走進DirectX 12的精彩世界

微軟大型免費“公測”系統(tǒng)Windows 10的裝機量目前已經(jīng)達到3億臺，市場份額則達到14.5%，成為全球使用人數(shù)第二多的操作系統(tǒng)，距離10億臺的目標指日可待。毫無疑問，已經(jīng)有越來越多的游戲玩家轉(zhuǎn)向Windows 10系統(tǒng)，其中緣由不言而喻，畢竟微軟新一代圖形API——DirectX 12（以下簡稱DX12）是Windows 10專屬的，那么想玩新游戲，體驗最精彩的3D特效，非Windows 10莫屬。

據(jù)不完全統(tǒng)計，微軟大型免費“公測”系統(tǒng)Windows 10的裝機量目前已經(jīng)達到3億臺，市場份額則達到14.5%，成為全球使用人數(shù)第二多的操作系統(tǒng)，距離10億臺的目標指日可待。毫無疑問，已經(jīng)有越來越多的游戲玩家轉(zhuǎn)向Windows 10系統(tǒng)，其中緣由不言而喻，畢竟微軟新一代圖形API——DirectX 12（以下簡稱DX12）是Windows 10專屬的，那么想玩新游戲，體驗最精彩的3D特效，非Windows 10莫屬。

Windows 10巨大的裝機量也推動了DX12游戲的蓬勃發(fā)展，今年以來已經(jīng)有越來越多的游戲支持DX12，或者是在游戲正式發(fā)售后通過補丁升級了對DX12的支持，想要找一款DX12的游戲仔細體驗一番已不再是件難事。不過，對于DX12帶來的諸多變化以及AMD、NVIDIA和Intel對DX12的支持情況，很多讀者還是一頭霧水，那么，DX12里到底都有什么新東西？支持DX12的游戲又有哪些呢？

有關(guān)DX12帶來的技術(shù)革新，我們在去年已經(jīng)做過一次全面解析，著重介紹了DirectX 12到底帶來了什么，在本文中，雖然我們還聚焦于DX12，但與上次的側(cè)重點有所不同，DX12的一些技術(shù)介紹、功能等級之前已經(jīng)說過了，這次我們的著眼點則是AMD、NVIDIA和Intel最新顯卡對DX12的支持情況以及它們之間的主要區(qū)別，另外，我們還會提及一些已上市或者即將上市的可支持DX12的游戲。

DX12到底帶來了什么新功能？

盡管本文不會再長篇贅述DX12的新特性，但我們還是有必要重溫一個話題：DX12帶來了什么新功能？去年我們說過，這次還會再說一次，因為即便Windows 10裝機量超過3億了，這個問題對不少用戶來說仍是個困惑——自己使用的顯卡到底支持什么DX12功能。

從最初曝光的類似AMD Mantle那樣的底層優(yōu)化，再到支持AMD、NVIDIA顯卡混合工作，微軟的DX12確實帶來了不少新技術(shù)和新功能，而就API層面來說，DX12的新功能可分為三個層級：

首先是底層的優(yōu)化，DX12降低了系統(tǒng)開銷（Low Overhead），給予開發(fā)者更多的控制（More Control），并支持異步運算（Asynchronous Compute）。其中，對用戶來說，低開銷這一項是最重要的，我們此前見過的DX12優(yōu)勢特性展示大多基于這一點，它跟AMD的Mantel優(yōu)化很相似，可以提高游戲性能，有效利用多核處理器。另外，異步運算也值得一提，AMD與NVIDIA在這一點上有分歧，產(chǎn)生過不少爭議，后面我們還會重點談到。

DX12帶來的渲染功能主要是平鋪資源（Tiled Resoure）、歸類UAV訪問、無綁定（Bindless），這屬于DX12 Feature Level 12_0級的要求。一般來說，支持DX12 Feature Level 12_0已經(jīng)算是完整支持DX12了，不過類似此前的DX10.1、DX11.1一樣，DX12還有個更高級的Feature Level 12_1，其中有保守光柵（Conservative Rasterization）、光柵順序視圖（Raster Order Views）等新功能。

參考前面那張NVIDIA的PPT，需要留意的是，NVIDIA在這里“?！绷艘稽c小花招——從圖中的結(jié)構(gòu)劃分來看，我們很容易誤認為立體平鋪資源（Volume Tiled Resources，簡稱VTR）也是Feature Level 12_1的要求，但實際上它并不是，VTR是DX11.3里的功能了，在DX12中并不是必備要求。

實際上，微軟對DX API的支持定義了多個級別，上述很多技術(shù)其實并不是DX12中才出現(xiàn)的，此前的DX11及DX11.1中就被列為可選功能了，在DX12中只是把平鋪資源、無綁定等特性變成了必備或者提升了功能級別。

