DirectX 12發(fā)布已經(jīng)有一段時(shí)間了，隨著Windows 10的快速推進(jìn)，DirectX 12成為很多玩家電腦上的標(biāo)配。那么DirectX 12到底有哪些改進(jìn)，哪些顯卡才能支持DirectX 12，目前N卡和A卡對(duì)DirectX 12的支持力度如何？今天我們就和大家一起來(lái)探討一下這個(gè)問(wèn)題。

　　DirectX 12新特性技術(shù)解析

　　微軟的DirectX幾乎是整個(gè)3D圖形業(yè)界的基石，在3D游戲上這一點(diǎn)表現(xiàn)得更為明顯。在之前的發(fā)展過(guò)程中，DirectX經(jīng)歷了多次功能升級(jí)，帶來(lái)了T&L、頂點(diǎn)和像素流水線、統(tǒng)一流水線、幾何處理器、通用計(jì)算API、曲面細(xì)分等等大量全新的功能，DirectX在發(fā)展中不斷地解除GPU的應(yīng)用限制并將GPU的功能性和應(yīng)用范圍推向一個(gè)全新的高度?，F(xiàn)在，程序員和美術(shù)人員更多考慮的不是采用哪些方法來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形圖像，而是哪些方法可以更好地呈現(xiàn)畫面，因?yàn)镈irectX的“工具庫(kù)”有太多的選擇（當(dāng)然最常用、最值得宣傳的就那么幾種），比如AO就有SSAO、HBAO、HDAO等多種計(jì)算方式。

　　在大量的資源面前，人們發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問(wèn)題：GPU已經(jīng)能做很多事情了，但是它不能很有效率地做這些事情。這樣GPU最多算是“多面手”而不是“高效多面手”。由于之前的技術(shù)限制等原因，DirectX在和硬件配合時(shí)，很難徹底展示出硬件的效能。于是，微軟在2013年宣布，DirectX將升級(jí)到最新的版本DirectX 12，并加入大量改善底層效率的設(shè)計(jì)，不再將重點(diǎn)放在改善圖形效果上。當(dāng)然，全新的DirectX 12肯定會(huì)在各大廠商的游戲引擎中帶來(lái)很多新的應(yīng)用，不過(guò)從硬件角度來(lái)說(shuō)，沒(méi)有太多的新圖形效果出現(xiàn)。

　　好了，言歸正傳，下面我們來(lái)看看，新的DirectX 12能在圖形上帶來(lái)哪些特別重要的改進(jìn)。

　　DirectX 12的核心變化——全新的底層渲染改進(jìn)

　　說(shuō)起“底層渲染”，就不得不提到一個(gè)問(wèn)題—多線程化。

　　目前的CPU都是多核心的，支持多線程運(yùn)作。在DirectX中，GPU接受CPU傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，在計(jì)算后再將這些數(shù)據(jù)返還給CPU，這個(gè)過(guò)程可看做一個(gè)“黑盒”：用戶從盒子的一端輸入數(shù)據(jù)，API幫用戶處理完成后從盒子的另一端輸出數(shù)據(jù)，至于中間發(fā)生了什么，那只有API自己知道—因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程只受API本身控制，圖形程序、游戲引擎都無(wú)法染指?？雌饋?lái)這個(gè)過(guò)程比較簡(jiǎn)單明了，但關(guān)鍵之處來(lái)了：這個(gè)“黑盒”過(guò)程多線程化目前來(lái)看非常糟糕，由于存在相關(guān)性等問(wèn)題，程序無(wú)法判斷哪些應(yīng)用在前，哪些應(yīng)用無(wú)關(guān)，哪些可以并行化，因此絕大部分情況下都只能以單線程的方式運(yùn)作。在之前DirectX 9甚至DirectX 10時(shí)代還好，因?yàn)镃PU的性能依舊處于快速增長(zhǎng)中，無(wú)論是頻率還是單核心性能。但是隨著技術(shù)發(fā)展，并行化的GPU的性能增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了串行化的CPU單核心性能的增長(zhǎng)速度，這就導(dǎo)致很多情況下GPU受制于單線程的CPU，性能無(wú)法全部發(fā)揮。

