GPUオープン

GPUオープン
原作者アドバンスト・マイクロ・デバイス
開発者アドバンスト・マイクロ・デバイス
初回リリース2016年1月26日[1] （2016年1月26日）
リポジトリ
  • github.com/GPUOpen-LibrariesAndSDKs
書かれたC、C++、GLSL
オペレーティング·システムLinux、Microsoft Windows
タイプゲームエフェクトライブラリ、GPUデバッグ、CPU＆GPUプロファイリング
ライセンスMITライセンス
Webサイトgpuopen.com

GPUOpenは、 AMDのRadeon Technologies Groupによって開発された、コンピュータゲーム向けの高度な視覚効果を提供するミドルウェア ソフトウェアスイートです。2016年にリリースされました。GPUOpenは、 Nvidia GameWorksの代替として、また直接的な競合として機能します。GPUOpenは、以前は互いに独立して分離されていた複数の異なるグラフィック技術を主要コンポーネントとして包含するという点で、GameWorksに類似しています。[2]しかし、GPUOpenは部分的に[要出典]オープンソースソフトウェアであり、プロプライエタリでクローズドなGameWorksとは異なります。

歴史

GPUOpenは2015年12月15日に発表され、[3] [4] [2] [5] [6]、2016年1月26日にリリースされました。

根拠

AMDのワールドワイドゲーミングエンジニアリング担当シニアマネージャー、ニコラス・ティビエロズ氏は、「2つのプラットフォーム間の差異により、開発者がコンソールとPCの両方に研究開発投資を活用することが困難になる可能性がある」と主張し、「『ブラックボックス』APIを持つ独自のライブラリやツールチェーンは、開発者がメンテナンス、移植、最適化のためにコードにアクセスすることを妨げている」と述べている。[7]彼は、 AMDのRX 400シリーズなどの今後のアーキテクチャには「現在のPCグラフィックAPIでは公開されていない多くの機能が含まれている」と述べている。

AMDは、MITライセンスの下でリリースされる競合オープンソースミドルウェアスタックとしてGPUOpenを設計しました。これらのライブラリは、ビデオゲーム機、PC、そして高性能コンピューティング間のソフトウェア移植性を向上させることを目的としています。[8]

コンポーネント

GPUOpenは、AMDがこれまで個別に提供していた多くのツールやソリューションを1つのパッケージに統合し、MITライセンスの下で完全にオープンソース化しています。[4]また、GPUOpenは開発者が低レベルのGPUアクセスを容易に取得できるようにします。[9]

さらにAMDは、関心のある開発者に対し、Direct3D 12やVulkanの能力を超える、GCNベースのGPUへの低レベルの「直接アクセス」を付与したいと考えています。AMDは、例えば非同期計算エンジン（ACE）への低レベルアクセスを挙げています。ACEは「非同期計算」を実装していますが、VulkanやDirect3D 12では自由に設定することはできません。

GPUOpenはいくつかの主要コンポーネント、ツール、SDKで構成されています。[2]

ゲームとCGI

コンピュータ ゲームや映画の開発に使用される、コンピュータ生成画像(CGI)用のソフトウェア。

視覚効果ライブラリ

GPUOpenビジュアルエフェクトライブラリ[10]
名前APIソース説明
トレスFXDirectX 12、VulkanGitHubこの視覚効果ライブラリを使用すると、リアルな髪の毛、毛皮、草を作成できます。
ジオメトリFXDirectX 11GitHubこのライブラリを使用すると、計算ベースの三角形フィルタリングに簡単にアクセスできます。
被写界深度FXDirectX 11GitHubこのライブラリは、コンピュート シェーダーを介して、 GCN GPU アーキテクチャ用に最適化された被写界深度の実装へのアクセスを許可します。
シャドウFXDirectX 11、DirectX 12GitHubこのライブラリは、GCN GPU アーキテクチャに最適化された遅延シャドウ フィルタリングの実装へのアクセスを許可します。
フィデリティFXDirectX 11、DirectX 12、VulkanGitHubFidelityFX は、視覚効果と効果ヘルパー ライブラリのスイートです。

