AMD Mantle

●AMD“馒头”技术究竟是什么？
AMD“馒头（Mantle）”技术是一套伴随AMD R9/R7新卡发布的图形API工具（不懂图形API的请自行度娘科普），这个专为游戏开发而设的图形API其实和OpenGL以及微软的DirectX属于同一个东西。据称可以相比DirectX提升达45%，而经过媒体实测，这项技术也的确能为AMD硬件带来性能提升，改进大概10~30%，部分场合下提升可高达30fps。

●“馒头”技术为什么这么神奇？
　　众所周知，主机平台的游戏往往比PC平台运行效率高很多，因为主机的硬件固定，独有的API对硬件进行了深度优化，这就是为什么主机总是可以用相比于PC差很多的硬件跑出相当的甚至更好的效果。

而PC的硬件搭配则多种多样，为了保证尽可能大的硬件兼容性，通用API（比如DirectX以及OpenGL）为了产生一帧画面就需要通过一个相当复杂的指令处理过程（从CPU处理程序到对GPU发出渲染指令甚至可能经过100个以上的步骤），而在这个过程中就会产生大量的损耗。而Mantle的设计思路就是反其道而行之：将硬件兼容性降至最低以保证最大程度的优化，允许游戏开发者利用GCN架构的原生语言进行开发，底层直接访问GPU资源，带来了更深层次的硬件优化。用地球来说明架构，核心GCN，中层Mantle驱动和API，外层图形应用程序。这样采用Mantle API的游戏的运行效率会比采用DirectX API高很多。

不过这里有个兼容性的问题，如果只是为AMD的CPU和显卡优化，那“馒头”就会变成“The Way”一样需要砸钱才会有游戏出来，“馒头”的另一个优势是可以方便跨平台移植，因为新一代的游戏主机Xbox One和PlayStation4都采用了AMD的硬件，因此游戏厂商选择“馒头”的话，就可以通吃PC、XBOX和PS三种硬件平台，对于开发、优化和维护游戏来说都会有优势。

AMD的“馒头”技术并不能直接提升GPU本身的性能效率，它的提升在于程序对图形API的调用过程，让程序能够直接对底层硬件进行更加有效的控制，也就是对CPU资源的侵占，简单来说就是“Mantle能够有效地降低无效或者说没有必要的驱动程序动作”。而且还有一个重要的方面，“馒头”技术在一些GPU负载较高及纯渲染压力比较大的情况下，所带来的提升相对有限，只有当游戏负载偏向CPU时，伴随着“馒头”对底层硬件的调用直接化，硬件的执行效率才会有明显提升。
　　不过无论如何，Mantle对于图形界的积极贡献和推动都是有目共睹的，微软近期所公布的DirectX 12的各种技术细节，就伴随了相当浓厚的回应Mantle的成分。而且从长远的意义来看，Mantle更多的优势在于帮助开发者简化跨平台游戏开发的难度。我们应该感谢AMD，并且期待更多Mantle版神偷4这样的游戏大作出现。

AMD为何开发 Mantle
从游戏开发者的角度来说，制作电脑游戏从来都不是一件省力的事。一台电脑有多种可能的硬件组合，不可能为每一种配置开发专门的程序。于是，他们编写简单的代码，这种代码可以被即时解译成电脑可处理的格式。

就好像两个人通过翻译进行交流一样，能交流，但是效率不高。那么 CPU 就负责处理所有额外的工作，包括数据的解译和队列以便显卡处理。电脑注定成为最终的游戏平台，它们性能强大，但是解译工作拖累了速度，因此游戏开发者找到 AMD 以寻求更好的解决方法。

Mantle 的作用
Mantle 是三个主要因素的调和剂:
Mantle 是 AMD 催化剂软件套件中的一个驱动程序，使应用程序能够直接与GCN 架构交互；
GPU 或 APU 由于GCN 架构而得以正常工作；
利用 Mantle 编写的应用程序或游戏。
Mantle 通过允许开发商在较少解译的前提下与 GPU 进行直接交互，因而减轻了 CPU 的工作量。减轻了 CPU 的工作量，程序员可以从系统中挤出更多的性能并为游戏系统带来最大的好处，在游戏系统中 CPU 可能成为瓶颈。

