Linux与macOS、相同硬件的OpenGL性能存在巨大差异

我正在构建一个OpenGL应用程序。OpenGL唯一不方便的地方是它使用了一些（5个或更多）相当大（2000x2000或更大）的纹理。其余的是相当默认的现代OpenGL 3.3（FBO、VBO、IBO、VOA、着色器等）。因为这些纹理非常大，并且需要一些大于8位的位深度，所以我使用

GL_R11F\u G11F\u B10F

内部像素格式来减少内存（但是，将其更改为简单的格式并没有帮助（见下图））

现在，事情是这样的：完全相同的代码，运行在Windows、Linux和macOS上（我使用SDL作为抽象层）。Linux和macOS在同一硬件（2011年末的MacBook Pro 13）、同一编译器（

clang-O3-mavx

）上的性能差异，是巨大的。在macOS上，我的帧时间约为30ms到80ms。然而，在Linux上，它是惊人的1ms到4ms。同样，同一台笔记本电脑，只是在不同的操作系统中重新启动。将应用程序窗口缩小到约600x400，在macOS上将帧时间降低到13ms。因此，像素着色器/光栅化似乎是瓶颈（我的着色器确实非常复杂）

我必须说，我过去在macOS上的帧频比较好（大约13毫秒到20毫秒）。因此，在发现这一点后，我开始怀疑苹果可能“有辱人格”“英特尔HD graphics 3000的图形驱动程序旨在通过系统更新推动客户购买新产品。我必须说，我一直在考虑购买一台新笔记本电脑，但自从我发现这一点后，突然引起了反感

现在的问题是：你认为这里会发生什么？有缺陷的驱动程序？苹果故意让事情变慢？驱动程序中包含一个未经优化的GLSL编译器？或者应用程序中我的OpenGL代码中的一些错误做法？驱动程序对非8位纹理格式的错误支持是否常见

我只是讨厌这个应用程序在Linux中使用非常好，而在macOS中却不令人愉快。硬件可以做得更好

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@BDL要求的一些测试：

• 将每个维度的纹理大小减少4倍（因此内存减少16倍，使我们的纹理大约为500x500），不会影响帧时间
• 使用GL_RGB8或GL_SRGB8作为内部格式不会影响帧时间
• 减少大量着色器的复杂性确实有帮助：在片段着色器中进行大量计算时，我可以将其平均值降低到8毫秒

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明天我将尝试glsl着色器优化器：

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希望这会有所帮助。

由于我们无法访问您的代码，因此通常很难找到堆栈溢出问题的根源，但您可以尝试以下几点：

• 将驱动程序更新至操作系统支持的最新版本
• 打开图形调试器，检查缓冲区大小、纹理大小、RAM使用情况、内存使用情况等

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这可能只是OSX和Linux之间需要解决的一些计时问题，您还可以使用SDL获取指向原始窗口资源的指针，并通过这种方式解决问题。

您到底使用什么方法来测量帧渲染时间？在我关于各种OpenGL实现的计时行为的实验中，Mesa/Intel HD驱动程序的计时行为最难解释

适用于MacOS X的英特尔高清图形驱动程序是一个完全不同的代码库（零源代码重叠！），由一个完全不同的开发团队（主要是苹果公司的AFAIK人员）编写

请记住，OpenGL采用异步执行模型，缓冲区交换调用的确切时间没有硬性规定。在Linux上，AMD和NVidia OpenGL几乎都有

…SwapBuffers

块，直到V-Sync（如果启用了V-Sync）但是，我发现Mesa/Intel实现将

…SwapBuffers

视为另一个排队命令，只有在命令队列已满且发出调用且最终只能在缓冲区交换后执行（如清除后缓冲区）时，才会发生真正的块

长话短说，我找到了唯一可靠的方法，通过将

glClear

调用放在

…SwapBuffers

（即清除下一次迭代中的下一帧）之后，来实际测量帧渲染到演示的时间并测量从渲染开始到异常放置的

glClear

调用之后的时间

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不管怎样，纯渲染时间（没有演示部分）最好通过查询对象来衡量。

@nicolas我希望你停下来：）你应该使用Instruments和/或OpenGL Profiler来评测你的应用程序。它是否占用了大量的CPU时间？它在纹理格式转换上花费了很多时间吗？您还应该尝试对代码进行调整。您使用的

GL_R11F\u G11F\u B10F

似乎是问题的一个可能原因。您不能进一步缩小性能问题的范围吗？例如，使用较小的纹理是否有帮助？降低着色器复杂性是否有帮助？哪些OpenGL调用占用了MacOS上所有的时间？@Kenthomass:不，这显然是GPU绑定的。@BDL:很难说，因为OpenGL将命令存储在队列中。当我交换缓冲区（screen&backbuffer）时，它只是等待gpu完成，因此隐藏了需要很长时间的内容。然而，我在我的问题中添加了一些您要求的结果，“更新驱动程序”？你意识到图形驱动程序是Mac操作系统的一部分，对吗？你能详细说明一下“修复时间问题”吗？你说的是什么时间问题？@MartijnCourteaux你是手动设置帧限制还是应用程序正在尽可能快地运行？因为你问了，我尝试切换所有组合：带/不带vsync，带/不带手动睡眠限制为60fps。无任何影响，帧时间在36毫秒到60毫秒之间。但是你应该注意到这个应用程序