　　這樣一來(lái)，我們看到GPU性能在快速增長(zhǎng)，但是其接受到的從CPU端發(fā)出的Draw Call繪制指令卻一直沒(méi)有爆發(fā)性、突破性的增長(zhǎng)。只是慢吞吞的隨著每代CPU增長(zhǎng)一部分。這種情況對(duì)一些重GPU負(fù)載的游戲來(lái)說(shuō)，還不算太難受，因?yàn)橹谿PU負(fù)載的游戲大量的時(shí)間都耗費(fèi)在GPU的各個(gè)部分中，還算可以接受。但是對(duì)重CPU負(fù)載的游戲來(lái)說(shuō)，就變得非常難平衡—大量的負(fù)載壓在CPU上，多核心的CPU只有單線程在和GPU溝通，整個(gè)CPU- GPU溝通開銷非常大，典型的例子就是《魔獸世界》這樣的網(wǎng)游，在人和物體太多的場(chǎng)景下，CPU根本無(wú)法做到多核心滿載，龐大的計(jì)算量使得CPU少數(shù)幾個(gè)線程的壓力暴增，最終幀數(shù)跌落至甚至只有20fps。

　　現(xiàn)在問(wèn)題很清楚了，DirectX目前在CPU- GPU體系的計(jì)算開銷方面出現(xiàn)了問(wèn)題，“黑盒”模式是主要原因。這個(gè)時(shí)候就需要底層渲染出場(chǎng)了。

　　什么是底層渲染呢？這個(gè)時(shí)候需要拿出游戲主機(jī)來(lái)舉例。很多玩家看到游戲機(jī)就會(huì)想到，雖然主流游戲機(jī)價(jià)格只有不到3000元，配置也只是兩三前的電腦配置，為何其畫面質(zhì)量和效果都和當(dāng)期的PC游戲持平？這里面存在兩個(gè)原因，其中一個(gè)原因是游戲機(jī)可以在畫面上做很多“取巧”的手段，使得畫面“看起來(lái)”很精美，另外，游戲機(jī)所使用的底層渲染方式，使得游戲機(jī)不太存在CPU- GPU的計(jì)算開銷。游戲主機(jī)往往使用不一樣的API來(lái)溝通CPU和GPU，程序開發(fā)人員需要在更接近硬件底層的層面來(lái)調(diào)配CPU和GPU，這里程序自動(dòng)處理的部分就會(huì)少很多。這樣就很明確了—所謂底層渲染，就是將“黑盒”模式放棄，將這個(gè)過(guò)程開放給程序員，使得程序員來(lái)判斷任務(wù)應(yīng)該如何執(zhí)行，同時(shí)CPU多線程就能被很好地運(yùn)作起來(lái)。比如在大量單位的場(chǎng)景中，不同分組的單位之間不存在交互的話，那么這些不同的分組可以被分派在不同的CPU上，大幅度提高GPU的處理速度和效率。

　　底層渲染的出現(xiàn)，使得程序員能夠更為接近CPU和GPU本身，能夠更為徹底地釋放CPU和GPU的潛能。在目前的很多測(cè)試中，底層渲染的都帶來(lái)了CPU-GPU系統(tǒng)繪制執(zhí)行幾倍甚至數(shù)十倍的提升。雖然，這樣的提升最終不太可能反映在游戲中，只能是紙面上的數(shù)據(jù)，但是這也從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明DirectX12對(duì)資源的利用效率更高了。

　　DirectX 12的計(jì)算改進(jìn)—異步計(jì)算的出現(xiàn)相比之前比較難以理解的底層渲染而言，異步計(jì)算（Async Compute）算是一個(gè)比較方便理解的概念。

　　提起異步計(jì)算，那么肯定有所謂的“同步計(jì)算”。在之前的DirectX中，當(dāng)數(shù)據(jù)或者指令進(jìn)入GPU時(shí)，GPU或者驅(qū)動(dòng)程序需要先為這些任務(wù)分類，比如分成“數(shù)據(jù)組1”和“指令組1”等其他什么名稱，然后根據(jù)先來(lái)后到將一樣類型的任務(wù)排在一組隊(duì)列中，不同的任務(wù)組成不同的隊(duì)列，再進(jìn)行“搶占式”的處理—搶到了就先處理，搶不到就后面等著吧。

