الغلاف (API)

كانت Mantle واجهة برمجة تطبيقات (API) لعرض الرسومات ثلاثية الأبعاد، تتميز بانخفاض استهلاكها للموارد . [ 3 ] طورت AMD واجهة Mantle بالتعاون مع DICE ، بدءًا من عام 2013. [ 1 ] صُممت Mantle كبديل لـ Direct3D و OpenGL ، للاستخدام بشكل أساسي على أجهزة الكمبيوتر الشخصية . في عام 2015، تم تعليق تطوير Mantle للجمهور، وفي عام 2019 توقف تمامًا، مع ازدياد شعبية DirectX 12 و Vulkan المشتقة من Mantle . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

ملخص

تُساهم تحسينات استدعاءات الرسم في Mantle في تخفيف الحالات التي يُمثل فيها المعالج المركزي عنق الزجاجة. تهدف Mantle إلى تمكين الألعاب والتطبيقات من استخدام المعالجات المركزية ووحدات معالجة الرسومات بكفاءة أكبر، والقضاء على اختناقات المعالج المركزي عن طريق تقليل عبء التحقق من صحة واجهة برمجة التطبيقات، والسماح بتوسيع نطاق أكثر فعالية على أنوية المعالج المركزي المتعددة، وتوفير إجراءات رسم أسرع، والسماح بتحكم أكبر في مسار معالجة الرسومات من خلال إزالة بعض جوانب تجريد الأجهزة المتأصلة في واجهات برمجة تطبيقات الرسومات السائدة حاليًا OpenGL وDirect3D. [ 8 ]

سيناريوهات تعتمد على وحدة المعالجة المركزية

تم تصميم Mantle، بتطبيقها الأساسي، لتحسين الأداء في السيناريوهات التي يكون فيها المعالج المركزي هو العامل المحدد:

  • التحقق من صحة أوامر واجهة برمجة التطبيقات ومعالجتها بأقل قدر من النفقات العامة؛ [ 9 ] [ 10 ]
  • التحكم الصريح في مخزن الأوامر؛ [ 9 ]
  • تحسين الأداء بشكل شبه خطي من خلال إعادة ترتيب مخازن الأوامر على أنوية وحدة المعالجة المركزية المتعددة؛ [ 9 ]
  • تقليل الحمل الزائد لتجميع تظليل وقت التشغيل؛ [ 9 ]
  • تدعي AMD أن Mantle يمكنها توليد ما يصل إلى 9 مرات من استدعاءات الرسم في الثانية مقارنة بواجهات برمجة التطبيقات المماثلة عن طريق تقليل الحمل الزائد لوحدة المعالجة المركزية؛ [ 11 ]
  • دعم معالجة الرسومات المتوازية متعددة الخيوط لوحدة المعالجة المركزية لما لا يقل عن 8 أنوية. [ 12 ]

سيناريوهات تعتمد على وحدة معالجة الرسومات

صُممت تقنية Mantle أيضًا لتحسين الأداء في الحالات التي تُستخدم فيها دقة عرض عالية وإعدادات "أقصى تفاصيل"، وإن كان ذلك بدرجة أقل، لأن هذه الإعدادات تُرهق موارد وحدة معالجة الرسومات (GPU) بطريقة يصعب تحسينها على مستوى واجهة برمجة التطبيقات (API). وبينما توفر Mantle بعض الميزات المدمجة لتحسين الأداء المرتبط بوحدة معالجة الرسومات، فإن المكاسب في هذه الحالات تعتمد بشكل كبير على مدى كفاءة استخدام محرك اللعبة لميزات Mantle وتحسيناتها. وتشمل بعض هذه الميزات ما يلي: [ 13 ] [ 14 ]

