Мы уже писали о том, что консорциум Khronos Group представил графический API Vulkan и язык SPIR-V, которые призваны заменить OpenGL и составить конкуренцию Direct3D 12, AMD Mantle и Apple Metal. Компании AMD и Imagination Technologies рассказали о том, чем хороши SPIR-V и Vulkan, и что они изменят в индустрии графических технологий.

Текущая архитектура трансляции шейдеров в Unity 5

Один из руководителей разработки OpenGL-драйверов в AMD, Грэм Селлерс, отвечая на вопрос, какие возможности даёт язык SPIR-V, сослался на статью разработчика-партнёра Кристофа Риккио, который объяснил многие непонятные моменты. Согласно его статье, в данный момент в мире существуют два основных языка программирования шейдеров — GLSL, связанный с OpenGL, и HLSL, относящийся к Microsoft Direct3D. Обладая разной структурой и своими специфическими особенностями, разработчики различных графических движков и фреймворков должны создавать особый мета-язык, который бы транслировал вызовы GLSL и HLSL между собой. Из-за этого сам процесс кросскомпиляции кода превращался в бардак, где некоторые возможности языков аннулировались из-за недостатка поддержки функций, низкого качества компиляторов, специфических оптимизаций, ведущих к непредсказуемым последствиям, недостаточной документации и других проблем. Как итог, процесс компиляции шейдера, скажем, в движке Unity 5 выглядит монструозно (на картинке выше). SPIR-V, наоборот, спроектирован таким образом, чтобы обойти подводные камни — к языку прилагается подробная документация, и SPIR-V позволяет использовать неизвестные компилятору инструкции, не превращая итоговый двоичный код в мусор. Поддержка SPIR-V позволит разработчикам безболезненно компилировать шейдеры для OpenGL, OpenGL ES, Microsoft Direct3D, Apple Metal и других API. Впрочем, чтобы решить эту головную боль разработчиков графических приложений и игр, понадобятся усилия не только Khronos Group и производителей видеокарт, но также и проектировщиков API, включая Microsoft с Direct3D, Apple с Metal, создателей консолей и других. Кроме того, господин Риккио указал на то, что ежедневно на рынок поставляются сотни тысяч смартфонов и планшетов, которые скорее всего никогда не получат обновления своих драйверов, поэтому безболезненное программирование шейдеров с помощью SPIR-V — дело отдалённой перспективы. Но главные преимущества SPIR-V — переносимость, высокая производительность, хорошая документированность, подробная спецификация и гибкая расширяемость стоят того, чтобы началась работа по его реализации.

Упрощение трансляции GLSL<->HLSL с помощью SPIR-V

Что касается более громкого анонса — API Vulkan, то о его возможностях рассказала компания Imagination Technologies, разрабатывающая графические ускорители PowerVR. По мнению инженеров компании стремление Khronos заменить OpenGL, которому уже исполнилось 22 года, на более современный API с лучшей эффективностью и предсказуемостью достойно похвалы. Для демонстрации возможностей интерфейса программирования в Imagination переписали свою демо-сцену Library с OpenGL ES 3.0 на Vulkan API. Несмотря на то, что сам API только в начале своего развития, а качество тестового драйвера оставляет желать лучшего, первые положительные тенденции были заметны сразу. Так, например, анализ загрузки ресурсов центрального процессора показал, что Vulkan менее требователен к CPU, чем OpenGL ES. Так, например, вызов glUniform*() в старом API требовал работу с буфером драйвера, из-за чего происходил так называемый оверхед, из-за чего нагружался процессор. В Vulkan такой сложный вызов не нужен, и разработчик просто может указать адрес в графической памяти записать туда нужную графическую информацию. Благодаря этому нагрузка на процессор упала с 5% до 1.3%. При проектировании Vulkan разработчики следовали цели по уменьшению самостоятельности драйвера, который мог приводить к непредсказуемым для разработчика игр последствиям. Несмотря на то, что теперь порог вхождения для разработчиков значительно повысился, и при создании шейдеров, например, нужна большая квалификация, исчезает необходимость создавать различные патчи, специфичные для драйвера каждого производителя. Теперь драйвера делает ровно то, что ему скажет разработчик, и требования к качеству драйвера значительно понизились просто потому, что создателю видеокарты просто негде допустить ошибку. Это особенно важно для мобильных устройств, где обновление драйвера GPU редчайшее событие, сравнимое с большим праздником. Обновить игру с исправлением ошибок, естественно, намного проще для владельца смартфона, чем обновить драйвер.