对于玩家来说它意味着什么
现在，Mantle 已经释放了一些额外的 CPU 性能，让游戏开发更加轻松，让我们期待 Mantle 能带来更多更好的游戏。
Mantle 为玩家带来的益处还不止于此。通过将工作量转移到 GPU，中端或老旧的 CPU 不再像以前一样成为累赘。有了 Mantle，GPU 成为系统的关键部分，GPU 的升级比以往更加重要。

是不是感觉gpu turvo像

关于 Vulkan
Vulkan 被视作是 OpenGL 的后续产品。 它是一种多平台 API，可支持开发人员准备游戏、CAD 工具、性能基准测试等高性能图形应用。 它可在不同的操作系统（比如 Windows*、Linux* 或 Android*）上使用。 Vulkan 由科纳斯组织创建和维护。 Vulkan 与 OpenGL 之间还有其他相似之处，包括图形管道阶段、OpenGL 着色器（一定程度上），或命名。

但也存在许多差异，但这进一步验证了新 API 的必要性。 20 多年来，OpenGL 一直处于不断变化之中。 自 90 年代以来，计算机行业发生了巨大的变化，尤其是显卡架构领域。 OpenGL 库非常适用，但仅依靠添加新功能以匹配新显卡功能并不能解决一切问题。 有时需要完全重新设计。 因此创建出了 Vulkan。
Vulkan 基于 Mantle* — 第一个全新的低级别图形 API。 Mantle 由 AMD 开发而成，专为 Radeon 卡架构而设计。 尽管是第一个公开发布的 API，但使用 Mantle 的游戏和基准测试均显著提升了性能。 后来陆续发布了其他低级别 API，比如 Microsoft 的 DirectX* 12、Apple 的 Metal*，以及现在的 Vulkan。
传统图形 API 和全新低级别 API 之间有何区别？ OpenGL 等高级别 API 使用起来非常简单。 开发人员只需声明操作内容和操作方式，剩下的都由驱动程序来完成。 驱动程序检查开发人员是否正确使用 API 调用、是否传递了正确的参数，以及是否充分准备了状态。 如果出现问题，将提供反馈。 为实现其易用性，许多任务必须由驱动程序在“后台”执行。

在低级别 API 中，开发人员需要负责完成大部分任务。 他们需要符合严格的编程和使用规则，还必须编写大量代码。 但这种做法是合理的。 开发人员知道他们的操作内容和希望实现的目的。 但驱动程序不知道，因此使用传统 API 时，驱动程序必须完成更多工作，以便程序正常运行。 采用 Vulkan 等 API 可避免这些额外的工作。 因此 DirectX 12、Metal 或 Vulkan 也被称为精简驱动程序/精简 API。 大部分时候它们仅将用户请求传输至硬件，仅提供硬件的精简抽象层。 为显著提升性能，驱动程序几乎不执行任何操作。
低级别 API 要求应用完成更多工作。 但这种工作是不可避免的， 必须要有人去完成。 因此由开发人员去完成更加合理，因为他们知道如何将工作分成独立的线程，图像何时成为渲染对象（颜色附件）或用作纹理/采样器等等。 开发人员知道管道处于何种状态，或哪些顶点属性变化的更频繁。 这样有助于提高显卡硬件的使用效率。 最重要的原因是它行之有效。 我们能够观察到显著的性能提升。
但“能够”一词非常重要。 它要求完成其他工作，但同时也是一种合适的方法。 在有一些场景中，我们将观察到，OpenGL 和 Vulkan 之间在性能方面没有任何差别。 如果不需要多线程化，或应用不是 CPU 密集型（渲染的场景不太复杂），使用 OpenGL 即可，而且使用 Vulkan 不会实现性能提升（但可能会降低功耗，这对移动设备至关重要）。 但如果我们想最大限度地发挥图形硬件的功能，Vulkan 将是最佳选择。
主要显卡引擎迟早会支持部分（如果不是所有）新的低级别 API。 如果希望使用 Vulkan 或其他 API，无需从头进行编写。 但通常最好对“深层”信息有所了解，因此我准备这一教程。