Металл (API) - Metal (API)

Не путать с MeTaL API S3 Графика.

Металл
Металл 2 Logo.png
Apple использовала мобильную многопользовательскую онлайн-игру на боевой арене Vainglory для демонстрации графических возможностей Metal на мероприятии, посвященном объявлению iPhone 6 в сентябре 2014 года [1]
Apple использовала мобильный многопользовательская онлайн-боевая арена игра Тщеславие продемонстрировать графические возможности Metal на Айфон 6 анонсирование в сентябре 2014 г.[1]
Разработчики)Apple Inc.
изначальный выпускИюнь 2014 г.; 6 лет назад (2014-06)
Стабильный выпуск
3 / июнь 2019; 1 год назад (2019-06)
Написано вЯзык затенения: C ++ 14, Время выполнения / API: Цель-C
Операционная системаiOS, iPadOS, macOS, tvOS
Тип3D-графика и вычисления API
Лицензияпроприетарный
Интернет сайтразработчик.яблоко.com/ металл/

Металл низкоуровневый, с низкими накладными расходами с аппаратным ускорением 3D графика и вычислить шейдер API сделано яблоко. Он дебютировал в iOS 8. Металл сочетает в себе функции, аналогичные OpenGL и OpenCL в одном API. Он предназначен для повышения производительности, предлагая низкоуровневый доступ к оборудованию графического процессора для приложений на iOS, iPadOS, macOS, и tvOS. Его можно сравнить с низкоуровневыми API на других платформы Такие как Вулкан и DirectX 12.

Металл - это объектно-ориентированный API, который можно вызвать с помощью Быстрый или же Цель-C языки программирования. Полноценное исполнение на GPU контролируется с помощью Metal Shading Language. Согласно рекламным материалам Apple: «MSL [Metal Shading Language] - это единый унифицированный язык, который обеспечивает более тесную интеграцию между графическими и вычислительными программами. Поскольку MSL основан на C ++, вы найдете его знакомым и простым в использовании ».[2]

Функции

Metal стремится обеспечить доступ к графическому процессору с низкими издержками. Команды заранее кодируются, а затем отправляются в графический процессор для асинхронного выполнения. Приложение контролирует, когда ждать завершения выполнения, что позволяет разработчикам приложений увеличить пропускную способность, кодируя другие команды, пока команды выполняются на графическом процессоре, или экономить энергию, явно ожидая завершения выполнения графическим процессором. Кроме того, кодирование команд не зависит от ЦП, поэтому приложения могут кодировать команды для каждого потока ЦП независимо. Наконец, состояния рендеринга предварительно вычисляются, что позволяет драйверу графического процессора заранее знать, как настроить и оптимизировать конвейер рендеринга перед выполнением команды. [3]

Металл улучшает возможности ГПГПУ программирование с использованием вычислить шейдеры. Металл использует специфический язык затенения на основе C ++ 14; это реализовано с использованием Лязг и LLVM.[4]

Metal предлагает разработчикам приложений гибкость при создании ресурсов Metal (буферов, текстур и т. Д.). Ресурсы могут быть выделены на ЦП, ГП или на обоих и предоставляют средства для обновления и синхронизации выделенных ресурсов. Metal также может обеспечивать соблюдение состояния ресурса во время жизни кодировщика команд. [5] [6]

В macOS Metal может предоставить разработчикам приложений право определять, какой графический процессор следует выполнять. Разработчики приложений могут выбирать между маломощным встроенным графическим процессором центрального процессора, дискретным графическим процессором (на некоторых MacBook и Mac) или внешним графическим процессором, подключенным через Thunderbolt. Разработчики приложений также имеют предпочтение в отношении того, как команды графического процессора выполняются на каких графических процессорах, и предлагают рекомендации, на каком графическом процессоре определенная команда наиболее эффективна для выполнения (команды для визуализации сцены могут выполняться дискретным графическим процессором, в то время как постобработка и отображение могут выполняться. обрабатывается встроенным графическим процессором). [7]

