我们解释为什么在DirectX 12上AMD会比Nvidia改善更多

当然，您已经阅读或听说过AMD显卡在DirectX 12中比Nvidia更好，前者使用的体系结构已经为与新一代API一起使用做好了更多的准备。 这些都是我们每天都会看到的肯定，但是AMD真的比DirectX 12中的Nvidia好吗？ 在这篇文章中，我们告诉您所有您需要了解的内容。

开销是AMD DirectX 12增强的原因

自DirectX 12开始讨论以来，我们一直在看到如下比较图：

这些图形比较了两个等效的图形卡，例如GeForce GTX 980 Ti和Radeon R9 Fury X ，如果我们按照以前的图像进行操作，我们会发现AMD在从DirectX 11升级到DirectX 12时 ，与Nvidia相比， 性能得到了残酷的提高 ，仍然存在在开始使用新API时等于或什至失去性能。 看到这一点，任何用户都会认为AMD卡要比Nvidia卡好得多。

现在我们来看下图：

这次，该图比较了DirectX 11和DirectX 12中GeForce GTX 980 Ti和Radeon R9 Fury X的性能 。 我们可以看到， 在DirectX 11中，Nvidia卡的产量几乎是AMD的两倍，而在转向DirectX 12时，性能却是相等的 。 我们发现，在与DirectX 12配合使用时，Radeon R9 Fury X可以大大提高性能，而GeForce GTX 980 Ti的改进却很少。 在任何情况下，DirectX 12的性能都是相同的，因为相差不超过2 FPS（支持Fury X）。

在这一点上，我们不得不问自己，为什么在转向DirectX 12时AMD会有这样的改进，而Nvidia的改进却少得多。 AMD在DirectX 12下是否比Nvidia更好地工作，或者在DirectX 11下有很大的问题？

答案是AMD在DirectX 11下存在一个大问题 ，该问题使其显卡性能比Nvidia差。 此问题与卡驱动程序对处理器的使用有关，此问题称为“ 开销 ”或过载。

AMD显卡在DirectX 11下非常低效地使用处理器 ，要检查此问题，我们只需要看以下视频，即可分析Radeon R7 270X和带有Core-Core的GeForce GTX 750 Ti的性能。 i7 4790K，然后是Core-i34130。如我们所见，当使用功能不那么强大的处理器时，AMD图形将失去更多性能。

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这样做的关键是在 DirectX 11下的“ 命令队列 ”或命令列表中。通过一种非常简单易懂的方式，我们可以总结一下这一点，即AMD图形卡将所有绘图调用都带到了API，并将其放入单个处理器内核 ，这使它们非常依赖于处理器的单线程功能，因此在与每个内核的功能较弱的处理器一起工作时，它们会遭受很大的损失。 这就是AMD FX处理器遭受AMD显卡严重破坏的原因，AMD FX处理器每核的功能远不如Intel强大。

取而代之的是Nvidia对API进行draw调用，并将其分配到不同的处理器内核中 ，这样，负载得以分配， 使用效率大大提高，而对处理器内核的依赖则更少 。 因此，在DirectX 11下，AMD比Nvidia承受的开销要大得多。

检查后者非常简单，我们只需要在相同的游戏和相同的处理器下监视AMD和Nvidia显卡，就可以看到在Nvidia情况下所有内核如何以更加平衡的方式工作 。

这个开销问题已在DirectX 12下解决，这就是AMD显卡从DirectX 11到DirectX 12能够获得巨大性能提升的主要原因 。 如果我们看一下下面的图表，就会发现从双核处理器升级到四核处理器之一时，DirectX 12的性能如何不再丧失。

为什么AMD不喜欢Nvidia？

Nvidia在DirectX 11中实现命令队列非常昂贵，需要大量的金钱和人力资源投资 。 AMD的财务状况一直很糟糕，因此它没有Nvidia可以投资的资源。 另外， 未来将通过DirectX 12，并且不会出现此类开销问题，因为API本身负责以更有效的方式管理命令队列。

此外， Nvidia的方法还存在更多依赖于驱动程序优化的问题 ，因此，每当重要游戏上市时，Nvidia通常是第一个发布其驱动程序新版本的公司，尽管AMD已发布了新的驱动程序。最近堆叠在此。 AMD的方法的优势在于其对驱动程序的依赖性大大降低，因此其显卡不需要像Nvidia那样紧迫的新版本，这就是Nvidia的显卡随着显卡的老化而恶化的原因之一。他们不再得到支持的时间流逝 。

那么异步着色器呢？

关于异步着色器也有很多讨论，对此我们只能说， 当实际开销更为重要并决定了显卡的性能时，它变得非常重要 。 Nvidia也支持它们，尽管其实现比AMD简单得多，其原因是其Pascal架构以更高效的方式工作，因此与AMD相比，它不需要异步着色器。

AMD的图形包括ACE，ACE是专用于异步计算的硬件引擎 ，该硬件占用了芯片上的空间并消耗了能量，因此其实现并不是一时兴起，而是由于Graphics Core架构的主要缺陷接下来是AMD的几何图形 。 当要在不同的计算单元和组成它们的内核之间分配工作负载时，AMD体系结构的效率非常低下，这意味着许多内核无法使用，因此很浪费 。 ACE和异步着色器的作用是为仍处于失业状态的这些核“工作”，以便可以对其进行开发。

在另一部分中，我们拥有基于Maxwell和Pascal架构的Nvidia图形 ，这些图形 在几何效率上要高得多，核心数量比AMD图形少得多。 这使Nvidia架构在划分工作方面更加高效，并且浪费的内核不如AMD那样多。 在Pascal中，异步着色器的实现是通过软件实现的 ，因为进行硬件实现几乎无法提供任何性能优势，但这会拖累芯片的尺寸及其能耗。

下图显示了使用Mark Time Spy 3D异步着色器的AMD和Nvidia的性能提升：

Nvidia将来是否会实现硬件异步着色器，要取决于收益大于危害。