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什么是Vulkan？它有什么优势？

Vulkan是一种低开销，跨平台的3D图形和计算API 。 Vulkan 面向所有平台上的高性能，实时3D图形应用程序，例如视频游戏和交互式媒体 。与OpenGL和Direct3D 11相比，Vulkan与Direct3D 12和Metal一样， 旨在提供更高的性能和更平衡的CPU / GPU使用率 。 Direct3D 11和更早版本与OpenGL之间的其他重要区别是Vulkan是一个相当低级的API，并提供并行任务。 Vulkan还具有渲染2D图形应用程序的能力，但通常更适合3D。除了降低CPU使用率之外， Vulkan还可以更好地在多个CPU内核之间分配工作 。通常，如果在相同的硬件上正确实现，相对于其他API，据说Vulkan会在运行时引起从边际到多项式加速的任何地方。

非营利组织Khronos Group在GDC 2015上首次宣布了Vulkan 。 Khronos最初将Vulkan API称为“下一代OpenGL计划”，即“ OpenGL next”，但是一旦宣布了Vulkan名称，便不再使用这些名称。 Vulkan源自AMD Mantle API的组件，该组件是AMD捐赠给Khronos的，目的是为Khronos提供一个基础，以开始开发可以在整个行业标准化的低级API 。，就像OpenGL。

Vulkan旨在提供优于其他API及其前身OpenGL的各种优势 。 Vulkan提供了较低的开销，对GPU的更直接控制以及更少的CPU使用率。 Vulkan的总体概念和功能集类似于Direct3D 12，Metal和Mantle。

Vulkan与上一代API相比的预期优势包括：

Vulkan API非常适合高端图形卡以及移动设备上的图形硬件，与Direct3D 12不同， Vulkan可在多种现代操作系统上使用 ；与OpenGL一样，Vulkan API也未锁定到单个操作系统或设备尺寸。从启动开始，Vulkan可在Android，Linux，Tizen，Windows 7，Windows 8和Windows 10上运行。 减少了驱动程序开销 ，从而减少了CPU工作量。通过使用批处理来减少CPU负载 ，从而使CPU可以自由地执行更多的计算或渲染。 在多核CPU上更好地扩展 。 Direct3D 11和OpenGL 4最初是为与单核CPU一起使用而设计的，只是获得了在多核上运行的推动力。即使应用程序开发人员使用增强功能，该API也会经常无法很好地适应多个内核。 OpenGL使用高级GLSL语言编写着色器，从而迫使每个OpenGL驱动程序实现自己的GLSL编译器，该编译器在应用程序运行时运行，以将程序着色器转换为GPU机器代码。。取而代之的是，Vulkan驱动程序应该将已转换的着色器摄取为称为SPIR-V （标准便携式中间表示） 的中间二进制格式 ，类似于在Direct3D中编译HLSL着色器的二进制格式。通过允许着色器预编译，可以提高应用程序的初始化速度，并且每个场景可以使用更多种着色器。 Vulkan驱动程序仅需要执行特定于GPU的优化和代码生成，从而简化了驱动程序维护并最终减小了驱动程序包的数量。 对计算核心和图形着色器的统一管理 ，无需将单独的计算API与图形API结合使用。