Шейдеры Metal Performance

Metal Performance Shaders - это высокооптимизированная библиотека графических функций, которая может помочь разработчикам приложений достичь высокой производительности при одновременном сокращении работы по поддержке функций, специфичных для семейства графических процессоров. [8] Он предоставляет такие функции, как:

  • Алгоритмы фильтрации изображений
  • Обработка нейронной сети
  • Расширенные математические операции
  • трассировка лучей

История

Металл доступен со 2 июня 2014 г. устройства iOS питаться от Apple A7 или позже,[9] и с 8 июня 2015 г. Mac (Модели 2012 года или новее) работает OS X El Capitan.[10]

5 июня 2017 г. WWDC, Apple анонсировала вторую версию Metal, которая будет поддерживаться macOS High Sierra, iOS 11 и tvOS 11. Metal 2 не является отдельным API от Metal и поддерживается тем же оборудованием. Metal 2 позволяет повысить эффективность профилирование и отладка в Xcode, ускоренный машинное обучение, ниже ЦПУ рабочая нагрузка, поддержка виртуальная реальность на macOS и особенности Яблоко A11 GPU, в частности.[11]

В 2020 году WWDC, Apple объявила о переносе Mac на Apple Кремний. Компьютеры Mac, использующие Apple Silicon, будут оснащены графическими процессорами Apple с набором функций, объединяющим то, что ранее было доступно на macOS и iOS, и смогут использовать преимущества функций, адаптированных к отложенный рендеринг на основе плитки (TBDR) архитектура графических процессоров Apple.[12]

Поддерживаемые графические процессоры

На iOS, tvOS и macOS Metal поддерживает разработанные Apple SoC от Apple A7 или новее. В macOS Metal также поддерживает Intel HD и графика Iris из серии HD 4000 или новее, AMD GCN, и AMD RDNA GPU. Графические процессоры NVIDIA поддерживаются, но драйверы Metal для новых устройств (серии 10 и новее) недоступны, начиная с macOS Mojave. [13]

Принятие

По данным Apple, более 148 000 приложений используют Metal напрямую, а 1,7 миллиона используют его на высоком уровне. рамки, по состоянию на июнь 2017 г.[14] игры для macOS с использованием Metal для рендеринг перечислены ниже.

ЗаголовокРазработчик (версия для macOS)Игровой движокДата выпуска (macOS)Примечания
Цивилизация VIАспир24 октября 2016 г.Металлическая опора с 5 апреля 2019 г.

Ошибка: в оконном режиме используется только Metal. Может или не может быть исправлен в будущем

Бэтмен: Аркхем СитиFeral Interactive18 октября 2013 г.Поддержка Metal с 21 февраля 2019 г. с v1.2
Dota 2КлапанИсточник 218 июля 2013 г.Использование MoltenVK для поддержки Metal через Вулкан было объявлено 26 февраля 2018 г..[15] Возможность использовать это стала доступна на 31 мая 2018.[16]
Землетрясение 2id Программное обеспечениеQuake II движок9 февраля 2019 г.Оригинальная игра с использованием MoltenVK для поддержки Metal через Вулкан был опубликован как vkQuake2.[17]
Расхитительница гробницFeral Interactive17 января 2014 г.Поддержка Metal с v1.2 в июле 2019 г.
Восстание Расхитительницы гробницFeral InteractiveФундамент двигателя12 апреля 2018 г.Доставка металлических опор при запуске
Тень Расхитительницы гробницFeral InteractiveFoundation Engine2019Доставка металлических опор при запуске
F1 2016Feral InteractiveEGO Engine 4.06 апреля 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Жизнь странная 2Feral InteractiveUnreal Engine 42019Доставка металлических опор при запуске
Жизнь странна: перед бурейFeral InteractiveUnity Engine13 сентября 2018 г.Доставка металлических опор при запуске
Божественность: Первородный грех 2ElverilsБожественный двигатель 231 января 2019 г.Доставка металлических опор при запуске
Компания Героев 2Feral InteractiveДвигатель сущности 321 января 2015 г.Металлическая опора с 19 октября 2018 г.
HitmanFeral InteractiveДоставка металлических опор при запуске

Недоступно в Mac App Store. Только Steam и Feral Stores.

