Vulkan (API)

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Vulkan
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Informations
Développé par Khronos GroupVoir et modifier les données sur Wikidata
Première version
Dernière version 1.3.204 ()[1]Voir et modifier les données sur Wikidata
Dépôt github.com/KhronosGroup/Vulkan-HeadersVoir et modifier les données sur Wikidata
Écrit en C++ et CVoir et modifier les données sur Wikidata
Système d'exploitation Linux, Android, Microsoft Windows et StadiaVoir et modifier les données sur Wikidata
Environnement MultiplateformeVoir et modifier les données sur Wikidata
Type Interface de programmationVoir et modifier les données sur Wikidata
Licence Licence Apache version 2.0Voir et modifier les données sur Wikidata
Site web www.vulkan.orgVoir et modifier les données sur Wikidata

Chronologie des versions

Vulkan d'abord annoncé sous l'appellation OpenGL Next est une interface de programmation graphique proposée par le consortium Khronos Group. Elle a pour but de remplacer à terme OpenGL et ses dérivés en exploitant plus efficacement les architectures informatiques modernes[2]. 25 ans après la création d'OpenGL, elle vise à unifier les versions mobile (OpenGL ES) et bureau (OpenGL), fonctionne nativement sur Microsoft Windows, GNU/Linux et Android, ainsi que sous MacOS et iOS via la portability initiative (l'API MoltenVK)[3] en se basant sur Metal [4]. Une première version est sortie en , supportée entre autres par AMD et Nvidia[5], et est compatible avec tout système supportant OpenGL ES 3.1[6].

Historique[modifier | modifier le code]

Vulkan se fonde sur le travail effectué par AMD sur l'API Mantle (en), et auparavant, au sein de Mesa 3D, par Gallium3D (réduction de la couche du pilote graphique et relation plus directe au GPU et à sa mémoire). En particulier son module LLVMpipe qui permet la précompilation dans un langage intermédiaire et une meilleure utilisation des architectures de microprocesseurs multi-cœurs[7] des architectures modernes pour le rendu 3D.

Les développeurs du pilote libre Vulkan, pour processeurs graphiques Intel, décrivent Vulkan comme un « Gallium3D 2.0 ». Le langage SPIR utilisant à l'origine LLVM[8], SPIR-V qui en est une version modifiée permettra une implémentation de LLVM pour son interprétation[9].

Avancées majeures[modifier | modifier le code]

Parmi les avantages[2] :

  • Meilleure gestion du multiprocesseur, les différents processeurs pouvant envoyer en parallèle des commandes à exécuter ;
  • Un pilote simplifié, en donnant au CPU davantage d'accès aux commandes du GPU et à la gestion de sa mémoire ;
  • Une meilleure adaptation aux plates-formes mobiles avec notamment la gestion du cas d'une mémoire unifiée et du rendu où chaque thread est dédié à un des rectangles formant l'affichage (dallage).
  • Le langage SPIR-V qui permettra de simplifier le travail des pilotes dans l'interprétation des shaders.
  • La simplification des pilotes et le langage unifié devraient permettre de réduire, pour les développeurs d'application, les difficultés de portabilité du matériel d'un constructeur à un autre
  • Calculs non graphiques[10] sur le GPU, comme OpenCL, à qui il succède[Information douteuse].

Microsoft a de son côté sorti DirectX 12, la dernière génération de son API Graphique, et Apple a sorti son API Metal [4]. Tous deux ont pour projet d'utiliser les mêmes accès bas niveau au matériel et la portabilité mobile que Mantle ou Vulkan, mais ont l'inconvénient de ne pas être multiplateformes.

Étant donné l'ouverture de l'API, la portabilité et les gains de performances, différents éditeurs de jeux ont déjà annoncé le support de celle-ci par leur moteur, avant même les spécifications définitives, comme le moteur Source 2 de Valve[11],[12]

La bibliothèque libre GLOVE convertit les appels OpenGL ES, glsl et EGL en appels Vulkan[13].