具體到每個技術(shù)上，它實際上也是分為多個等級，可分為Tier 1（簡稱T1，玩魔獸的玩家對這種稱呼應(yīng)該不會陌生）到T2再到T3，不過，本文并不會詳細介紹T1到T3的區(qū)別，也不會詳細介紹上述技術(shù)在圖形渲染中具體的作用，因為這些東西說清楚不容易，而且內(nèi)容太枯燥，非專業(yè)人士不會對此感興趣的。

我們只要知道的是，微軟在DX FL 12_0、DX FL 12_1上的定義比較寬松，反倒是NVIDIA、AMD這兩家廠商私下里爭得異常激烈，就和之前的DX10.1及DX11.1/11.2完整支持一樣，只不過這一次是NVIDIA占“上風(fēng)”，他們的顯卡可以支持到DX FL 12_1，而AMD的GCN架構(gòu)只支持到DX FL 12_0，對可選的保守光柵、光柵順序視圖等技術(shù)并不熱心。

AMD、NVIDIA、Intel顯卡對DX12的支持程度

那么AMD、NVIDIA再加上Intel，這三家的GPU對DX12到底支持到什么程度呢，為此，我們專門制作了下面這張表格，從底層優(yōu)化再到高級特性，這張表格基本上都囊括了，其中對尚未正式確認的Polaris、Psacal及Kaby Lake也給了目前所知的信息，當然，這部分內(nèi)容就只供參考了。

在底層優(yōu)化方面，這三家的GPU做得都不錯，AMD承諾GCN架構(gòu)、NVIDIA承諾Fermi及之后、Intel的Haswell及之后架構(gòu)都可以支持。

異步運算方面值得重點說，AMD、NVIDIA雙方已經(jīng)打過不少口水戰(zhàn)了，是目前的熱點。從技術(shù)上來講，異步運算是指GPU在運算過程中同時支持圖形及計算隊列，大家可以把它理解為CPU指令的順序及亂序執(zhí)行，異步運算就相當于亂序指令，可以不按順序處理指令，它支持圖形及計算指令混合運算，這樣做的好處就是提高效率，進而提升性能。當然，異步運算不僅能讓游戲受益，VR應(yīng)用中也可以受益。

在這兩家中，AMD強調(diào)他們從GCN架構(gòu)開始就重視異步運算，這幾代架構(gòu)都做了支持，當然每代GPU支持的混合指令數(shù)量并不完全相當，但確定都是支持異步運算的。

AMD強調(diào)他們是唯一完整支持異步運算的，言外之意就是NVIDIA或者Intel的GPU不支持異步運算，這在《奇點灰燼》游戲測試中也有過交鋒，有一種說法是NVIDIA的GPU功能上是支持異步運算的，但驅(qū)動沒做好，但這個解釋其實很有問題，驅(qū)動之前沒做好可以理解，但是直到現(xiàn)在也沒做好，這恐怕就是有問題了。

對此，我們查閱過相關(guān)資料，個人傾向于認為NVIDIA直到Maxwell 1.0架構(gòu)中都是不能真正支持異步運算的，只能執(zhí)行純圖形指令，不支持混合指令，Maxwell 2.0架構(gòu)中可以支持混合指令，但性能較之對手略遜一籌，直到Pascal架構(gòu)中，這個問題可能才得以解決——此前發(fā)布新聞中，NVIDIA強調(diào)了Pascal架構(gòu)的異步運算性能。

至于Intel核顯，在Intel官網(wǎng)可以找到有關(guān)MIC眾核架構(gòu)中對異步運算的支持，但目前沒證據(jù)證實他們的核顯是否支持異步運算，對此，個人傾向于認為不支持。

在DX12的幾個主要特性中，NVIDIA從Maxwell 2.0架構(gòu)開始做得確實比AMD好了，并且還支持DX12_1，不過話說回來，DX12_1本來就是可選的，并非強制標準，實際應(yīng)用中開發(fā)者選擇什么級別的功能來開發(fā)游戲也比較復(fù)雜，在這一點上，NVIDIA的領(lǐng)先并不足以擊倒AMD，因為后者的GCN顯卡也做到了DX12_0支持。

AMD的變數(shù)發(fā)生在Polaris及Vega顯卡上，也就是GCN 4.0架構(gòu)，此前AMD并沒有公開新架構(gòu)的DX12支持程度，樂觀點看，AMD可能會趁機補足對DX12_1的支持，減少被NVIDIA攻擊的弱點，不過真要是不做改動的話，大家也不要驚訝，這也沒什么大不了的。

主要的DX12游戲一覽

在API層面，DX12_0還是DX12_1的支持其實并沒有那么重要，影響用戶的還得看DX12游戲，這里簡單統(tǒng)計了已上市及未上市但基本確定支持DX12的游戲，雖然這不是所有DX12的列表，但挑選的絕對是目前的熱門或者知名游戲。