實用!微軟講解硬件加速 GPU 調(diào)度功能
7月2日消息 微軟此前在 Windows 2020 年 5 月更新中引入了硬件加速 GPU 調(diào)度功能,但到上個月為止,微軟并沒有給出關(guān)于它的實際作用及任何相關(guān)性的解釋。因此,微軟官方昨日發(fā)布了一篇相關(guān)博客來介紹該功能,筆者將結(jié)合實際簡單為大家講解一下這其中諸多事項。
▲ 微軟開發(fā)者博客,下同
前世今生
微軟在 Windows 顯示驅(qū)動程序(WDDM) 以及 Windows 中引入 GPU 調(diào)度已有將近 14 年的時間。隨著當(dāng)下越來越多的軟件開始通過利用 GPU 來渲染實現(xiàn)更精美的 UI 和動畫,微軟發(fā)現(xiàn)自己需要更好地確定哪一類程序的 GPU 工作優(yōu)先級更高,以確保不影響用戶日?;蛴螒蝮w驗。于是,WDDM 硬件加速 GPU 調(diào)度程序從此誕生了。
主要改進(jìn):降低輸入延遲
此前 WDDM 的主要調(diào)度方式是幀緩沖:當(dāng)某個軟件在第 N 幀執(zhí)行 GPU 工作時,會讓 CPU 提前為第 N+1 幀準(zhǔn)備 GPU 命令,籍此保證良好的 CPU-GPU 并行執(zhí)行能力。但從結(jié)果來看,在 CPU 和 GPU 之間幀緩沖雖可明顯降低負(fù)載,但其副作用也同樣明顯,其從根本上導(dǎo)致了一定的幀延遲,尤其是 CPU 或者 GPU 達(dá)到負(fù)載上限時。
最新版的硬件加速 GPU 調(diào)度功能則是通過借助合適的硬件和驅(qū)動程序,將大部分 GPU 調(diào)度負(fù)載從 CPU 轉(zhuǎn)移到專用的 GPU 調(diào)度處理器上,于是便實現(xiàn)了緩沖加速并降低輸入延遲。
低輸入延遲或減少 CPU 負(fù)載
通過開啟硬件 GPU 調(diào)度功能,CPU 將分批執(zhí)行多個幀指令。這種設(shè)計在高端平臺(i9-10900k+RTX2080Ti)的表現(xiàn)并不明顯。因為對 i9 此類硬件來說,調(diào)度 GPU 幀緩沖的需求談不上是何等的艱巨。然而并不是每個人都擁有這種測試平臺,相信該功能在低端 CPU 平臺運行游戲等方面會擁有更顯著的提升。
如何開啟
在最新版 Windows 中,如果顯卡支持的話,用戶可通過設(shè)置頁面(設(shè)置 -> 系統(tǒng) -> 顯示 -> 圖形設(shè)置)選擇開啟。除 WDDMv2.7 和顯卡驅(qū)動(AMD 腎上腺素 20.5.1 Beta、英特爾 27.20.100.7859 及其后版本、英偉達(dá) 450.12 及其后版本)外,用戶還需要擁有支持該功能的硬件設(shè)備才能完美使用該功能。
目前或許很難完全體現(xiàn)其超前性
新的 GPU 調(diào)度功能對驅(qū)動程序來說是一個根本性的改變,類似于重建房子(圖形驅(qū)動)的地基(底層代碼)。于是為了確保這之間平穩(wěn)過渡,微軟要求相關(guān)驅(qū)動程序在通過大量相關(guān)測試后才能正式發(fā)布。故硬件加速 GPU 調(diào)度的優(yōu)點(個人認(rèn)為可突顯高端顯卡 + 中低端 CPU組合的優(yōu)勢)可能還需要幾個月甚至幾年才能完全體現(xiàn)出來。
值得一提的是,目前該功能似乎還處于試驗階段。IT之家了解到,微軟將通過實驗平臺和遙測系統(tǒng)對用戶進(jìn)行監(jiān)測,從而有效地運行 A/B 實驗(將開啟硬件加速 GPU 調(diào)度功能的系統(tǒng)與運行舊 GPU 調(diào)度器的系統(tǒng)進(jìn)行比較),同時鼓勵 OEM 廠商默認(rèn)開啟硬件加速 GPU 調(diào)度功能來配置和驗證該系統(tǒng)。
切換到新的 GPU 調(diào)度模式會發(fā)生什么
