翻译：赵菁菁（轩语轩缘）
审校：李笑达（DDBC4747）
这篇文章着眼于一些风趣点，可以资助到id软件的DOOM®Vulkan?工作，从AMD的游戏团队的角度，转达一些可以资助各人利用Vulkan工作的小贴士。
个人动机
DOOM精确连合了肴杂的正向和耽误图形管线，这让DOOM在受GPU束缚时也可以或许经得住高帧率。别的DOOM还支持4:3长宽比。我知道Vulkan能让我以垂直同步的160Hz玩这个游戏，不会在我的CRTTV上丢失帧，为的是终极体验低耽误的、无抖动的美满活动。以是我捉住机遇，实现这一目标，并得到了终极的嘉奖，在利用基于Radeon?FuryX的自界说OnGUI表现设置开辟箱的环境下（如上图），可以或许玩通游戏。
再次感谢BillyKhan，RobertDuffy，和招待我们资助现场的id软件，和AxelGneiting，JeanGeffroy，以及TiagoSousa，在DOOM为Vulkan开辟出了非常好的蹊径。
为什么为PC游戏选择Vulkan？
AxelGneiting在DSOGamingDOOM技能口试中的复兴夸大了以下重点：
“在工具方面，如今在RenderDoc中对于Vulkan有很好的支持，涵盖了我们大多数调试的必要。我们选择Vulkan，由于它使我们可以或许支持Windows7和Windows8，这两款操纵体系仍占据非常大的市场份额，而且Vulkan将®镌汰DirectX12。最紧张的是，Vulkan有一种扩展机制，答应我们与GPU厂商密切相助，为每个硬件做特定的优化。”
各种通用的AMDVulkan扩展很快为DOOM完成了特定的优化。关于AMD工作包罗：起首与ID软件共同工作，相识他们的需求，誊写扩展阐明书，为了GLSL到SPIR-V的转移，得到那些扩展的原型glslangValidator.exe支持（之后发送pull哀求来并入公共工具），着色器编译器和驱动团队的实现，末了是驱动程序QA团队的测试工作。
Vulkan怎样实用于AMD驱动程序栈
我们常常评论在AMD的驱动程序栈中，Vulkan和DirectX12都是最高级的API，要想明白为什么，最好的方式就是看看它们在驱动程序中都是怎样实现的。Windows®上的图形驱动程序栈分为三个重要构成部分：
AMD内核模式驱动(KMD)——实行来自WDDM（Windows表现驱动模子）的下令，直接与GPU相互作用。
微软的层(WDDM)——代表OS控制内存管理和调治决定。
AMD用户模式驱动(UMD)——一个DLL，实现了API，为WDDM提供指令。
用户模子驱动由两层实现：
平台抽象库(PAL)——Mantle的直接进化版本，为DirectX12,Mantle,和Vulkan提供了一个共享源后端。
可安装客户驱动程序(ICD)——这是对于PAL的简单包装，它实现了特定的图形API。
驱动栈的另一个重要部分就是编译器管线，管线有以下几层：
AMD-IL到GCN二进制码——AMD-IL是优化的AMD的中心语言，到GCN呆板码。
DXASM/SPIR-V到AMD-IL——DirectX12和Vulkan着色器输入都缩减到AMD-IL，并被迫打入雷同编译器内。
由于DirectX12，Vulkan和Mantle都是很清楚的API，它们天然得当在一起。驱动程序和编译器中的优化在API间共享。Vulkan与DirectX12背道而驰的重点在于：Vulkan官方上支持扩展。在硬件特性在各供应商间变得常见之前、在硬件特性到达最低标准（可以或许让它们在API中重新作为核心特性被引入）之前，袒露这些特性成为大概了。
作为AMD内部开辟者和其他团队间的接口，我的Vulkan扩展哀求列表严峻受到游戏开辟者要求的影响。全部这些开辟者会发推特举行批评，发表在GDCPresentation中的记录、电子邮件，我们可以网络到更多内容，相识内容的紧张性。启用DOOM的工作是Vulkan的开始，在背景我们都忙于下一轮的扩展和改进。
针对Vulkan的小贴士
对于一些开辟者来说，有了Windows7的支持，Vulkan让我们在引擎计划中有进步的机遇，而且无需范围于技能，这种技能可以在Direct3D11的向后兼容性?路径中实现。比方Vulkan，通太过解出资源的绑定，是大概优化到每个指令缓冲区的起始位置的：“绑定统统”作为一个形貌符集，当索引必要在每次绘制或每次调治特别化时，利用推动常量提供索引（见Vulkan快速路径Presentation）。对于变乱也一样，通过交错独立工作，有大概在附属绘制或调治上克制GPU资源枯竭。Vulkan提供了可表达性来以高效的方法利用硬件。