Демо-сцена Library

Как следствие упрощённых драйверов, предполагаемая производительность стала куда более предсказуемой. Инженеры Imagination приводят в пример функцию glBlendFunc(), которая крайне зависима от архитектуры GPU и обслуживающего драйвера. Например, некоторые видеокарты могут отложить конфигурацию операции смешивания до тех пор, пока не выполнится определённый шейдер, другие могут сработать иначе, из-за чего производительность одного и того же кода на разных платформах была разной даже если GPU с точки зрения производительности были идентичны. С использованием Vulkan разработчик, заполняя программную структуру, описывающую какую-либо функцию, теперь точно знает, что драйвер не вмешается в работу программного кода, благодаря чему сохраняется консистенция в показателях производительности. Кроме того, огромный прирост к производительности даёт тот факт, что Vulkan изначально спроектирован для комфортной параллелизации. Командные буферы могут разделяться по разным потокам, давая большие преимущества процессорам с большим количеством ядер. Ранее в OpenGL ES для достижения такого результата требовалась нетривиальная работа, так как во время создания этого API многоядерных мобильных систем не существовало, а дальнейшие обновления спецификации не могли решить фундаментальных проблем. Теперь же эти операции фактически автоматизированы.

Потребление ресурсов CPU у Vulkan и OpenGL ES

На видео ниже можно увидеть демо-сцену на одном из GPU PowerVR Rogue, на котором, конечно, видно, что предстоит очень много работы впереди. Тем не менее, Эшли Смит, один из разработчиков этой «демки», заявил о том, что несмотря на очевидные притормаживания, драйвера в аналогичной альфа-версии для OpenGL ES выглядели куда хуже, и у Vulkan куда больший потенциал.

С нашей стороны отметим, что для Vulkan API верна та же проблема, что и для SPIR-V — сейчас на рынке огромное количество мобильных устройств, которые никогда не получат обновления драйверов, и следовательно повсеместное применение Vulkan API будет отложено на несколько лет после официальной публикации спецификации. Несмотря на то, что API проектировался с учётом того, что должны поддерживаться GPU, совместимые с OpenGL ES 3.1, крайне маловероятно, что даже самые лучшие мобильные графические ускорители современности получат необходимые обновления. На данный момент под указанные условия подпадают мобильные видеокарты серий Qualcomm Adreno 4xx, Imagination PowerVR 6xxx, ARM Mali-T6xx, NVIDIA GeForce 5 ULP (Tegra K1) и новее. Наибольшие шансы на получение обновленных драйверов у Tegra K1, которая совместима с куда более функциональным API OpenGL 4.5. Для видеокарт от AMD, Intel и NVIDIA шансы на обновленные драйвера всё же значительно выше, чем у мобильных. Публикация предварительной версии спецификаций Vulkan API ожидается к концу года на конференции SIGGRAPH в августе, а её окончательная стандартизация, вероятно, состоится на конференции GDC в следующем году, и тогда же появятся первые публичные драйвера для различных видеокарт и систем.

По материалам ресурсов g-truc.net и imgtec.com.

