Opengl vulkan中的异步渲染模型

最近我在读，上面写着：

OpenGL ES使用同步渲染模型，这意味着API调用的行为必须与所有之前的API调用都已处理过一样。实际上，现代GPU都不是这样工作的，渲染工作负载是异步处理的，而同步模型是由设备驱动程序维护的一个复杂的幻觉。为了保持这种假象，驱动程序必须跟踪队列中每个渲染操作读取或写入的资源，确保工作负载以合法顺序运行以避免渲染损坏，并确保需要数据资源块的API调用并等待该资源安全可用

Vulkan使用异步渲染模型，反映了现代GPU的工作方式。应用程序将渲染命令排入队列，使用显式调度依赖项控制工作负载执行顺序，并使用显式同步原语对齐依赖的CPU和GPU处理

这些更改的影响是显著降低了图形驱动程序的CPU开销，而代价是要求应用程序处理依赖关系管理和同步

有人能解释一下为什么异步渲染模型可以减少CPU开销吗？因为在Vulkan，你仍然需要自己跟踪状态

有人能解释一下为什么异步渲染模型可以 减少CPU开销

首先，让我们回到你提到的原始陈述，强调我的：

这些更改的影响是显著减少CPU 图形驱动程序的开销，[…]

因此，这里的说法是，驱动程序本身将需要消耗更少的CPU，而且很容易看出，因为它可以更直接地转发您的请求

然而，像Vulkan这样的低级别渲染API的一个总体目标是总体上减少CPU开销，而不仅仅是在驱动程序中

考虑以下示例：您有一个绘制调用，该调用将渲染到纹理。然后还有另一个draw调用，它从这个纹理中采样

要获得正确的隐式同步，驱动程序必须跟踪此纹理的使用情况，包括作为纹理采样操作的渲染目标和源

它不预先知道下一个draw调用是否需要在前一个draw调用中仍要写入的任何资源。它必须始终跟踪每一个可能的此类冲突，无论它们是否会发生在您的应用程序中。而且它的决定也必须非常保守。您可能为绘制调用的帧缓冲区绑定了纹理，但您可能知道，使用为此着色器设置的实际统一值，不会修改纹理。但是GPU驱动程序不能知道这一点。如果它不能绝对肯定地排除资源被修改的可能性，那么它必须假设它被修改了

但是，您的应用程序更希望了解这些详细信息。如果您有多个渲染过程，第二个过程将取决于第一个过程中渲染到的纹理，那么您可以而且必须添加适当的同步基本体-但是GPU驱动程序根本不需要关心为什么需要进行任何同步，也不需要跟踪任何资源使用情况来确定-它可以按照指示执行。在许多情况下，您的应用程序也不需要跟踪自己的资源使用情况。这是您编写代码时的用法所固有的，在某个时刻可能需要同步。但在某些情况下，您可能仍需要跟踪自己的资源使用情况以了解情况，特别是如果您编写一些中间层，比如更高级的图形库，您对渲染结构的了解越来越少，那么您将进入一个类似于GL驱动程序必须做的工作的位置，除非您想像Vulkan一样将所有同步负担转给库的用户

有人能解释一下为什么异步渲染模型可以 减少CPU开销

首先，让我们回到你提到的原始陈述，强调我的：

这些更改的影响是显著减少CPU 图形驱动程序的开销，[…]

因此，这里的说法是，驱动程序本身将需要消耗更少的CPU，而且很容易看出，因为它可以更直接地转发您的请求

然而，像Vulkan这样的低级别渲染API的一个总体目标是总体上减少CPU开销，而不仅仅是在驱动程序中

考虑以下示例：您有一个绘制调用，该调用将渲染到纹理。然后还有另一个draw调用，它从这个纹理中采样

要获得正确的隐式同步，驱动程序必须跟踪此纹理的使用情况，包括作为纹理采样操作的渲染目标和源

它事先不知道下一次抽签是否需要任何决议 在以前的绘制调用中仍要写入的源。它必须始终跟踪每一个可能的此类冲突，无论它们是否会发生在您的应用程序中。而且它的决定也必须非常保守。您可能为绘制调用的帧缓冲区绑定了纹理，但您可能知道，使用为此着色器设置的实际统一值，不会修改纹理。但是GPU驱动程序不能知道这一点。如果它不能绝对肯定地排除资源被修改的可能性，那么它必须假设它被修改了

但是，您的应用程序更希望了解这些详细信息。如果您有多个渲染过程，第二个过程将取决于第一个过程中渲染到的纹理，那么您可以而且必须添加适当的同步基本体-但是GPU驱动程序根本不需要关心为什么需要进行任何同步，也不需要跟踪任何资源使用情况来确定-它可以按照指示执行。在许多情况下，您的应用程序也不需要跟踪自己的资源使用情况。这是您编写代码时的用法所固有的，在某个时刻可能需要同步。但在某些情况下，您可能仍需要跟踪自己的资源使用情况以了解情况，特别是如果您编写一些中间层，比如更高级的图形库，您对渲染结构的了解越来越少，那么您将进入一个类似于GL驱动程序必须做的工作的位置，除非您想像Vulkan一样将所有同步负担转给库的用户