年度DX11大作！異形大戰鐵血戰士測試

● DirectCompute：不止是通用計算

    DX11另一項關鍵技術要數DirectCompute了，此前在測試階段，微軟將DirectX 11中包含的GPU通用計算稱為Compute Shader或DirectX Compute，而在近期的正式版本中又改名為Direct Compute，一字(X)之差何必呢？顯然，微軟為了將GPU通用計算和主要是3D應用的DirectX區別開，進一步凸出Direct Compute的重要性并與OpenCL分庭抗力，由此足以見得微軟對GPU通用計算的重視程度。

    DirectCompute主要針對GPU計算，但由此可以衍生出一些在圖形渲染方面的特殊應用，而這項技術在異形大戰鐵血戰士中也得到了應用，下面就對它做一下詳細介紹。

● DirectCompute與Stream/CUDA/OpenCL的關系

   提起GPU通用計算，自然會讓人想到NVIDIA的CUDA、ATI的Stream以及開放式的OpenCL標準，再加上微軟推出的DirectCompute，四種技術標準令人眼花繚亂，他們之間的競爭與從屬關系也比較模糊。

    首先我們來明確一下概念：

• OpenCL類似于OpenGL，是由整個業界共同制定的開放式標準，能夠對硬件底層直接進行操作，相對來說比較靈活，也很強大，但開發難度較高；
• DirectCompute類似于DirectX，是由微軟主導的通用計算API，與Windows集成并偏向于消費領域，在易用性和兼容性方面做得更出色一些；
• CUDA和Stream更像是圖形架構或并行計算架構，NVIDIA和ATI對自己的GPU架構自然最了解，因此會提供相應的驅動、開發包甚至是現成的應用程序，通過半開放的形式授權給程序員使用。

ATI Stream示意圖

   其中ATI最先提出GPGPU的概念，Folding@Home和AVIVO是當年的代表作，但在被AMD收購后GPGPU理念擱淺；此后NVIDIA后來者居上，首次將CUDA平臺推向市場，在這方面投入了很大的精力，四處尋求合作伙伴的支持，并希望CUDA能夠成為通用計算的標準開發平臺。

NVIDIA CUDA示意圖

    在NVIDIA大力推廣CUDA之初，由于OpenCL和DirectCompute標準尚未定型，NVIDIA不得不自己開發一套SDK來為程序員服務，這套基于C語言的開發平臺為半開放式標準，只能用于NVIDIA自家GPU，因此并未得到業界的認可，AMD認為CUDA是封閉式標準，不會有多少前途，AMD自家的Stream雖然是完全開放的，但由于資源有限，對程序員幫助不大，因此未能得到大量使用。

OpenCL一經提出就受到業界的大力支持

    于是在去年由蘋果牽頭，以蘋果OpenCL草案為基礎，聯合業界各大企業共同完成了標準制定工作。隨后Khronos Group成立相關工作組，工作組的26個成員來自各行各業，且都是各自領域的領導者，具體包括3DLABS、Activision Blizzard、AMD、蘋果、ARM、Barco、博通、Codeplay、EA、愛立信、飛思卡爾、HI、IBM、Intel、Imagination、Kestrel Institute、摩托羅拉、Movidia、諾基亞、NVIDIA、QNX、RapidMind、三星、Seaweed、TAKUMI、德州儀器、瑞典于默奧大學。

    OpenCL標準一經成立，IT三巨頭Intel、NVIDIA和AMD都爭先恐后的加入支持。AMD由于自家Stream推廣不利、支持OpenCL并不意外；Intel即將發布的Larrbee GPU一大賣點就是強大的計算能力，支持OpenCL有百利而無一害；NVIDIA雖然在大力推廣CUDA開發平臺，但無奈勢單力薄，小有所成但前途未卜，OpenCL雖然與CUDA C語言有交集但并不沖突，是相輔相成的互補關系，NVIDIA自然也大力支持。

    OpenCL組織中唯獨微軟不在其列，微軟有自己的如意算盤。經過多年的發展，DirectX憑借快速更新換代策略、相對輕松的開發與移植方式，在與OpenGL的交戰中已全面占據上風，OpenGL的傳統強項——專業繪圖領域也在被DirectX不斷的蠶食。因此微軟打算用相同的策略來對抗尚未站住根基的OpenCL，于是DirectCompute誕生了。

    就如同GPU能同時支持DirectX與OpenGL那樣，NVIDIA和AMD對DirectCompute和OpenCL都提供了無差別支持，真正的GPU通用計算之戰，不在CUDA與Stream之間，而是OpenCL與DirectCompute之爭，DX11時代才剛剛開始……