Железные дороги Сида Мейера!Feral InteractiveGamebryo1 ноября 2012 г.Металлическая опора с 18 декабря 2018 г.
Warhammer 40,000: Рассвет войны IIIFeral InteractiveДвигатель сущности 49 июня 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Total War: WarhammerFeral InteractiveTotal War Engine 319 апреля 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Total War: Warhammer 2Feral InteractiveTotal War Engine 320 ноября 2018 г.Доставка металлических опор при запуске
Total War Saga: Thrones of BritanniaFeral InteractiveTotal War Engine 324 мая 2018Доставка металлических опор при запуске
Средневековье II: Тотальная войнаFeral InteractiveTotal War Engine 217 декабря 2015 г.Металлическая опора с 25 октября 2018 г.
Империя: Тотальная войнаFeral Interactive4 марта 2009 г.Металлическая опора с 16 декабря 2019 г.
Наполеон: Тотальная войнаFeral Interactive2 июля 2013 г.Поддержка Metal с 25 октября 2019 г. с v1.2
Total War: Shogun 2Feral Interactive31 июля 2014 г.Металлическая опора с 4 октября 2019 г.
Total War: Shogun 2: Падение самураевFeral Interactive18 декабря 2014 г.Металлическая опора с 4 октября 2019 г.
Bioshock RemasteredFeral InteractiveUnreal Engine 2.522 августа 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
F1 2017Feral InteractiveEGO Engine 4.025 августа 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Deus Ex: Mankind DividedFeral InteractiveРассветный двигатель12 декабря 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
DiRT RallyFeral InteractiveДвигатель EGO 2.516 ноября 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Баллистический переборИгровая студия AquirisUnity Engine 528 марта 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
BattleTechЗаядлые схемыUnity Engine 524 апреля 2018 г.Доставка металлических опор при запуске
Мафия IIIAspyr MediaИллюзионный двигатель11 мая 2017Доставка металлических опор при запуске
Мир WarcraftBlizzard EntertainmentWoW Engine23 ноября 2004 г.Металлическая опора с августа 2016 г.
Стар КрафтBlizzard EntertainmentМеталлическая опора с 2 июля 2020 с v.1.23.5
StarCraft IIBlizzard EntertainmentДвигатель SC227 июля 2010 г.Поддержка Metal в бета-версии с 24 января 2017 г.
Герои буриBlizzard EntertainmentДвигатель SC22 июня 2015 г.Поддержка Metal в бета-версии с 24 января 2017 г.,

временно удален на 29 ноября 2017 г.

FortniteЭпические игрыUnreal Engine 425 июля 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
ОбдукцияГолубые мирыUnreal Engine 429 марта 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
EverspaceМорской окуньUnreal Engine 426 мая 2017Доставка металлических опор при запуске
Ark: Survival EvolvedСтудия WildcardUnreal Engine 429 августа 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
НаблюдательКоманда BlooberUnreal Engine 424 октября 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Нереальный ТурнирЭпические игрыUnreal Engine 4TBAМеталлическая опора с января 2017 г.
ВозвратДоминик ГрисхоферUnreal Engine 45 сентября 2016 г.Доставка металлических опор при запуске
Города: горизонтыParadox InteractiveUnity Engine 510 марта 2015 г.Металлическая опора с 18 мая 2017
Вселенная Песочница 2Гигантская армияUnity Engine 5TBAПоддержка Metal в бета-версии с июня 2017 г.
Гром войныGaijin EntertainmentДагор Двигатель 41 ноября 2012 г.Добавлена ​​металлическая опора 24 мая 2017, удален в какой-то момент в 2018 и повторно введен 27 августа 2020 г.
СвидетельThekla, IncThekla Engine8 марта 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Мировая серия Micro MachinesВиртуальное программированиеUnity Engine 530 июня 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Стражи Галактики: Серия TelltaleTelltale GamesИнструмент Telltale18 апреля 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Бэтмен: Враг внутриTelltale GamesИнструмент Telltale8 августа 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
Minecraft: Story Mode - второй сезонTelltale GamesИнструмент Telltale11 июля 2017 г.Доставка металлических опор при запуске
ARMA 3Виртуальное программированиеРеальная виртуальностьTBAПоддержка Metal в бета-версии с 17 сентября 2017 г.
MXGP3Виртуальное программированиеUnreal Engine 423 ноября 2018 г.Доставка металлических опор при запуске
ГравийВиртуальное программированиеUnreal Engine 420 января 2019 г.Доставка металлических опор при запуске
X-Plane 11Ламинарные исследованияКастомный двигатель30 мая 2017Поддержка Metal в публичной бета-версии. 2 апреля 2020[18]
HeadlanderDouble Fine ProductionsБудда Двигатель18 ноября 2016 г.Доставка металлических опор при запуске
The Sims 4MaxisКастомный двигатель17 февраля 2015 г.Добавлена ​​металлическая опора 12 ноября 2019 г.