Les pilotes libres d'accélération 3D matérielle Mesa 3D pour GNU/Linux comportent trois pilotes permettant de convertir différentes API 3D vers Vulkan, et de bénéficier ainsi de ses performances et plus faible consommation énergétique avec des applications qui sont conçues pour :

  • D9VK (obsolète car dorénavant inclus dans DXVK), convertit les appels Direct3D versions 9 vers des appels Vulkan ;
  • DXVK, convertit les appels Direct3D versions 9, 10 et 11 vers des appels Vulkan[14] ;
  • VKD3D, convertit les appels Direct3D versions 12 vers des appels Vulkan[15] ;
  • Zink, convertit les appels OpenGL et OpenGL ES en appel Vulkan, il est intégré à partir du , la bibliothèque, via le sous-système Gallium de Mesa[16], il est placé entre la couche OpengGL state tracker de Gallium et les pilotes Vulkan[13], entre la couche du state tracker OpenGL et le pilote Vulkan[13].

Participants[modifier | modifier le code]

Les principales sociétés participant à la norme[6] sont : AMD, Apple, ARM, Blizzard, Broadwell, Codeplay (en), Continental, Electronic Arts, Epic Games, Imagination Technologies, Intel, Lucasfilm, Mediatek, Oculus VR, Oxide, Pixar, Samsung, Sony, TransGaming (en), Unity, Godot Engine, Valve, Vivante, Qt[17].

Support[modifier | modifier le code]

Historique[modifier | modifier le code]

  • En AMD, Intel et Nvidia proposent une version beta de leurs pilotes supportant Vulkan[18],[19].
  • Le , The Talos Principle de Croteam devient le 1er jeu vidéo supportant partiellement Vulkan.
  • Le , une mise à jour de la version stable des pilotes Windows et Linux par Nvidia permet l'utilisation de Vulkan[20].
  • En , la préversion d'Android Nougat pour développeurs prévoit l'utilisation des API 3D Vulkan[21],[22],[23].
  • La future console de jeux Switch de Nintendo est certifiée Vulkan le [24]
  • Lors de la conférence SDC 2016, en , la société Samsung annonce que son prochain modèle de smartphone utilisera Vulkan, et annonce des gains en durée de vie de la batterie[25].
  • Fin , Unity annonce que les jeux Android basés sur son moteur disposent en beta de Vulkan, ce qui permet des performances améliorées d'environ 35%, et une consommation énergétique moindre[26].
  • En , un premier moteur de jeu vidéo libre se basant sur Vulkan, Intrinsic, est publié sur GitHub[27].
  • En , Intel annonce que la partie graphique de ses processeurs supportera Vulkan[28].
  • En , Valve, LunarG et The Brenwill Workshop annoncent que le jeu vedette de Valve, Dota 2, est porté via MoltenVK (implémentation de Metal en Vulkan) sur MacOS avec un gain de performances de 50% par rapport à la version OpenGL [3].
  • En , les développeurs du moteur de jeu libre Godot, annoncent qu'ils vont s'orienter vers Vulkan et Open GL ES 2.0, plutôt qu'OpenGL ES 3.0[29]. Il devrait être prêt pour Godot 4.0[30], qui devrait sortir en 2022.
  • En , les développeurs du moteur 3D libre OGRE, annoncent qu'ils sont en train de porter le moteur sur Vulkan[31].

Compatibilité matérielle[modifier | modifier le code]