  • تقليل حجم مخازن الأوامر المرسلة
  • التحكم الصريح في ضغط الموارد وتوسيعها ومزامنتها
  • قائمة انتظار DMA غير متزامنة لتحميل البيانات بشكل مستقل عن محرك الرسومات
  • قائمة انتظار حسابية غير متزامنة لتداخل أحمال العمل الحسابية والرسومية
  • تحسينات تنسيقات البيانات من خلال الوصول المرن إلى المخزن المؤقت/الصورة
  • ميزات متقدمة لمكافحة التعرج لتحسينات MSAA/EQAA [ 3 ] [ 9 ]
  • دعم أصلي متعدد وحدات معالجة الرسومات [ 3 ]

المعايير

  • أداء متفوق على Direct3D 11 [ 15 ]
  • تحسين الأداء في Battlefield 4 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] وأسرع بنسبة تصل إلى 319% في عرض Star Swarm التجريبي في تكوين وحدة معالجة الرسومات الفردية [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] في حالات محدودة للغاية بوحدة المعالجة المركزية.

ادعاءات أخرى

  • من الأسهل نقلها من Mantle إلى Direct3D 12 من نقلها من Direct3D 11 إلى Direct3D 12 [ 22 ]
  • في مؤتمر مطوري الألعاب GDC 14، صرّح دان بيكر، الموظف في شركة أوكسايد جيمز، بأن مانتل ستعالج تحديات تطويرية جوهرية لا يمكن معالجتها بتحديث واجهة برمجة التطبيقات الحالية. ومن الصعب تحسينها لتتوافق مع برنامج تشغيل جهاز الرسومات. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
  • في قمة مطوري AMD (APU) في نوفمبر 2013، أشاد يوهان أندرسون، المدير التقني لمحرك Frostbite في DICE، بـ Mantle لتسهيلها عملية التطوير وتمكين المطورين من الابتكار. [ 26 ]
  • يستهدف مانتل 100 ألف [ 27 ]
  • خط أنابيب متجانس [ 3 ]
  • حفظ وتحميل البيانات عبر خط الأنابيب [ 22 ]
  • نموذج الموارد الهجين
  • الموارد العامة
  • السيطرة على إعداد الموارد
  • التحكم الديناميكي في التدفق دون تدخل وحدة المعالجة المركزية
  • التحكم المباشر بوحدة معالجة الرسومات
  • تقليل الحمل الزائد لتجميع تظليل وقت التشغيل
  • تحكم أفضل في الأجهزة. [ 11 ]
  • "جميع إمكانيات الأجهزة متاحة من خلال واجهة برمجة التطبيقات (API)." [ 11 ]
  • تقليل عمليات إرسال أوامر المخزن المؤقت
  • تحسينات تنسيقات البيانات من خلال الوصول المرن إلى المخزن المؤقت/الصورة
  • التحكم الصريح في ضغط الموارد وتوسيعها ومزامنتها
  • قائمة انتظار DMA غير متزامنة لتحميل البيانات بشكل مستقل عن محرك الرسومات
  • قائمة انتظار حسابية غير متزامنة لتداخل أحمال العمل الحسابية والرسومية
  • تقنيات عرض جديدة

يدعم

كانت واجهة برمجة تطبيقات Mantle متاحة فقط كجزء من AMD Catalyst قبل الإصدار 19.5.1، والذي كان متاحًا لأنظمة Microsoft Windows . وعدت AMD بدعم واجهة برمجة تطبيقات Mantle فقط لبطاقات الرسومات ووحدات المعالجة المسرعة (APUs) الخاصة بها والمبنية على بنية Graphics Core Next الدقيقة ، وليس للمنتجات الأقدم المبنية على بنية TeraScale الدقيقة . [ 28 ] اعتبارًا من يوليو 2014كان تطبيق واجهة برمجة تطبيقات Mantle متاحًا للأجهزة التالية:

  • بعض وحدات معالجة الرسومات من سلسلة Radeon HD 7000
  • بعض وحدات معالجة الرسومات من سلسلة Radeon HD 8000
  • بعض وحدات معالجة الرسومات من سلسلة AMD Radeon Rx 200 ("R7" و "R9")
  • جميع وحدات المعالجة المركزية "كافيري" المبنية على معمارية ستيمرولر : سلسلة AMD A10-7000 وسلسلة AMD A8-7000
  • جميع وحدات المعالجة المركزية "Kabini" و "Temash" القائمة على معالجات Jaguar : سلسلة AMD E1-2000، سلسلة E2-3000، سلسلة A4-1200، A4-1350، سلسلة A4-5000، A6-1450، A6-5200، Sempron 2650، Sempron 3850، Athlon 5150، Athlon 5350، إلخ.
  • جميع وحدات الطاقة المساعدة "Beema" و "Mullins" القائمة على Puma : E1 Micro-6200T، A4 Micro-6400T، A10 Micro-6700T، E1-6010، E2-6110، A4-6210، A6-6310، إلخ.

كان من المخطط أصلاً إصدار برنامج Mantle على منصات أخرى غير ويندوز ، بما في ذلك لينكس، لكن ذلك لم يحدث. [ 29 ] [ 30 ]

على الرغم من إيقاف واجهة برمجة التطبيقات رسميًا، بدأ كليمنت غيران [ 31 ] طبقة ترجمة من Mantle إلى Vulkan تسمى GRVK [ 32 ] في منتصف عام 2020. وهذا يسمح لواجهة برمجة التطبيقات وفي النهاية الألعاب بالاستمرار حتى بدون برامج تشغيل الرسومات التي تدعم Mantle.

محركات الألعاب

ألعاب الفيديو

كان مخططًا له في الأصل

تقنيات مماثلة

يمكن لمجموعة من ميزات OpenGL 4.4 الحديثة، بالإضافة إلى تقنية التكسية غير المرتبطة بالربط كإضافة، أن تقلل بشكل كبير من الحمل الزائد على برنامج التشغيل. وقد أثبت هذا النهج، الذي أطلقت عليه مجموعة Khronos اسم " AZDO " (الاقتراب من الصفر في الحمل الزائد على برنامج التشغيل)، أنه يحقق تحسينات كبيرة في الأداء، تقارب تلك المذكورة لتقنية Mantle. [ 42 ] [ 43 ] وقد قامت Nvidia بتوسيع OpenGL بعدد من الميزات التي تقلل بشكل أكبر من الحمل الزائد على برنامج التشغيل. [ 44 ]

بعد الكشف عن تفاصيل DirectX 12، صرّحت AMD بأنها تعتزم دعم DirectX 12 بشكل كامل، لكنها في الوقت نفسه أكدت أن Mantle "ستظل أسرع في بعض الأمور". كما ادّعت أنه نظرًا لتشابه فلسفة تصميم واجهتي برمجة التطبيقات (APIs)، فإن نقل الألعاب من Mantle إلى DirectX 12 سيكون سهلاً نسبيًا، [ 45 ] وأسهل من نقلها من DirectX 11 إلى 12. [ 22 ]

في نهاية المطاف، أوقفت AMD دعم Mantle كواجهة برمجة تطبيقات للألعاب نظرًا لتشابه أهداف DirectX 12 وglNext (التي أُعيد تسميتها لاحقًا إلى Vulkan). [ 4 ] [ 5 ] تبرعت AMD بواجهة برمجة تطبيقات Mantle لمجموعة Khronos، التي طورتها إلى واجهة برمجة تطبيقات Vulkan. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]

تعليقات

أصبح جزء كبير من العمل الذي كانت تقوم به برامج التشغيل نيابةً عن التطبيق من مسؤولية محرك اللعبة . ... وهذا يعني أيضاً أن هذا العمل، الذي لا يزال ضرورياً، يقوم به شخص يمتلك معلومات أكثر بكثير . ولأن المحرك يعرف تماماً ما سيفعله وكيف سيفعله، فهو قادر على اتخاذ قرارات تصميمية لم تكن برامج التشغيل قادرة على اتخاذها.