開啟該功能后,從外觀看起來或許并沒有什么不同,用戶或許也很難注意到這種變化,但新的 GPU 調(diào)度功能可切切實實地幫助用戶在無形之中降低 GPU 等的硬件損耗。
▲ 微軟開發(fā)者博客,下同
前世今生
微軟在 Windows 顯示驅(qū)動程序(WDDM) 以及 Windows 中引入 GPU 調(diào)度已有將近 14 年的時間。隨著當(dāng)下越來越多的軟件開始通過利用 GPU 來渲染實現(xiàn)更精美的 UI 和動畫,微軟發(fā)現(xiàn)自己需要更好地確定哪一類程序的 GPU 工作優(yōu)先級更高,以確保不影響用戶日?;蛴螒蝮w驗。于是,WDDM 硬件加速 GPU 調(diào)度程序從此誕生了。
主要改進(jìn):降低輸入延遲
此前 WDDM 的主要調(diào)度方式是幀緩沖:當(dāng)某個軟件在第 N 幀執(zhí)行 GPU 工作時,會讓 CPU 提前為第 N+1 幀準(zhǔn)備 GPU 命令,籍此保證良好的 CPU-GPU 并行執(zhí)行能力。但從結(jié)果來看,在 CPU 和 GPU 之間幀緩沖雖可明顯降低負(fù)載,但其副作用也同樣明顯,其從根本上導(dǎo)致了一定的幀延遲,尤其是 CPU 或者 GPU 達(dá)到負(fù)載上限時。
最新版的硬件加速 GPU 調(diào)度功能則是通過借助合適的硬件和驅(qū)動程序,將大部分 GPU 調(diào)度負(fù)載從 CPU 轉(zhuǎn)移到專用的 GPU 調(diào)度處理器上,于是便實現(xiàn)了緩沖加速并降低輸入延遲。
低輸入延遲或減少 CPU 負(fù)載
通過開啟硬件 GPU 調(diào)度功能,CPU 將分批執(zhí)行多個幀指令。這種設(shè)計在高端平臺(i9-10900k+RTX2080Ti)的表現(xiàn)并不明顯。因為對 i9 此類硬件來說,調(diào)度 GPU 幀緩沖的需求談不上是何等的艱巨。然而并不是每個人都擁有這種測試平臺,相信該功能在低端 CPU 平臺運行游戲等方面會擁有更顯著的提升。
如何開啟
在最新版 Windows 中,如果顯卡支持的話,用戶可通過設(shè)置頁面(設(shè)置 -> 系統(tǒng) -> 顯示 -> 圖形設(shè)置)選擇開啟。除 WDDMv2.7 和顯卡驅(qū)動(AMD 腎上腺素 20.5.1 Beta、英特爾 27.20.100.7859 及其后版本、英偉達(dá) 450.12 及其后版本)外,用戶還需要擁有支持該功能的硬件設(shè)備才能完美使用該功能。
目前或許很難完全體現(xiàn)其超前性
新的 GPU 調(diào)度功能對驅(qū)動程序來說是一個根本性的改變,類似于重建房子(圖形驅(qū)動)的地基(底層代碼)。于是為了確保這之間平穩(wěn)過渡,微軟要求相關(guān)驅(qū)動程序在通過大量相關(guān)測試后才能正式發(fā)布。故硬件加速 GPU 調(diào)度的優(yōu)點(個人認(rèn)為可突顯高端顯卡 + 中低端 CPU組合的優(yōu)勢)可能還需要幾個月甚至幾年才能完全體現(xiàn)出來。
值得一提的是,目前該功能似乎還處于試驗階段。IT之家了解到,微軟將通過實驗平臺和遙測系統(tǒng)對用戶進(jìn)行監(jiān)測,從而有效地運行 A/B 實驗(將開啟硬件加速 GPU 調(diào)度功能的系統(tǒng)與運行舊 GPU 調(diào)度器的系統(tǒng)進(jìn)行比較),同時鼓勵 OEM 廠商默認(rèn)開啟硬件加速 GPU 調(diào)度功能來配置和驗證該系統(tǒng)。
切換到新的 GPU 調(diào)度模式會發(fā)生什么
開啟該功能后,從外觀看起來或許并沒有什么不同,用戶或許也很難注意到這種變化,但新的 GPU 調(diào)度功能可切切實實地幫助用戶在無形之中降低 GPU 等的硬件損耗。