フィデリティFX

フィデリティFXコンポーネント[11]
名前アルゴリズムソース説明
フィデリティFX CASコントラスト適応シャープニングGitHubこのアルゴリズムは、アーティファクトを最小限に抑えながら、画像またはシーンを適応的にシャープにします。
フィデリティFXカカオ複合適応コンピューティングアンビエントオクルージョンGitHubこのアルゴリズムは、適応サンプリング アンビエント オクルージョンの最適化された実装です。
フィデリティFX LPM輝度保存マッパーGitHubこのアルゴリズムは、ピクセルの色をトーン マッピングするのではなく、RGB ピクセルの輝度をトーン マッピングするために使用されます。
フィデリティFX SPDシングルパスダウンサンプラーGitHubこのアルゴリズムは、RDNA GPU アーキテクチャ用に最適化されており、特定のテクスチャに対して 12 個のMIPレベルを生成するために使用されます。
フィデリティFX SSSR確率的スクリーン空間反射GitHubこのアルゴリズムは、フレームまたはシーンにスクリーン空間反射を追加するために使用されます。
フィデリティFX VS可変シェーディングGitHubこのアルゴリズムは、前のフレームのサンプルの輝度を使用して、画像ベースの可変レート シェーディングを生成するために使用されます。
FidelityFX 並列ソート基数ソートGitHubこのアルゴリズムは、計算ベースの基数ソートを提供します。
FidelityFX デノイザーシャドウ＆リフレクションデノイザーGitHubこのアルゴリズムは、レイ トレーシングシャドウとレイ トレーシングまたはスクリーン空間反射 のノイズ除去機能を提供します。
フィデリティFX スーパーレゾリューション 1空間アップサンプラーGitHubこのアルゴリズムは、入力フレームで提供される空間情報のみを使用して、画像またはフレームをより高い解像度にアップサンプリングするために使用されます。
フィデリティFX スーパーレゾリューション 2時間アップスケーラーGitHubこのアルゴリズムは、入力フレームによって提供される時間情報を使用して、フレームをより高い解像度にアップスケールするために使用されます。

FidelityFX スーパー解像度

FidelityFX Super Resolution（ FSR）は、入力画像を高解像度にアップサンプリングするために使用されます。FSRには、それぞれ異なるアップスケーリング手法と画質を持つ複数のバージョンがあります。

  • FSR 1は、ランチョスアルゴリズムに基づく、または類似の空間アップスケーラーであり、アンチエイリアス処理された低解像度画像を必要とします。また、エッジ再構成と勾配反転も行います。その後、コントラスト適応シャープニングパス（RCAS）により、最終画像にディテールが再現されます。AMDは次のように述べています。

    FSR は 2 つの主なパスで構成されます。

    • EASU （エッジ適応型空間アップサンプリング）と呼ばれるアップスケーリングパスでは、エッジの再構成も行われます。このパスでは、入力フレームが分析され、アルゴリズムの主要部分は入力ピクセルセットから勾配反転を検出します。これは基本的に、隣接する勾配の差に注目するものです。勾配反転の強度は、ディスプレイ解像度で再構成されたピクセルに適用する重みを定義します。
    • RCAS（ロバストコントラスト適応シャープニング）と呼ばれるシャープニングパスは、アップスケールされた画像のピクセルの詳細を抽出します。 [12]
  • FSR 2 は、エイリアシングされた低解像度画像を必要とし、時間データ (モーション ベクトルやフレーム履歴など) を活用し、ゲームに組み込まれたアンチエイリアシング ソリューションを置き換える独自のアンチエイリアシング パスを適用する、修正された Lanczos に基づく時間アップスケーラーです。
  • FSR 3では、フレーム生成と「ネイティブアンチエイリアシング」が追加されました。フレーム生成は、ゲームの体感的なフレームレートを向上させます。NvidiaのDLAAに似た「ネイティブアンチエイリアシング」は、アップスケーリングなしでアンチエイリアシングを向上させることができます。また、フレーム生成とAnti-Lag+と組み合わせることもできます。[13] [14]