برنامج التسجيل وبرنامج عرض معدل الإطارات

اعتاد لاعبو الكمبيوتر الشخصي والمحترفون على استخدام برامج مثل Fraps و Bandicam لتسجيل اللعب وقياس معدل الإطارات في الثانية وعرض تراكب معدل الإطارات، ولكن نظرًا لأن Mantle جديد، فإن معظم برامج التسجيل التقليدية لا تعمل مع العناوين الجديدة أثناء استخدام واجهة برمجة التطبيقات الجديدة.

بالتعاون مع AMD، قامت شركة Raptr، المتخصصة في برامج تسجيل الألعاب ومجتمع ألعاب الكمبيوتر ، بتحديث برنامجها الخاص، وأعادت تسميته إلى AMD Gaming Evolved، وذلك تماشيًا مع مبادرة AMD Gaming Evolved في مجال ألعاب الكمبيوتر. وبفضل هذه الشراكة، يُمكن للاعبين الذين يُثبّتون البرنامج ويستخدمونه أثناء اللعب كسب نقاط يُمكنهم إنفاقها على عناصر رقمية مثل الألعاب أو أجهزة الكمبيوتر، والتواصل مع الأصدقاء، والحفاظ على مكتبة ألعابهم مُحسّنة، والتحقق من تحديثات برامج تشغيل بطاقة الرسومات، وبث ألعابهم مباشرةً على Twitch ، وتسجيل أسلوب لعبهم باستخدام ميزة GVR المُدمجة، وهي ميزة تُشبه برنامج Nvidia Shadowplay في برنامج GeForce Experience، حيث تُتيح للمستخدمين تحديد طول مُخزن مؤقت مُخصص في لعبتهم لتسجيل اللعبة بأثر رجعي بضغطة زر، ما يضمن عدم تفويت أي لحظة، ويُغني المستخدمين عادةً عن الحاجة إلى أجهزة تخزين خارجية باهظة الثمن للتسجيل. وفي أواخر عام 2014، قامت AMD بتحديث البرنامج لدعم تسجيل وبث الألعاب التي تستخدم تقنية Mantle. [ 52 ] اعتبارًا من التحديث الأولي في العميل، كان برنامج Gaming Evolved هو البرنامج الوحيد الذي يدعم رسميًا تسجيل وبث الألعاب التي تدعم Mantle.

إلى جانب برنامج Raptr، كان برنامج D3DGear [ 53 ] هو برنامج تسجيل الألعاب التجاري الوحيد الآخر الذي يدعم الألعاب القائمة على واجهة برمجة تطبيقات Mantle.

انظر أيضاً

  • Direct3D 12 – واجهة برمجة تطبيقات منخفضة المستوى من مايكروسوفت
  • فولكان – واجهة برمجة تطبيقات منخفضة التكلفة من كرونوس، تم تطويرها من مانتل
  • Glide – واجهة برمجة تطبيقات أخرى منخفضة المستوى، من تطوير شركة 3dfx التي توقفت عن العمل الآن
  • GNM – واجهة برمجة تطبيقات منخفضة المستوى لجهاز PlayStation 4
  • GNMX – واجهة برمجة تطبيقات عالية المستوى لجهاز بلاي ستيشن 4
  • ميتال – واجهة برمجة تطبيقات منخفضة المستوى لأنظمة تشغيل أبل iOS و macOS