Société Matériel Support de Vulkan 1.0
Microarchitecture Disponible depuis GPUs (Die) Carte graphiques/SoC Linux Microsoft Windows(Windows 7 et supérieur) Android Nougat et supérieur[32]
AMD
GCN 5th 08/2017 Vega 10 Radeon Rx Vega series AMDGPU PRO (Ubuntu & RHEL)[33],[34]
Mesa/RADV[35]
Radeon Software[36] NC
GCN 4th 06/2016 Polaris 10, Polaris 11, Vega 10 Radeon Rx 400 Series
GCN 3rd 08/2014 Tonga, Fiji, Carrizo Radeon R9 Series
GCN 2nd 03/2013 Bonaire, Hawaii, Kaveri, Kabini, Temash, Mullins, Beema, Carrizo-L Radeon HD 7790, PlayStation 4, Xbox One En cours d'implémentation
GCN 1st 02/2012 Oland, Cape Verde, Pitcairn, Tahiti, Hainan Radeon HD 77..–7900 Series
TeraScale 3
"Northern Islands"
12/2010 Aruba (Trinity/Richland), Barts, Turks, Caicos, Cayman Radeon HD 7...–76.. Series, Radeon HD 6000 Series non supporté
TeraScale 2
"Evergreens"
09/2009 Cedar, Cypress, Juniper, Redwood, Palm, Sumo Radeon HD 5000 Series
TeraScale 1 05/2007 R600, RV630, RV610, RV790, RV770, … Radeon HD 2000 Series, HD 3000, HD 4000
Nvidia
Pascal 05/2016 GP100, GP104, GP106, GP107 GeForce 10 series, Tegra X2 Nvidia GeForce driver[37],[38] Nvidia GeForce driver[38] Oui
Maxwell 2 09/2014 GM200, GM204, GM206, GM20B GeForce 900 series, Tegra X1
Maxwell 1 02/2014 GM107, GM108 GeForce GTX 750 Ti, GTX 750, GTX 860M
Kepler 03/2012 GK110, GK104, GK106, GK107, GK208 GeForce 600 series, GeForce 700 series, Tegra K1
Fermi 03/2010 GF100, GF104, GF106, GF108, GF110, GF114, GF116, GF119 GeForce 400 series, GeForce 500 series non supporté
Tesla 2.0 06/2008 GT200, GT215, GT216, GT218, GeForce 200 series, GeForce 300 series
Tesla 1.0 11/2006 G80, G84, G86, G92, G94, G96, G98 GeForce 8 series, GeForce 9 series, GeForce 100 series
Intel
Coffee Lake 10/2017 Core i3-/i5-/i7-8000 Mesa[39],[40] Intel graphics[41] NC
Kaby Lake 01/2017 Core i3-/i5-/i7-7000
Skylake 08/2015 Core i3-/i5-/i7-6000, Pentium G4..., Celeron G39.. Prévu
Broadwell 09/2014 Core M-5Y.., Core i3-/i5-/i7-5000 non supporté
Haswell 09/2012 Core i3-/i5-/i7-4000, Pentium G3..., Celeron G18..
Ivy Bridge 04/2012 Core i3-/i5-/i7-3000, Pentium G2..., Celeron G16..
Sandy Bridge 01/2011 Core i3-/i5-/i7-2000, Pentium G..., Celeron G... non supporté
Westmere 02/2012 Core i3-/i5-/i7-..., Pentium G69.., Celeron G1101
Imagination Technologies
PowerVR Series 8XE 02/2016 GE8200, GE8300 PowerVR Graphics SDK v4.1[42]
PowerVR Series 7XT 11/2014 GT7200, GT7400, GT7600, GT7800, GT7900 Apple A9, Helio X30 (MT679?)
PowerVR Series 7XE 11/2014 GE7400, GE7800
PowerVR Series 6XT 01/2014 GX6240, GX6250, GX6450, GX6650 Apple A8, A8X, MediaTek MT8173, MT8176,
PowerVR Series 6XE 01/2014 G6050, G6060, G6100 (XE), G6110 RK3368
PowerVR Series 6 (Rogue) 01/2012 G6100, G6200, G6230, G6400, G6430, G6630 MediaTek MT6595M, MT6595T, MT6595M, MT6795, MT8135, Helio X10 (MT6795), LG H13, Apple A7, Atom Z3460, Z3480, Z3530, Z3560, Z3570, Z3580
PowerVR Series 5XT 01/2012 SGX543, SGX544, SGX554 Apple S1, A5, A5X, A6, A6X, NovaThor L8540, L8580, L9540, TI OMAP 4470, 5430, 5432, MediaTek MT5327, MT6589M, MT6589T, MT6589, MT8117, MT8121, MT8125, MT8389, Atom Z2460, Z2520, Z2560, Z2580, Z2760, Exynos 5410 non supporté
Qualcomm
Adreno 600 series Adreno 640 Snapdragon 855 1.1[43]
Adreno 500 series Adreno 510, Adreno 530, Adreno 540 Snapdragon 430, 625, 650, 652, 820, 821, 835, 845 1.0[44]
Adreno 400 series Snapdragon 415, 615, 616, 617, 805, 808, 810
Adreno 300 series Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 600, 800, 801 non supporté
ARM
Bifrost[45] 06/2016 Mali-G71, Mali-G51 Kirin 960 1.0[46]
Midgard 4th Q4 2015 Mali-T860, Mali-T830, Mali-T880 Exynos 8890, Exynos 7870, Kirin 950, 955, MediaTek MT6738, MT6750, Helio X20 (MT6797), X25 (MT6797T), P10 (MT6755), P20 (MT6757)
Midgard 3rd 10/2013 Mali-T760, … Exynos 7420, Exynos 5433, MT6752, MT6732, RK3288
Midgard 2nd 08/2012 Mali-T600 series, T720 Exynos 5250, 5260, 5410, 5420, 5422, 5430, 5800, 7580, Mediatek MT6735, MT6753, Kirin 920, 925, 930, 935 non supporté