　　之所以將數(shù)據(jù)類型或者指令類型的任務(wù)排在一起處理，是因?yàn)镚PU在不同的任務(wù)模式下需要切換，切換過(guò)程需要耗費(fèi)一定的時(shí)間。如果所有的任務(wù)不加以排序和處理，GPU不斷地切換過(guò)來(lái)切換過(guò)去，效率會(huì)大幅度下降。

　　“同步計(jì)算”解決了GPU計(jì)算不同任務(wù)時(shí)的效率問(wèn)題，不過(guò)也帶來(lái)了任務(wù)的互相等待問(wèn)題。因?yàn)橐獙?duì)不同的任務(wù)進(jìn)行排序、搶占，那么一些緊急卻數(shù)量較少的任務(wù)有可能難以搶到GPU資源，不得不被迫等待，降低了系統(tǒng)效率。在這種情況下，異步計(jì)算就做得很好。異步計(jì)算不需要排隊(duì)也不需要等待，數(shù)據(jù)或者指令來(lái)了直接根據(jù)先來(lái)后到處理就好，核心原因是GPU不再需要切換數(shù)據(jù)狀態(tài)或者指令狀態(tài)。既然不需要切換，那么來(lái)了就處理就變得理所應(yīng)當(dāng)。

　　異步計(jì)算的出現(xiàn)，在很大程度上減輕了GPU端處理數(shù)據(jù)的延遲，使得所有數(shù)據(jù)能夠基本做到“隨來(lái)隨走”，提高了效率。

　　DirectX 12的功能增強(qiáng)—大量全新功能

　　底層渲染和異步計(jì)算，可以算是DirectX 12的核心改進(jìn)。除此之外，DirectX還帶來(lái)了大量的全新功能。

　　DirectX 12支持無(wú)綁定（bindless）功能。這個(gè)功能實(shí)際上在DirectX 11.1中就存在，不過(guò)在DirectX 12中大幅度提升了應(yīng)用范圍。無(wú)綁定功能主要是指之前著色和紋理的綁定功能，一組著色代碼只能針對(duì)128組紋理。不過(guò)在DirectX 12中，這個(gè)限定被取消了，一組著色代碼可以針對(duì)任意組紋理，這就提升了可以被同事處理的紋理數(shù)據(jù)，并且降低了著色代碼被重復(fù)執(zhí)行的幾率，也降低了CPU占用了，提升了GPU占用率。

　　除了無(wú)綁定這個(gè)比較重要的特性外，DirectX 12還加入了諸如平鋪資源（Tiled Resoure）、歸類UAV訪問(wèn)、立體平鋪資源（Volume Tiled Resources）、保守光柵（Conservative Rasterization）、光柵順序視圖（Raster Order Views）等功能，這些功能主要是用于提高計(jì)算效率，降低計(jì)算瓶頸，本身并沒(méi)有帶來(lái)太多圖形特效，因此簡(jiǎn)單了解即可。此外，DirectX 12還加入了對(duì)不同GPU的并行計(jì)算支持，也是目前的一大亮點(diǎn)。

　　英偉達(dá)和AMD顯卡對(duì)DirectX 12的支持情況

　　大概了解了DirectX 12的相關(guān)技術(shù)改進(jìn)后，我們?cè)賮?lái)看看顯卡對(duì)DirectX 12的支持情況。

　　目前DirectX 12有兩個(gè)支持等級(jí)，分別是DirectX 12Feature Level 12_1和DirectX 12Feature Level 12_0。其中前者支持DirectX 12全部特效，后者支持部分特效。需要注意的是，每個(gè)等級(jí)中每個(gè)支持的特效又有等級(jí)之分。比如資源綁定有Tier 1、Tier 2和Tier 3之分，等級(jí)越高肯定越好，比如Feature Level 12_0就需要資源綁定的Tier2、平鋪資源的Tier 2以及歸類UAV訪問(wèn)的Tier 1。Feature Level 12_1需要光柵的Tier 1和光柵順序貼圖的支持，后者是為VR時(shí)代所準(zhǔn)備的。