مراجع

  1. 1 2 ألتافيلا، ديف (30 سبتمبر 2013). "AMD وDICE تتعاونان في تطوير واجهة برمجة تطبيقات (API) بنمط وحدة التحكم لرسومات Radeon" . فوربس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2014 .
  2. "بطاقات الرسومات من سلسلة AMD Radeon R9 وR7 تُبشّر بعصر جديد من واقعية الألعاب" . AMD . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يونيو 2021 .
  3. 1 2 3 4 "الورقة البيضاء لمانتل" (ملف PDF) . AMD .
  4. 1 2 سميث، رايان (2 مارس 2015). "شركة AMD ترسم ملامح مستقبل معالج Mantle" . Anandtech.com. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2015. تم الاطلاع عليه في 28 يونيو 2016 .
  5. 1 2 "أحد مستقبلات مانتل: فولكان | مدونات AMD" .
  6. "واجهة برمجة تطبيقات الرسومات الثورية من AMD" (Mantle Graphics API) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أكتوبر 2017 .
  7. "وداعًا مانتل... أنهت AMD جميع أشكال الدعم لواجهة برمجة التطبيقات المستوحاة من DirectX 12" . 14 مايو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2019 .
  8. "بعض معايير أداء Mantle من AMD" . AMD. 2014-02-01.
  9. 1 2 3 4 5 "Mantle 101" . AMD. 2014-05-28. مؤرشف من الأصل في 2014-05-30.
  10. "ألعاب AMD" . 2014-02-01.
  11. 1 2 3 4 "بث مباشر من AMD في أيام GPU 14 التقنية" . 2013. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2013.
  12. سميث، رايان (26 سبتمبر 2013). "فهم مانتل من AMD: واجهة برمجة تطبيقات رسومية منخفضة المستوى لـ GCN" . anandtech.com . AnandTech . تم الاطلاع عليه في 1 أكتوبر 2013 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  13. "الجيل القادم من واجهات برمجة تطبيقات الرسومات" . أوكسايد جيمز. 21 مايو 2014. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 18 يوليو 2014 .
  14. "السباق نحو المعدن" . جوش بارتشاك. 23-05-2014.
  15. "أداء مانتل" . AMD. 2014-05-28.
  16. "تحليل أداء واجهة برمجة تطبيقات AMD Mantle مع بطاقات Radeon R7 260X وR9 270X وR9 280X" . 2 فبراير 2014.
  17. ^ "تلوماكز جوجل" . فبراير 2014.
  18. "تزعم AMD تحسينات في الأداء تصل إلى 45% باستخدام Mantle مقارنةً بـ DirectX | PCGamesN" . 6 يناير 2014.
  19. "تم إصدار محرك النيتروز الرائد المدعوم بمعالج AMD Mantle "Star Swarm Benchmark" على منصة Steam" . 31 يناير 2014.
  20. "الصفحة 2 - اختبار أداء Mantle من AMD: أكبر ابتكار في مجال الألعاب منذ DirectX 9 | ExtremeTech" .
  21. "أصدرت AMD معالج Mantle، وشاركت أرقام الأداء" .
  22. 1 2 3 "مانتل: بداية مستقبل منخفض التكاليف العامة" . AMD. 2014-05-28.
  23. "الجمع بين تصميم المحرك الفعال وواجهة برمجة التطبيقات الحديثة" . 2014-03-20.
  24. "Mantle بكلمات مطوري الألعاب" . AMD. 2014-05-28.
  25. "كيف غيّر مانتل قواعد اللعبة" (ملف PDF) . 21-11-2013. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 11-08-2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-07-2014 .
  26. "Mantle for Developers (by Johan Andersson, DICE)" . 2013-11-21.
  27. "تمكين الابتكار في مجال الرسومات ثلاثية الأبعاد" . 2013-11-21.
  28. سميث، رايان (26 سبتمبر 2013). "فهم إرث AMD" . Anandtech.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يونيو 2016 .{{cite news}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  29. "ترغب AMD في تحسين تجربة الألعاب على أنظمة Linux وSteam باستخدام أدوات Mantle الخاصة بها" . 2014-06-18.