В преддверии запуска Windows 10, выпуска Visual Studio 2015 и обновления наших облачных сервисов Azure и Office 365 мы решили, что нам очень важно лично пообщаться с разработчиками. А для того, чтобы сделать нашу поездку максимально интерактивной и запоминающейся, мы решили не просто провести мероприятия в различных городах, а отправиться в самую настоящую технологическую экспедицию на специально оборудованном трейлере!

С середины марта до конца апреля наш трейлер проедет по крупнейшим городам, где мы проведем 13 конференций, на которых в общей сложности ожидаем более 3500 участников и 25 000 зрителей двух онлайн-трансляций:

• 18 марта – Санкт-Петербург (онлайн-трансляция)
• 21 марта – Минск
• 25 марта – Ростов-на-Дону
• 28 марта – Краснодар
• 1 апреля – Самара
• 4 апреля – Нижний Новгород
• 8 апреля – Казань
• 11 апреля – Пермь
• 14 апреля – Екатеринбург
• 17 апреля – Челябинск
• 22 апреля – Новосибирск (онлайн-трансляция).
• 25 апреля – Томск
• 28 апреля – Астана

На каждом из мероприятий вас ждут доклады по темам Windows, Web и Cloud от ведущих экспертов в области разработки:

• Разработка приложений:

• Универсальные приложения для Windows-платформы
• Разработка игр для Windows-платформы
• Кросс-платформенная разработка приложений (C#, XAML, Xamarin)
• Управление циклом разработки

• Веб-разработка:

• Новый ASP.NET
• Веб-разработка в Visual Studio
• Кросс-платформенная разработка приложений (Apache Cordova, WAT)
• JavaScript/TypeScript и HTML

• Облачная разработка:

• Microsoft Azure (IaaS, PaaS)
• Облачный бекэнд для мобильных приложений
• Office 365
• Azure для IoT
• DevOps в облаке

Так же на мероприятиях вы сможете посетить выставку последних моделей устройств под Windows, ознакомиться с партнерскими предложениями и пообщаться с экспертами в неформальной обстановке. А избранные участники получат эксклюзивную возможность попасть в наш трейлер, где организованы специальные зоны, посвященные Xbox, Windows и Visual Studio.

Помимо основной программы мероприятий в четырех городах мы проводим ночные хакатоны:

• 21-22 марта, Минск – Игровой хакатон
• 4-5 апреля, Нижний Новгород – Хакатон IoT
• 11-12 апреля, Пермь – Apps хакатон
• 25-26 апреля, Томск –  Apps хакатон

Кроме того, у всех есть возможность получить уникальные сувениры от Microsoft Developer Tour! Нужно лишь успеть сделать креативное фото на фоне нашего трейлера и выложить в социальные сети с хэштегом #msdevtour. Подробности конкурса будут доступны на сайте с 15 марта.

Следить за ходом экспедиции, а так же зарегистрироваться на мероприятие или хакатоны в своем городе можно на сайте – http://msdevtour.ru, где в том числе будут появляться дневники участников тура, будет представлен уникальный путеводитель для разработчиков по «айтишным» местам России, а так же будет доступен плеер для онлайн-трансляций в Санкт-Петербурге и Новосибирске.

Регистрация на мероприятия уже открыта!

Компания Acer представила очередной компьютер семейства хромбокс, отличительной особенностью которого является объём оперативной памяти 8 Гб. Это всего лишь второй ПК на операционной системе Chrome с таким объёмом памяти, первый ранее выпустила компания HP. Большинство устройств на платформе Chrome довольствуются 2/4 Гб оперативной памяти, поскольку система не направлена на работу с требовательными к ресурсам приложениями. Однако при открытии в браузере большого количества вкладок дополнительная память не будет лишней.

Модель Acer CXI работает на 2-ядерном процессоре Intel Core i3-4030U (с частотой 1,9 ГГц, кешем 3 Мб и TDP 15 Вт) и обладает флеш-памятью в количестве 16 Гб, поддерживаются дисплеи 2К и 4К. Вышеупомянутый вариант от HP обладает чипом Core i7 и стоит $660, тогда как новинка Acer обойдётся покупателям в $400 (есть модель с 4 Гб памяти за $350).