　　從顯卡角度來(lái)說(shuō)，由于DirectX 12核心的底層渲染只是軟件架構(gòu)上的改進(jìn)，因此只要GPU支持DirectX 11基本上就可以完整支持，這也是能夠帶來(lái)性能提升最主要的部分。但是對(duì)一些特殊的內(nèi)容則支持情況各異。實(shí)際上，大家不必太過(guò)于在乎DirectX 12顯卡的功能支持問(wèn)題，因?yàn)镈irectX 12中很多功能內(nèi)容都是可選支持，并且只是改善性項(xiàng)目，并非強(qiáng)制支持和功能性項(xiàng)目，這就意味著無(wú)論顯卡支持還是不支持，理論上來(lái)說(shuō)對(duì)最終呈現(xiàn)的游戲畫面并沒(méi)有太大影響，當(dāng)然，如果游戲引擎或者開發(fā)商做出了特殊的選擇，那就很難預(yù)計(jì)了。

　　我們可以根據(jù)顯卡圖形核心的分類等級(jí)來(lái)判斷自己的顯卡是否支持DirectX 12。

　　目前，對(duì)DirectX 12支持等級(jí)最高、最完善的顯卡只有Maxwell2.0架構(gòu)的諸如GTX 980 Ti、TITAN X、GTX 960等顯卡了，其支持等級(jí)為DirectX 12Feature Level 12_1，其余的顯卡包括Maxwel 1.0、GCN 2.0都只能支持到DirectX 12Feature Level 12_0，再老舊一些的顯卡包括Fermi、Kepler、GCN 1.0等，都只能支持DirectX 12Feature Level 11_1。不過(guò)也不要小看GCN 1.0架構(gòu)，它完整支持11_1，也就意味著，這些相對(duì)老舊的顯卡事實(shí)上也能完整支持底層渲染，也就是說(shuō)，這些顯卡在運(yùn)行DirectX 12游戲時(shí)，整體效率上會(huì)有很大提升。

　　Tips：英偉達(dá)顯卡對(duì)異步計(jì)算的支持

　　最近有一件事情鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，就是英偉達(dá)支持DirectX 12的顯卡對(duì)異步計(jì)算支持的問(wèn)題。一些消息稱（主要消息來(lái)源是游戲開發(fā)商），英偉達(dá)旗下Maxwell架構(gòu)顯卡不能支持DirectX 12中很重要的異步計(jì)算功能。

　　從驅(qū)動(dòng)以及游戲開發(fā)角度來(lái)看，Maxwell架構(gòu)可能對(duì)異步計(jì)算支持不夠完善，因?yàn)樽钚孪@示，在開發(fā)過(guò)程中Maxwell架構(gòu)并不能直接開啟異步計(jì)算功能并實(shí)現(xiàn)完整的支持，而是建議游戲開發(fā)商使用傳統(tǒng)模式（雖然這樣對(duì)性能也沒(méi)有太大影響）。反觀AMD，GCN 架構(gòu)對(duì)異步計(jì)算支持很到位，硬件和軟件都完全符合DirectX 12規(guī)范，程序員可以直接調(diào)用。對(duì)這個(gè)問(wèn)題，目前英偉達(dá)官方?jīng)]有明確的回應(yīng)，只是說(shuō)硬件架構(gòu)上Maxwell完全支持異步計(jì)算，驅(qū)動(dòng)方面尚未做好準(zhǔn)備。這樣的解釋其實(shí)并沒(méi)有什么用處，因?yàn)榧词褂布С忠惨饬x不大，反正還是用不了，唯一留下了就是驅(qū)動(dòng)未來(lái)增強(qiáng)或者“修復(fù)”的可能，算是希望。

　　從另一個(gè)角度來(lái)看，異步計(jì)算是DirectX 12中比較重要的功能了，按理說(shuō)應(yīng)該早就支持完善才是，現(xiàn)在出現(xiàn)這樣一個(gè)大問(wèn)題，還要等未來(lái)的驅(qū)動(dòng)修復(fù)—當(dāng)然我們承認(rèn)英偉達(dá)驅(qū)動(dòng)的確很棒，但未來(lái)能否及時(shí)修復(fù)或者是會(huì)等一段時(shí)間風(fēng)平浪靜新顯卡業(yè)上市了，那個(gè)時(shí)候再一并“修復(fù)”，就不得而知了。

　　DirectX 12離我們還有多遠(yuǎn)？N卡/A卡實(shí)戰(zhàn)DX12游戲Demo《Ashes of the Singularity》

　　雖然DirectX 12看起來(lái)足夠美好，在微軟和眾多上游廠商的強(qiáng)勢(shì)力推之下也必然會(huì)成為未來(lái)的主流圖形API。但是，現(xiàn)在是不是已經(jīng)是到了我們享受DirectX 12的時(shí)候了呢？現(xiàn)在的主流圖形顯卡是不是能夠完美地支持DirectX 12的各種特效呢？稍后讓我們用一個(gè)詳細(xì)的測(cè)試來(lái)為你答疑。