  30. «دعم نظام لينكس ليس مستبعداً تماماً» . فورونيكس . 31 مايو 2014.
  31. "libcg على جيت هاب" . جيت هاب .
  32. "GRVK على GitHub" . GitHub .
  33. "دعم AMD Mantle يتجه إلى محرك ألعاب آخر" . 14 يناير 2022.
  34. باريش، كيفن (25 سبتمبر 2013). "واجهة برمجة تطبيقات Mantle من AMD تمنح المطورين تحكمًا مباشرًا في الأجهزة" . tomshardware.com . Tom's Hardware . تم الاطلاع عليه في 1 أكتوبر 2013 .
  35. "اختبار إجهاد لعبة Star Swarm على منصة Steam" .
  36. "Mantle Renderer متوفر الآن في Battlefield 4" .
  37. "مانتل تنطلق إلى النجوم مع لعبة سيد مايرز سيفيليزيشن: بيوند إيرث" .
  38. "لعبة Sniper Elite 3 ستستفيد من واجهة برمجة تطبيقات Mantle من AMD" . 21 نوفمبر 2013.
  39. «اعتماد واجهة برمجة تطبيقات الرسومات الثورية Mantle من AMD من قبل رواد صناعة تطوير الألعاب: Cloud Imperium وEidos-Montréal وOxide» . AMD . بورصة نيويورك: AMD. 4 نوفمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 22 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2013 .
  40. "ستار سيتيزن ستتضمن دعم مانتل" . ترانسميشن . كلاود إمبيريوم جيمز. 5 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 6 نوفمبر 2013 .
  41. "مانتل لتشغيل 15 لعبة من ألعاب فروستبايت؛ دايس تدعو إلى دعم متعدد البائعين - تقرير التقنية" . 13 نوفمبر 2013.
  42. "كفاءة OpenGL: AZDO" (ملف PDF) . مجموعة كرونوس . مارس 2014. تاريخ الاسترجاع: 7 أكتوبر 2020 .
  43. "ما وراء النقل: كيف يمكن لـ OpenGL الحديث أن يقلل بشكل جذري من الحمل الزائد على برامج التشغيل" . يوتيوب . 11 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2020 .
  44. "قائمة أوامر OpenGL NVIDIA: الاقتراب من انعدام الحمل الزائد لبرنامج التشغيل" . 2014-12-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-10-07 .
  45. "نظرة فاحصة على DirectX 12" . تقرير التقنية . 30 مارس 2014. تاريخ الاسترجاع: 7 أكتوبر 2020 .
  46. "المزيد حول Vulkan وSPIR - V: مستقبل الرسومات عالية الأداء" (ملف PDF) . مجموعة كرونوس. ص 10. تاريخ الاطلاع: 27 يونيو 2015. شكرًا AMD! 
  47. ماه أونغ، غوردون (6 مارس 2015). "مانتل هو فولكان: واجهة برمجة تطبيقات الرسومات الميتة من AMD تنهض من الرماد في خليفة OpenGL" . PCWorld.
  48. "ألعاب AMD: أحد مستقبلات Mantle: Vulkan | مدونات AMD" . Community.amd.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2015 .
  49. هروشكا، جويل (4 مارس 2015). "لم يمت بعد: تقنية Mantle من AMD تدعم واجهة برمجة تطبيقات Vulkan الجديدة وجهود الواقع الافتراضي" . إكستريم تك . تم الاسترجاع في 5 مارس 2015 .
  50. "إرث AMD مستمر في Vulkan - يرسي الأساس لـ OpenGL القادم" . Wccftech.com. 2014-06-20 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-10-07 .
  51. كيرش، ناثان (2015-03-03). "هل انتهى عصر تقنية مانتل من AMD كما نعرفها؟ واجهة برمجة تطبيقات فولكان تستخدم تقنية مانتل لـ OpenGL" . مراجعات موثوقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-10-07 .
  52. "تدعم AMD Gaming Evolved الآن تقنية Mantle" .
  53. "برنامج تسجيل D3DGear Mantle" .