К числу прочих спецификаций относятся четыре разъёма USB 3.0, два из которых дают возможность, не включая хромбокс, заряжать внешние устройства; слот для карт памяти SD; мышь и клавиатура; имеется крепление VESA. Размер корпуса составляет 162,75 х 128 х 32,5 мм. Разработчики позиционируют новинку как продукт для корпоративных клиентов и образовательных учреждений, однако в розничную продажу оно также попадёт.

На этой неделе список сетевых уязвимостей пополнился ещё одной, получившей название FREAK. Поначалу считалось, что подвержены этой проблеме протокола OpenSSL только устройства на платформе Android и модели компаний Apple и BlackBerry, однако в итоге в список жертв попала и Windows, что сразу значительно расширило масштаб угрозы.

Существует FREAK ещё с 90-х годов и позволяет злоумышленникам расшифровывать передаваемый в рамках HTTPS-соединения трафик. Специальный сайт FREAKAttack.com предоставляет статистические данные относительно уязвимости. Известно, что она существует и в браузерах Internet Explorer 11 на полностью обновлённых системах Windows 7.

FREAK представляет собой аббревиатуру от Factoring attack on RSA-EXPORT Keys. Она задействуется при подключении уязвимого устройства к уязвимому сайту через соединение HTTPS. При этом используется слабый устаревший вариант шифрования данных. Обладая доступом к трафику между серверами и устройствами, можно внедрять в него вредоносный код, ведущий к использованию ненадёжного 512-битного шифрования, которое по умолчанию обычно не задействовано.

В четверг Google обновила браузер Chrome на платформе OS X, закрыв дверь перед FREAK. В ОС Android обновление для Chrome пока не представлено, обновления для платформ Apple OS X и iOS ожидаются на следующей неделе, время появления обновления от Microsoft не сообщается. Неуязвимым перед новой опасностью оказался браузер Mozilla Firefox. Просканировав 14 млн. использующих HTTPS сайтов, исследователи назвали уязвимыми 36%.

Исследователи из Франции и США полагают, что уязвимость могла быть создана сознательно для облегчения работы разведывательных ведомств США, например, всё того же АНБ. Продукты на основе более слабых алгоритмов шифрования поставлялись за рубеж, а экспорт более надёжных решений был запрещён. При этом сайты самой АНБ и ФБР также оказались уязвимы.

На выставке для игровых разработчиков в Сан-Франциско было показано несколько моделей Steam Machine, однако наиболее интересный вариант оказался у компании Zotac. Она познакомила собравшихся  с моделью SN970, однако к релизу эта версия сейчас не готова по той причине, что в её состав войдут не выпущенные пока компоненты.

Речь идёт о процессорах Intel Skylake, появление которых ожидается позднее в нынешнем году. В SN970 будут использоваться 4-ядерные чипы семейства Core i5, релиз устройства запланирован на ноябрь, когда должны появиться представители Steam Machine и от других производителей.

Zotac использует видеокарту GeForce GTX 970, на долю которой придётся примерно половина от общего значения TDP системы в 100 Вт. Для хранения данных будут задействованы твердотельный накопитель объёмом 64 Гб с интерфейсом М.2 и 2,5-дюймовый жёсткий диск 1 Тб. Для беспроводного подключения имеется двухполосный Wi-Fi.

Можно будет подключить до четырёх мониторов благодаря наличию четырёх разъёмов HDMI 2.0, также имеются DisplayPort, два Ethernet, два USB 2.0, четыре USB 3.0. Система охлаждения корпуса состоит их двух вентиляторов.

По компонентам можно сделать вывод, что низкой стоимости от SN970 ждать не приходится, хотя использование Steam OS вместо Windows поможет немного сократить цену.