　　遺憾的是，目前市面上公開發(fā)售的游戲中，尚沒(méi)有任何一款能真正支持DirectX 12，包括公認(rèn)最權(quán)威的圖形性能測(cè)試軟件3DMark也沒(méi)有單獨(dú)針對(duì)GPU的DirectX 12性能進(jìn)行測(cè)試的補(bǔ)丁包(僅有CPU的DirectX 12計(jì)算性能測(cè)試補(bǔ)丁)。還好，游戲廠商聯(lián)合圖形芯片廠商，還是為我們放出了一個(gè)用于DirectX 12圖形性能測(cè)試的游戲Demo，它就是《Ashes of the Singularity》(翻譯過(guò)來(lái)就是《奇點(diǎn)灰燼》)。

　　目前的《Ashes of the Singularity》還是一個(gè)基于DirectX 11及DirectX 12的雙API配置測(cè)試用Demo，通過(guò)它可以直觀地測(cè)試圖形核心的DirectX 11及DirectX 12性能。而在顯卡的選擇上，考慮到目前的圖形芯片對(duì)DirectX 12的支持情況，我們選擇了AMD Radeon R9 Fury X、Fury以及NVIDIA GeForce GTX 980Ti、GTX 980這四款分別對(duì)位的高端顯卡作為測(cè)試對(duì)象，以此可以通過(guò)測(cè)試明確地看到目前主流顯卡對(duì)DirectX 12API的支持情況。

　　測(cè)試分別選擇AMD CATALYST 15.11 Beta和NVIDIA GeForce 358.91 Beta這兩個(gè)目前官網(wǎng)最新的驅(qū)動(dòng)版本作為主要測(cè)試驅(qū)動(dòng)，以便消除可能存在的老版本驅(qū)動(dòng)對(duì)DirectX 12支持力度不夠的隱患。同時(shí)，為了考察AMD和NVIDIA是否一直以來(lái)都在為DirectX 12進(jìn)行了特別的驅(qū)動(dòng)優(yōu)化，我們還特別加入了兩個(gè)相對(duì)較老的驅(qū)動(dòng)版本作為參考對(duì)比。

　　《Ashes of the Singularity》的測(cè)試Demo包含有DX 11和DX 12兩個(gè)程序，在本次測(cè)試中我們將分別針對(duì)這四款支持DirectX 12的顯卡進(jìn)行測(cè)試，以考察它們各自在DX 11和DX 12下的表現(xiàn)。

　　DirectX 11，N卡表現(xiàn)稍占優(yōu)

　　首先來(lái)看四款顯卡在DirectX 11下的表現(xiàn)。其實(shí)細(xì)心的讀者如果之前有仔細(xì)看本刊的文章，應(yīng)該比較清楚，我們之前在多個(gè)測(cè)試中也已經(jīng)證實(shí)，在DirectX 11模式下，NVIDIA GTX 980Ti在1920×1080及2560×1440分辨率下都領(lǐng)先AMD Fury X，尤其是在1920×1080分辨率下領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)還較為明顯。不過(guò)在2560×1440分辨率下，GTX 980Ti相較Fury X的領(lǐng)先幅度大為削減，優(yōu)勢(shì)被削弱。而從我們之前的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)知道，如果在4K分辨率下，GTX 980Ti相比Fury X在游戲測(cè)試中就基本沒(méi)有了任何優(yōu)勢(shì)，甚至Fury X還能以些許的領(lǐng)先而勝出。在這之前我們也說(shuō)過(guò)，AMD新一代顯卡在4K分辨率下的表現(xiàn)非常搶眼，從1080p到4K的游戲性能衰減幅度遠(yuǎn)低于NVIDIA的GTX 900系列顯卡。

　　而AMD Fury的表現(xiàn)則一直以來(lái)都略強(qiáng)于與之對(duì)位的GTX 980(事實(shí)上，GTX 980的絕對(duì)對(duì)位競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品應(yīng)該是R9 390X而非Fury，不過(guò)在AMD的產(chǎn)品線中，也只有GTX 980與Fury的定位最為接近，因此我們?cè)谶@里也將其作為比較對(duì)象。特此說(shuō)明)，在DirectX 11模式下兩種分辨率設(shè)置的測(cè)試中，F(xiàn)ury的表現(xiàn)都明顯好于GTX 980。