对现有的、早期就已经从®OpenGL或Direct3D11迁徙的引擎来讲，确保最优性能的最紧张的事变如下。
资源的池分配
我在《Vulkan装备内存》博客中有具体先容，在任何到Vulkan端口的早期步调都是创建资源分配，确保让成群的较小的资源在得当的内存堆中“搜集”进入较大的分配。这对于资源的别名内存（aliasmemory）来说也是一个机遇，不会同时利用别名内存，目标是低落总的DEVICE_LOCAL内存预算。Windows上的Vulkanvkallocatememory()分配在AMD中的驱动是WDDM分配，以是限定那些分配的数量是很紧张的，克制在运行时在初始化后举行分配也很紧张。自从Fiji和Tonga的GPU出现后，也可以通过图形队列将非块压缩格式的图片从HOST_VISIBLE拷贝到DEVICE_LOCAL，进而利用硬件德尔塔颜色压缩。
并行指令缓冲区记录
在确保高绘制次数的应用程序保持GPU受限中，多个指令缓冲区记录保持并行是第一步，而且大概尚有低落耽误的副作用。在CPU上保持并行可以让DOOM到达云云高的帧率。并行下令缓冲区记录相对简单，每并行记录线程至少设置一个指令池。
异步盘算支持
异步盘算的上风是它可以或许利用时间，否则由于固定功能限定，GPU在这段时间会闲置下来，应用程序尚有大概会等待GPU为附属通道耗尽资源。性能改进因工作量的差别而变革，但在DOOM中，常常看到约莫只在50%的帧上利用了异步盘算，7%的团体帧性能会增长。开始连合异步盘算的最佳机遇是绘制多少图形时。
异步盘算的筹划最好尽早完成。计划早期的一件事是图像资源的vk_sharing_mode_exclusive，这意味着恣意一次只有一个队列拥有资源访问通道。这使得在渲染目标上维护DCC和已上传的非块压缩采样的图像利用的是图形队列。我看过一个3%的团体帧提拔，可以或许让独占共享的收益比异步盘算的收益高。利用独占共享必要在两个队列上复制图像势垒来实现独占全部权转移。最好早早把它筹划和纳入到游戏图形的抽象/可移植性层，由于以后改进大概会很复杂。
优化信号量和Presentation
这一步调包罗打开GPUView，禁用垂直同步验证游戏可以充实弥补GPU工作，无需管线气泡确认Presentation是完全管线的。在带有AMD的驱动程序的Windows上，最好是从异步盘算队罗列行Presentation。对于耽误来讲，安排游戏管线让它们只在图形队列中运行也很紧张，之后颠末Presentation将帧的工作过渡到异步盘算队列，无需切换回图形队列来处理惩罚更多的帧（由于那会在雷同队列上带来大量的耽误，此中有两帧夺取时间）。
Vulkan上Presentation的最优路径由此开始：当选择垂直同步时（或vk_present_mode_fifo_khr），哀求一个2-deep的互换链来镌汰耽误时。请务必把vkacquirenextimagekhr()调用在帧中放置得尽大概晚，由于这个调用大概根据Vulkan标准壅闭。我发起把指令缓冲区拆分，如许一来Acquire可以恰幸亏记录部分之前完成，这一部分起首写入捕获的图像。只有两个信号必要毗连Presentation。第一个传入Acquire调用，并设置为指令缓冲区的Wait信号量，在该缓冲区中图像存储到Acquired图像中。第二个设置为雷同指令缓冲区的Signal信号量，然后设置为vkqueuepresentkhr()调用的输入。还记得在Vulkan中，规格阐明书答应Acquire随机返回图像索引，以是纵然用FIFO2-deep互换链，应用程序也不能采取循环次序（比方窗口化出现可以位块传输，使同一图像索引预备好而且再下一个Acquire处返回）。
测试
由于Vulkan把很多曾经是驱动程序的工作交到了开辟者手中，在开辟过程中尽早测试每个硬件厂商是很紧张的。同样，积极地在差别的重要芯片和内存设置上测试也黑白常紧张的。比方：假如2GB的GPU是游戏的最小规格设置的话，肯定要用满意该设置的装备测试。对于AMDCPU，最好是至少要在第二代（比方，R9390）和第三代（如Radeon380和FuryX），以及最新的第四代的GCN部分（如RX480）上测试。
TimothyLottes是AMD开辟者技能构成员。第三方网站的链接提供了方便，除非明白表现，AMD公司对这些链接网站的内容不负责，也不表现承认。
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