Смотрите также

  • Direct3D – DirectX 12 вводит низкоуровневые API
  • Мантия - низкоуровневый API от AMD
  • Вулкан - преемник OpenGL с низкими накладными расходами
  • MoltenVK - библиотека совместимости программного обеспечения для запуска программного обеспечения Vulkan поверх Metal API
  • WebGPU

Рекомендации

  1. ^ Маквертор, Майкл (9 сентября 2014 г.). «Это игра, которую Apple использовала для демонстрации iPhone 6». Многоугольник. Vox Media. В архиве из оригинала 10 сентября 2014 г.. Получено 9 сентября, 2014.
  2. ^ Apple Inc. «Спецификация языка затенения металла» (PDF).
  3. ^ «Настройка структуры команд». Apple Inc.
  4. ^ "Руководство по языку Metal Shading". 8 сентября 2014 г.. Получено 10 сентября, 2014.
  5. ^ Apple Inc. «Настройка режима хранения ресурсов».
  6. ^ «Синхронизация управляемого ресурса». Apple Inc.
  7. ^ «Выбор графического процессора в macOS». Apple Inc.
  8. ^ "Шейдеры Metal Performance".
  9. ^ Мачковеч, Там же (2 июня 2014 г.). «Apple увлекается играми, анонсирует платформу разработки Metal». Ars Technica. Condé Nast.
  10. ^ Смит, Колин; Меза, Старлейн (8 июня 2015 г.). «Apple представляет OS X El Capitan с улучшенным интерфейсом и улучшенной производительностью». отдел новостей. Сан-Франциско: яблоко.
  11. ^ «Архивная копия домашней страницы Metal, ноябрь 2017 г.». Разработчик Apple. яблоко. 20 ноября 2017 г. Архивировано 20 ноября 2017 г. - через Wayback Machine.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  12. ^ «Перенесите свое приложение Metal на компьютеры Apple Silicon Mac». developer.apple.com. Получено 13 июля, 2020.
  13. ^ Кьяппетта, Марко (11 декабря 2018 г.). «Apple отказывается от клиентов и NVIDIA с macOS Mojave».
  14. ^ Apple Inc. "Состояние Союза платформ WWDC 2017".
  15. ^ Нестор, Мариус. «Наконец-то в MacOS и iOS от Apple появится поддержка Vulkan, чтобы игры работали быстрее». софтпедия. Получено 28 февраля, 2018.
  16. ^ Ларабель, Майкл (1 июня 2018 г.). «Первоначальная производительность Vulkan на macOS с Dota 2 выглядит очень хорошо». Фороникс. Получено 5 июня, 2018.
  17. ^ Кондрак, Кшиштоф [@k_kondrak] (9 января 2019 г.). "vkQuake2 получает поддержку MacOS" (Твитнуть). Получено 9 февраля, 2019 - через Twitter.
  18. ^ «X-Plane 11.50 Public Beta 1: Vulkan и Metal уже здесь». X-Plane Разработчик. 2 апреля 2020 г.. Получено 2 апреля, 2020.

внешняя ссылка