　　DirectX 12，AMD顯卡越“忙”越厲害

　　這算是本次測(cè)試的核心重點(diǎn)之一。我們的主要目的是想要知道，在DirectX 12模式下，AMD和NVIDIA的顯卡誰(shuí)的表現(xiàn)更好一點(diǎn)呢？

　　在1920×1080分辨率下，輕載場(chǎng)景的測(cè)試中，GTX 980Ti的平均幀率略領(lǐng)先于AMD Fury X，但是領(lǐng)先的幅度很小。不過(guò)到了中負(fù)載和重負(fù)載的DirectX 12場(chǎng)景測(cè)試時(shí)，F(xiàn)ury X又略略反超了GTX 980Ti，但幅度同樣非常小。結(jié)合可能存在的測(cè)試誤差，我們基本可以判斷二者在1920×1080分辨率下的三種負(fù)載場(chǎng)景測(cè)試中的成績(jī)基本是持平的，不分高低。

　　在2560×1440的2.5K分辨率下，F(xiàn)ury X又以較小的優(yōu)勢(shì)在中等負(fù)載和重負(fù)載測(cè)試中領(lǐng)先GTX 980Ti，幅度大約在5%之內(nèi)。這和我們之前所說(shuō)的，在高分辨率下，AMD Fur y X的表現(xiàn)更好的結(jié)論基本是一致的。而且完全可以相信，在4K分辨率下，如果我們繼續(xù)測(cè)試《Ashes of the Singularity》Benchmark的DirectX 12模式，相信Fury X的領(lǐng)先幅度會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　再來(lái)看Fury與GTX 980。DirectX 12模式下的測(cè)試結(jié)果與DirectX 11模式下測(cè)試結(jié)果基本保持了一致，F(xiàn)ury都以較為明顯的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先于GTX 980。

　　縱向比較，從DirectX 11到DirectX 12的進(jìn)步與退步

　　如果把四款顯卡的DirectX 11與DirectX 12成績(jī)拿來(lái)做縱向比較，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的現(xiàn)象。AMD Fury X與Fury顯卡，在從DirectX 11模式轉(zhuǎn)到DirectX 12模式時(shí)，其平均幀率的提升非常明顯，尤其是在重負(fù)載的場(chǎng)景中，提升更為明顯，從DirectX 11到DirectX 12，無(wú)論是Fury X還是Fury，其整體提升幅度都超過(guò)了20%，這足以證明Fiji內(nèi)部構(gòu)建了8個(gè)獨(dú)立ACE硬件處理模塊的實(shí)用性。這顯著提高了AMDGCN架構(gòu)在DX12時(shí)代的運(yùn)行效率，充分挖掘出了計(jì)算資源占優(yōu)，但計(jì)算資源利用效率一向偏低的GCN架構(gòu)顯卡的潛力?？梢灶A(yù)見包含R9 390系列和R9 290系列在內(nèi)的搭配了多達(dá)8個(gè)ACE硬件處理模塊的顯卡，都將因DX12的異步計(jì)算機(jī)制而受益。

　　再看NVIDIA GTX 980Ti和GTX 980。我們能清晰地看到，在輕負(fù)載下，無(wú)論是1080p還是2.5K分辨率設(shè)置，從DirectX 11到DirectX 12，它們都表現(xiàn)出了較小的上升趨勢(shì)，DirectX 12模式下輕負(fù)載場(chǎng)景表現(xiàn)都略領(lǐng)先于DirectX 11模式。不過(guò)在中負(fù)載和重負(fù)載場(chǎng)景下，NVIDIA的兩款顯卡都不約而同地表現(xiàn)出了“不升反降”的現(xiàn)象，尤其是在2560×1440分辨率下，其下降的趨勢(shì)更加明顯。正如我們之前在評(píng)測(cè)AMD Fury Nano時(shí)做DirectX 12的對(duì)比測(cè)試時(shí)所說(shuō)的一樣，“NVIDIA顯卡的糟糕表現(xiàn)不得不讓我們懷疑，Maxwell架構(gòu)壓根就沒(méi)有設(shè)計(jì)獨(dú)立的ACE硬件處理模塊?？紤]到《奇點(diǎn)灰燼》的開發(fā)商Oxide多年來(lái)一直都是AMD的合作伙伴，從Mantle問(wèn)世時(shí)就在合作。所以難免會(huì)有人懷疑這個(gè)基準(zhǔn)測(cè)試的公正性，所以開發(fā)商Oxide也不得不作出做出公開回應(yīng)，并指出了NVIDIA顯卡在游戲中表現(xiàn)不佳是因?yàn)椴荒芡晟浦С諥CE異步運(yùn)算，這也側(cè)面印證了我們的猜疑”。

