡效能瓶頸。

筆者先前曾撰文探討顯示運算的效能表現與繪圖命令的關係（文中以運算呼叫稱呼），可以看出NVIDIA對AMD「宣稱效能」提出的挑戰，而這次AMD釋出的資料也都是具有宣傳色彩的官方資料，並不一定能反應出實際的效能表現。在DirectX 12正式推出、有實際遊戲效能測試出爐之前，我們似乎也只能「參考」廠商的說法，唯一能確定的就是，Mantle應該會隨著DirectX 12正式推出而退出舞台。

▲八核心處理器在執行DirectX 11程式時，幾乎所有工作都集中在1號處理器核心。（圖中紫色部分為遊戲本身運算所需時間，紅色為DirectX執行環境運算所需時間，藍色為驅動程式運算所需時間，綠色為顯示至完家所需時間。）

▲改用DirectX 12之後，程式負載比較平均，讓每幀的繪製速度29ms縮短到15ms。

▲在官方資料中，提到DirectX 12可以將繪圖命令效能提升至原本的約5.26倍。但是這並沒有太多實質意義。

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標籤：零組件, cpu, 顯示卡, amd, 新聞, directx, directx 12

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