DirectCompute — интерфейс программирования приложений (API), который входит в состав DirectX (набора API от Microsoft), который предназначен для работы на IBM PC-совместимых компьютерах под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows . DirectCompute предназначен для выполнения вычислений общего назначения на графических процессорах , являясь реализацией концепции GPGPU , наряду с программными интерфейсами CUDA , ATI Stream и OpenCL .

Изначально DirectCompute был опубликован в составе DirectX 11 , однако позже стал доступен и для DirectX 10 и DirectX 10.1.

Технологическое описание

DirectCompute, впервые появившись в составе DirectX 11 , стал одним из важнейших его нововведений, первой технологией в составе DirectX, предоставившей доступ к вычислениям общего назначения на графических процессорах ( англ. GPU ).

DirectCompute присутствует в трёх версиях:

• DirectCompute 10 для GPU, которые поддерживают Direct3D 10;
• DirectCompute 10.1 для GPU, которые поддерживают Direct3D 10.1;
• DirectCompute 11 для GPU, которые поддерживают Direct3D 11.

Если версии DirectCompute 10 и DirectCompute 10.1 почти одинаковы по функциональным возможностям, то DirectCompute 11 предоставляет существенно больше функций :

• 3D Thread Dispatch предоставляет возможность при помощи одного трёхмерного потока массива заменить несколько двумерных;
• Максимальное количество потоков по сравнению с DirectCompute 10/10.1 увеличено на 33 %: с 768 до 1024;
• Объём памяти, выделяемый на группу потоков, был увеличен с 16 Кб до 32 Кб;
• Улучшен доступ к памяти: если для DirectCompute 10/10.1 возможность чтения и записи были возможны лишь в область памяти размером 256 Кб, то в DirectCompute 11 этот размер уменьшен до 32 Кб;
• Появились т. н. атомарные операции , которые дали возможность каждому потоку использовать защищенные области памяти;
• добавлены вычисления с двойной точностью;
• добавлена Gather4 — выборка из графической памяти, скорость работы которой при определённых условиях может в четыре раза превышать скорость предыдущих выборок.

Использование и поддержка

Несмотря на нацеленность на неграфические вычисления общего назначения, DirectCompute может использоваться и в игровой графике. Так, он может использоваться при рендеринге теней, рендеринге полупрозрачных поверхностей без предварительной сортировки ( англ. order independent transparency ) и некоторых других областях. Также DirectCompute может использоваться для трассировки лучей , обработке и фильтрации цифровых изображений, просчёте алгоритмов игрового искусственного интеллекта и для других задач.

Особенный интерес DirectCompute вызывает при просчёте алгоритмов физических движков . С помощью DirectCompute можно обрабатывать механику твёрдых тел, физику тканей и гидрогазодинамику . Компания AMD активно работает с DirectCompute в рамках проекта Open Physics Initiative .

DirectCompute поддерживается всеми основными компаниями на рынке производства графических процессоров: AMD и nVidia .

• На графических процессорах производства AMD, технология DirectCompute работает «поверх» AMD FireStream . AMD в сотрудничестве с и Эрвином Кумансом в рамках проекта Open Physics Initiative работает над переносом физических вычислений на GPU. Кроме этого, в сотрудничестве с компанией CyberLink AMD работает над «переносом» на DirectCompute алгоритмов кодирования и декодирования видеоданных, редактирования видео, распознавания лиц.

• На графических процессорах производства nVidia DirectCompute работает «поверх» CUDA . На Game Developers Conference 2009 nVidia показала свои первые три технологические демонстрации DirectCompute, которые выполнялись на GeForce GTX 280 .

Существует специальный бенчмарк , тестирующий DirectCompute.

Примечания

Ссылки

• Ian McNaughton. (англ.) . Официальный сайт AMD (9 сентября 2009). Дата обращения: 20 октября 2010. 28 февраля 2012 года.
• Редакция THG. (рус.) Tom's Hardware (24 апреля 2012). Дата обращения: 24 апреля 2012.