　　以前我們就曾經(jīng)指出過(guò)，NVIDIA的Maxwell架構(gòu)并不是真的完全不支持ACE機(jī)制，而是不同于AMD的獨(dú)立硬件設(shè)計(jì)，需要軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)。而當(dāng)前軟件方面又沒(méi)有準(zhǔn)備就緒，就讓該架構(gòu)顯卡在測(cè)試中顯得非常被動(dòng)。Maxwell硬件架構(gòu)中，AWS（Asynchronous Warp Scheduler，異步彎曲調(diào)度器）是硬件功能單元，每個(gè)SMM單元配備4個(gè)AWS單元。與GCN架構(gòu)從隊(duì)列、任務(wù)分配到異步計(jì)算使用純硬件手段不同，Maxwell架構(gòu)中的調(diào)度器模塊是軟件控制的。之后再交給AWS、DMA引擎、CUDA核心來(lái)完成硬件部分的計(jì)算。這就有些像早年關(guān)于軟、硬件解碼高清視頻一樣，軟件方案在效率上應(yīng)該有先天不足。NVIDIA的ACE解決方案因?yàn)楦洠辽倌壳翱雌饋?lái)效率不及AMD的純硬件方案。

　　一直在努力，AMD與NVIDIA的DirectX 12爭(zhēng)奪戰(zhàn)還未全面開始由于NVIDIA Maxwell架構(gòu)核心采用了軟硬結(jié)合的方式來(lái)支持ACE機(jī)制，所以相比AMD Fiji核心的內(nèi)置獨(dú)立ACE硬件模塊的設(shè)計(jì)在執(zhí)行效率上肯定有所不如。越是在前期，NVIDIA這種軟硬結(jié)合的DirectX 12支持方式落后就愈發(fā)明顯。不過(guò)NVIDIA明顯也意識(shí)到了自己的不足，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)也一直在通過(guò)驅(qū)動(dòng)補(bǔ)丁的更新來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)DIrectX 12模式的更好支持。同樣是基于《Ashes of the Singularity》Benchmark的測(cè)試，如果我們用GeForce 355.60、358.50以及最新的358.91這三個(gè)間隔時(shí)間約3個(gè)月左右的不同版本進(jìn)行的話，你就能很清楚地看到，DirectX 11模式下，三個(gè)版本驅(qū)動(dòng)給GTX 980Ti及GTX 980帶來(lái)的游戲性能進(jìn)步并不算太大，基本都在5%或更低的程度。但在DirectX 12模式下，三個(gè)版本驅(qū)動(dòng)之間的差距就被拉開了。即使在輕載場(chǎng)景的測(cè)試中，從355.60版驅(qū)動(dòng)到358.91版驅(qū)動(dòng)，性能的提升都在10%以上，而我們知道輕載場(chǎng)景是壓力最小的DirectX 12測(cè)試。在中負(fù)載和重負(fù)載場(chǎng)景下，新版驅(qū)動(dòng)的DirectX 12性能提升更為明顯，基本達(dá)到了20%~30%甚至更高。無(wú)疑，NVIDIA也一直在為Maxwell顯卡準(zhǔn)備著“雞血針”，想要逐漸縮小與AMD顯卡之間的差距。