Jeux compatibles[modifier | modifier le code]

Moteurs de jeux compatibles[modifier | modifier le code]

  • Source 2 – En , Valve annonce que Source 2, successeur du moteur originel Source, supportera Vulkan[47],[48].
  • Serious Engine 4 – En ,Croteam annonce le support de Vulkan dans leur moteur[49].
  • Unreal Engine 4 – En , Epic Games annonce le support de Vulkan lors d'un événement organisé par Samsung[50],[51].
  • id Tech 6 – En , id Software annonce le support de Vulkan pour la version 6 de leur moteur[52].
  • id Tech 7
  • CryEngineCrytek a annoncé vouloir inclure le support de Vulkan pour son CryEngine[53].
  • Unity – Support Vulkan à partir de la version 5.6[54] pour Android, Linux et Windows. Le support dans l'éditeur est disponible à partir de la version 2018.2[55].
  • Xenko – Le support a été rajouté en [56].
  • Intrinsic – Un moteur de jeu libre publié sur GitHub[57].
  • Torque 3D MIT - En , la communauté de développeurs annonce penser au support de Vulkan[58].
  • Armory Engine - Moteur de jeu libre intégré dans Blender 3D.
  • Godot Game Engine 4.0 (beta)-moteur de jeu libre.

Annexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

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  2. a et b Smith 2015.
  3. a et b (en) « Portability Initiative - », The Khronos Group,‎ (lire en ligne, consulté le )
  4. a et b (en) « Metal (API) », Wikipedia,‎ (lire en ligne, consulté le )
  5. « Le Khronos Group officialise la relève d’OpenGL », sur ZDNet France (consulté le ).
  6. a et b https://www.khronos.org/assets/uploads/developers/library/overview/2015_vulkan_v1_Overview.pdf
  7. (en) « Gallium3D LLVM »,
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  9. (en) « Learning More About The Intel Vulkan Driver, Linux Vulkan Plans », phoronix,
  10. https://www.khronos.org/assets/uploads/developers/library/2015-gtc/Khronos-Overview-GTC_Mar15.pdf
  11. (en) Philip Kollar, « Valve announces Source 2 engine, free for developers »,
  12. Mike Mahardy, « GDC 2015: Valve Announces Source 2 Engine », IGN,
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  23. « Vulkan maintenant sur Android N Developer Preview 2 », sur Tom’s Hardware : actualités matériels et jeux vidéo, (consulté le ).
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  26. Clément Grandjean, « Vulkan : les jeux Unity seront bientôt plus fluides sous Android », sur frandroid,
  27. « Un moteur de jeu vidéo basé sur Vulkan », sur Toolinux.com,
  28. Jérôme Gianoli, « Support complet de Vulkan sous Windows, les Intel HD Graphics 21.20.16.4590 débarquent », sur Ginjfo, (consulté le )
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  30. (en) Rémi Verschelde, « Dev snapshot: Godot 3.2 alpha 1 »,
  31. (en) Matias Goldberg, « Vulkan Progress Report »,
  32. (en) « The Android platform includes an Android-specific implementation of the Vulkan API specification from the Khronos Group »,
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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Ryan Smith, « Next Generation OpenGL Becomes Vulkan: Additional Details Released », AnandTech,‎ (lire en ligne)

Lien externe[modifier | modifier le code]