Vulkan 簡介

Vulkan是一個用于圖形和計算設備的編程接口。Vulkan設備通常由一個處理器和一定數量的固定功能硬件模塊組成，用于加速圖形和計算操作。通常，設備中的處理器是高度線程化的，所以在極大程度上Vulkan里的計算模型是基于并行計算的。Vulkan還可以訪問運行應用程序的主處理器上的共享或非共享內存。Vulkan也會給開發人員提供這個內存。

Vulkan是個顯式的API，也就是說，幾乎所有的事情你都需要親自負責。驅動程序是一個軟件，用于接收API調用傳遞過來的指令和數據，并將它們進行轉換，使得硬件可以理解。在老的API（例如OpenGL）里，驅動程序會跟蹤大量對象的狀態，自動管理內存和同步，以及在程序運行時檢查錯誤。這對開發人員非常友好，但是在應用程序經過調試并且正確運行時，會消耗寶貴的CPU性能。Vulkan解決這個問題的方式是，將狀態跟蹤、同步和內存管理交給了應用程序開發人員，同時將正確性檢查交給各個層進行代理，而要想使用這些層必須手動啟用。這些層在正常情況下不會在應用程序里執行。

由于這些原因，Vulkan難以使用，并且在一定程度上很不穩定。你需要做大量的工作來保證Vulkan運行正常，并且API的錯誤使用經常會導致圖形錯亂甚至程序崩潰，而在傳統的圖形API里你通常會提前收到用于幫助解決問題的錯誤消息。以此為代價，Vulkan提供了對設備的更多控制、清晰的線程模型以及比傳統API高得多的性能。

另外，Vulkan不僅僅被設計成圖形API，它還用作異構設備，例如圖形處理單元（Graphics Processing Unit，GPU）、數字信號處理器（Digital Signal Processor，DSP）和固定功能硬件。功能可以粗略地劃分為幾類。Vulkan的當前版本定義了傳輸類別——用于復制數據；計算類別——用于運行著色器進行計算工作；圖形類別——包括光柵化、圖元裝配、混合、深度和模板測試，以及圖形程序員所熟悉的其他功能。

Vulkan設備對每個分類的支持都是可選的，甚至可以根本不支持圖形。因此，將圖像顯示到適配器設備上的API（這個過程叫作展示）不但是可選擇的功能，而且是擴展功能，而不是核心API。

Vulkan 特征

同 OpenGL? 一樣，Vulkan? 也由 Khronos 集團開發。它是 AMD Mantle 的后續版本，繼承了前者強大的低開銷架構，使軟件開發人員能夠全面獲取 Radeon? GPU 與多核 CPU 的性能、效率和功能。

相對于 OpenGL，Vulkan? 大幅降低了CPU 在提供重要特性、性能和影像質量時的“API 開銷” （CPU 在分析游戲的硬件需求時所執行的后臺工作），而且可以使用通常通過 OpenGL 無法訪問的 GPU 硬件特性。

獨特的跨 OS 支持

Vulkan? 能夠支持深入硬件底層的控制，為 Windows? 7、Windows? 8.1、Windows? 10 和 Linux? 帶來更快的性能和更高的影像質量。Vulkan?API 還提供超高的 OS 兼容性、渲染特性和硬件效率。

自動兼容 GCN 架構

目前只有基于GCN架構 的Radeon?顯卡擁有強大的“異步計算”功能，使顯卡得以并行處理3D幾何圖形與計算工作量。例如，當游戲需要同時計算復雜照明與渲染人物時，這種功能就找到了用武之地。這些任務并不需要在Radeon? 顯卡上串行運行，因此可以節約時間、提升整體幀速率。現在，設計Vulkan應用的游戲開發者可以在所有近期版本的Windows和Linux系統中利用這種獨特硬件特性。