　　但不得不說(shuō)的是，從游戲角度來(lái)看，很多玩家很關(guān)心目前測(cè)試的DirectX 12游戲性能是否表現(xiàn)了顯卡對(duì)DirectX 12的支持情況。實(shí)際上，除了之前曾提到的算是“特殊情況”的異步計(jì)算外，其余的游戲測(cè)試結(jié)果，更多的反應(yīng)的是游戲廠商在技術(shù)和應(yīng)用上的差異。原因很簡(jiǎn)單，游戲開發(fā)面臨著太多的內(nèi)容和選擇，尤其是目前的AAA級(jí)大作，圖形部分的內(nèi)容瀚如星海，用什么效果、走什么路徑、開發(fā)平臺(tái)情況、利用哪種特效、顯卡驅(qū)動(dòng)支持情況如何，都是非常值得研究的。尤其是驅(qū)動(dòng)程序，所謂的驅(qū)動(dòng)優(yōu)化，在很多情況下會(huì)替換游戲本身的執(zhí)行路徑，而走自己獨(dú)特的、更高效率的執(zhí)行路徑，即使游戲廠商不提供源碼，但是通過(guò)一些工具和手段，依舊可以改變執(zhí)行情況。這樣一來(lái)，游戲測(cè)試的結(jié)果究竟反映的是顯卡執(zhí)行API的效能，還是游戲本身在某款顯卡上“優(yōu)化”的效能，就是完全不同的兩件事情了。

　　雖然只是一個(gè)小小的游戲測(cè)試Demo，但DirectX 12的腳步已經(jīng)越來(lái)越近，對(duì)此NVIDIA、AMD與游戲廠商都在各自努力著，而且目前市場(chǎng)上Maxwell核心的NVIDIA GPU以及AMD GCN 1.1以上架構(gòu)的圖形核心都提供了相對(duì)完整的DirectX 12支持(具體支持DirectX 12的圖形核心型號(hào)請(qǐng)參考前文)。不過(guò)就目前一款《Ashes of the Singularity》Benchmark測(cè)試來(lái)看，對(duì)ACE異步計(jì)算機(jī)制純硬件支持的AMD GCN 1.1以上架構(gòu)GPU，其表現(xiàn)更加值得玩家們期待一些。而在目前的情況下，從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，盡管NVIDIA一直都在不斷優(yōu)化驅(qū)動(dòng)為DirectX 12做著各種努力，但似乎仍然還沒(méi)能完全適應(yīng)DirectX 12節(jié)奏，現(xiàn)在看來(lái)還沒(méi)有完全吃透ACE機(jī)制，從DirectX 11到DirectX 12仍有幀率下降的問(wèn)題存在。二者相較之下，從GCN架構(gòu)上硬件支持ACE的AMD顯卡無(wú)疑贏得了先機(jī)，取得了初戰(zhàn)DirectX 12領(lǐng)地的勝利。至于NVIDIA會(huì)不會(huì)在將來(lái)迎頭趕上，而AMD又會(huì)不會(huì)繼續(xù)強(qiáng)化自己的固有優(yōu)勢(shì)，在DirectX 12的應(yīng)用與游戲尚未正式開始普及的現(xiàn)在，都還言之過(guò)早，就留待市場(chǎng)與玩家們?cè)趯?lái)去檢驗(yàn)吧！

　　Tisp

　　《Ashes of the Singularity》Benchmark 的出現(xiàn)，讓我們有機(jī)會(huì)首次體驗(yàn)DX12游戲的魅力。這款DX12游戲的測(cè)試Demo 有許多讓人能明顯感覺(jué)到的變化。首先是多單位的個(gè)性處理，在以往DX11的游戲中，遇到大量單位同時(shí)出現(xiàn)的游戲場(chǎng)景時(shí)，難免出現(xiàn)動(dòng)作、運(yùn)行軌跡和角度的重復(fù)性，也就是簡(jiǎn)化計(jì)算資源，一資源多用的典型。而在《Ashes of the Singularity》中，你仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，在多單位同時(shí)出境的場(chǎng)景中，每個(gè)單位的動(dòng)作、軌跡、會(huì)顯得更加個(gè)性，重復(fù)性大幅降低。而且同屏煙霧、火焰效果變得相當(dāng)豐富，層次感大幅提升。這在以往的DX11 游戲中是比較難想象的，資源耗費(fèi)無(wú)疑非常巨大。而DX12更接近底層設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，讓硬件的潛力被充分挖掘，讓以往的一些不可能變得有可能實(shí)現(xiàn)。這其中，ACE 異步計(jì)算無(wú)疑是尤為值得一提的功臣，也是DX12整體效率更高的一個(gè)重要原因。

　　《微型計(jì)算機(jī)》評(píng)測(cè)室

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