AMD Mantle API - zajímavá funkcionalita nebo budoucnost herního průmyslu?

26. 3. 2014 08:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

AMD přišlo s vlastním, prozatím proprietárním interface pro hry, který by měl ze současného hardwaru dostat desítky procent výkonu navíc. A firma se chlubí i reálnými výsledky. Co tedy vlastně Mantle je, jak funguje a co od něj můžeme reálně očekávat?

AMD vyvinula API Mantle především jako konkurenční výhodu pro své vlastní grafické karty, se kterými je tento interface spjatý. Sice proklamovalo otevřenost tohoto standardu, ale zatím zdrojové kódy pro veřejnost nezpřístupnilo. Výsledky v herních benchmarcích se ale dostavily a naměřili je velice prokazatelně i zcela nezávislé instituce, především novináři na herních a hardwarových serverech. Nic ale není tak jednoduché.

Nejprve si stručně přibližme, co to vlastně je API. Zkratka znamená Application Programming Interface, tedy rozhraní pro programovou aplikaci. Jde tedy o množinu funkcí a protokolů, které může programátor využívat a které určují, jak bude program komunikovat s knihovnami nebo ovladači. Celá řada API je standardizovaná, nás zajímají především API grafická, což ve světě PC znamenalo především DirectX a OpenGL. Obě API jsou takzvaně „vysokoúrovňová“, tedy nad úrovní operačního systému. Jejich hlavní výhodou je samozřejmě ona standardizace, která umožňuje využívat jejich procedur na široké škále hardwaru, kdy se programátor nemusí starat o zvláštní optimalizace. Nevýhodou je fakt, že většina procedur, které zajišťuje grafické API, jde nejprve přes procesor, který je zpracovává do podoby srozumitelné grafické kartě. A tomu se chce Mantle vyhnout.

API Mantle je tedy standardizované grafické rozhraní, které umožní vývojářům vytvářet optimalizovaný kód, který bude řadu procedur vyžadovat rovnou v podobě srozumitelné grafickým kartám, čímž se jejich výkon zrychlí a zároveň se uvolní kapacity procesoru pro operace, které dříve vykonávat nemohl nebo výpočty nadměrně zdržoval, čímž klesalo FPS. Právě pro tento přístup „blízký železu“ se o Mantle říká, že je nízkoúrovňový.

Tento princip je poměrně chytrý a vlastně jednoduchý, ale má i své chyby, nebo spíše omezení. Především vyžaduje zásadní spolupráci od výrobců hardwaru, přičemž Mantle počítá jen s architekturou GCN a možnosti jeho rozšíření na jiný hardware jsou mizivé, navíc Microsoft reagoval prohlášením a brzkém příchodu DirectX 12, který by v sobě měl nízkoúrovňové řešení zahrnovat také. O detailech ale MS mlží či mlčí a zdá se, že jde především o uspěchanou reakci, aby se nezdálo, že se u MS spí. Podobně lze očekávat i od konkurence, tedy především NVIDIA, že bude spíše podporovat řešení od Microsoftu, než pomáhat AMD s rozšířením Mantle.

Herní vývojáři si naštěstí také dost konkurují a každý kousíček získaného výkonu navíc pro ně znamená lepší grafiku s menšími nároky, a tedy také rozšíření tržního potenciálu i na uživatele, kteří nejnovější hry nekonzumují kvůli větším hardwarovým požadavkům. AMD Mantle tak má podporu a přislíbenou implementaci hned do pěti herních enginů, mezi nimiž jsou i ty nejvýznamnější (Cryengine, Frostbite 3, Unreal Engine 3, Asura Engine a Nitrous Engine). Díky tomu pomalu přibývá her, které do budoucna využití Mantle ohlásily (např. Dragon Age: Inquisition, Mass Effect, Mirror's Edge, Need For Speed, Plants vs. Zombies: Garden Warfare, Sniper Elite 3, Star Citizen a Star Wars). Navíc dvě hry už Mantle prakticky využívají, totiž Battlefield 4 a Thief, navíc ho lze vyzkoušet i v demu StarSwarmu.

Nejcitovanější testy provedlo studio DICE, výrobce Battlefieldu 4. A výsledky? Testovalo se na třech sestavách s různým výkonem. Šlo o APU AMD A10-7850K s integrovanou grafikou Radeon R7 (1280 x 720), kdy měl Mantle poskytnout asi o 14 % vyšší výkon. Mainstream zastupovalo AMD FX-8350 s grafickou kartou Radeon HD 7970 (1920 x 1080, 1x MSAA a Ultra nastavení), v němž byl Mantle lepší o 26 procent. Nejvýkonnější sestavu představovalo Core i7-3960X a dvojice Radeonů R9 290X v CrossFire zapojení (1920 x 1080, 4x MSAA, také Ultra nastavení) a tady API Mantle dokázalo poskytnout 58 % výkonu navíc.

Jak vidno, Mantle se projeví i na slabších sestavách a dlužno podotknout, že jde o první verzi, která má určitě ještě nevyužitý potenciál v softwarovém odladění. 14% možná nezní nijak závratně, ale během půl roku se podle mého dokáží v AMD dostat alespoň na pětinu výkonu, a to už snadno může znamenat rozdíl mezi trhanou nehratelností s decentním zážitkem, byť s velice rozumným nastavením (což je vidět třeba na Thiefu, 23 FPS už mozek vyhodnotí jako trhaný).

K praktickému použití je ale nutné vyřešit mnohem zásadnější věc. Největší minus, které Mantle zatím má, je jeho nefunkčnost přes AMD Enduro, tedy kombinaci integrované a dedikované grafické karty. Dokud tohle AMD nevyřeší (což může být opravdu velice těžký oříšek), zůstane Mantle uzavřen těm, kteří by z jeho výhod mohli čerpat asi nejvíce a nejraději – majitelům notebooků.

Výhod tu je ale opravdu nepočítaně: Mantle přinese výhody všem, kdo mají grafické karty s architekturou GCN, tedy i zpětně majitelům sedmitisícové řady, navíc zpřístupní plné schopnosti hardwaru bez ohledu na použitý operační systém – to DirectX je na něm závislý a nejnovější funkcionality DirectX 11.2 bez Windows 8.1 prostě nezískáte. Navíc je Mantel kompatibilní s DirectX HLSL, což by mělo usnadnit portaci mezi titulů mezi PC a konzolemi. Za mě mohu říci, že AMD udělalo zajímavý krok kupředu, který určitě rozpohybuje celý grafický průmysl. Neodvážím se říci, jestli to přinese zásadní úspěch pro samotné AMD, ale rozhodně pro všechny uživatele PC, neboť takhle zajímavá technologie se dočká inkarnace z různých dalších zdrojů, reakce Microsoftu, NVIDIA nebo Intelu bude určitě zajímavá.