AMDによるFSRの標準プリセットは、以下の表をご覧ください。これらのプリセットは、アルゴリズムを使用できる唯一の方法ではなく、単に入出力解像度のプリセットであることに注意してください。Dota 2などの一部のタイトルでは、解像度スライダーが提供されており、スケーリング率を微調整したり、FPSキャップに応じて内部レンダリング解像度を動的にスケーリングしたりできます。AMDはまた、バイリニア補間などの他のアップサンプリング方法に加えて、FSR1/EASUを使用して任意の画像をアップスケールできるコマンドラインインターフェイスツールも作成しました。また、RCASなどのFSRパイプラインのさまざまなステージを個別に実行することもできます。[15]

リリース履歴
リリース[a]発売日ハイライト
1.0 / 1.0.12021年6月FidelityFX Super Resolution（FSR）の発売、ソースコードは2021年7月に利用可能。[16] [17]
1.0.22021年11月ロバストコントラスト適応シャープニング（RCAS）によるオーバーシャ​​ープニング修正プログラム。[18]
1.12023年7月FidelityFX SDKの一部として利用可能です。[19]
2.0.1 / 2.0.1a2022年3月FidelityFX Super Resolution 2.0（FSR 2）のリリース、ソースコードは2022年6月に利用可能。[20] [21]
2.1.02022年9月ゴーストの軽減とアップスケーリング品質の向上。Farming Simulator 2022はパッチ1.7.1の早期導入の1つでした。[22]
2.1.12022年9月[23]
2.1.22022年10月[24]
2.2.0 / 2.2.0a2022年11月HDRレンジの改善、ゴーストやちらつきのアーティファクトの低減。ソースコードは2023年2月に公開予定。[25]
2.2.12023年6月[26]
2.2.22023年7月FidelityFX SDKの一部として利用可能です。[19] [27]
3.0 / 3.0.32023年9月FSR 3は、FSR 2とAnti-Lag+を組み合わせたフレーム生成機能を追加し、AMD、Nvidia、IntelのGPUをサポートしています。FSR 3は、第9世代のビデオゲームコンソールとも互換性があります。[13]
ソースコードは、FidelityFX SDKの一部として2023年12月に利用可能になります。[28]
3.0.42024年3月[29]
3.1.02024年6月ゴースト、ちらつき、ゆらめきを軽減し、時間的安定性を向上しました。フレーム生成とアップスケーリングを分離しました。開発者がソースファイルを容易にアップグレードできるようにしました。VulkanとXboxゲーム開発キット（GDK）をサポートしています。ソースコードはFidelityFX SDK 1.1の一部として2024年7月に公開されます。[30]
標準FSRプリセット[31] [32] [33]
品質プリセット[b]スケール係数[c]レンダリングスケール[d]
ネイティブ AA (v3.0 以降)1.00倍100%
超高品質（v1.0のみ）1.30倍77.0%
品質1.50倍66.6%
バランスの取れた1.70倍58.8%
パフォーマンス2.00倍50.0%
ウルトラパフォーマンス（v2.0以降）3.00×33.3%

FSR 2は、DLSS DLLを、DLSS API呼び出しをFSR 2 API呼び出しにマッピングする変換レイヤーDLLと入れ替えることで、DLSSをサポートするほぼすべてのゲームに組み込むことができます。[34]

  1. ^ 斜体で記載されている FSR バージョンには、ホットフィックスまたはマイナー アップデートが含まれています。
  2. ^ アルゴリズムは必ずしもこれらのプリセットを使用して実装する必要はありません。実装者がカスタムの入力および出力解像度を定義することもできます。
  3. ^ 入力解像度を出力解像度にアップサンプリングする際に使用される線形スケール係数。例えば、540pでレンダリングされたシーンを2.00倍のスケール係数で出力した場合、出力解像度は1080pになります。
  4. ^ アップサンプリング前にシーンを内部的にレンダリングする際に使用される、出力解像度に対する線形レンダリングスケール。例えば、1080pのシーンでレンダリングスケールが50%の場合、内部解像度は540pになります。

フレーム生成

FSR 3ではフレーム生成が追加されました。これは、モーション補間を使用して既存のフレームの間に新しいフレームを作成する技術です。2023年9月に発売されるFSR 3は、FSR 2とオプティカルフロー解析を組み合わせて使用​​し、非同期コンピューティングを使用して実行されます（専用ハードウェアを使用するNvidiaのDLSS 3とは対照的です）。FSR 3はソフトウェアベースのソリューションを使用しているため、AMD、Nvidia、IntelのGPU、および第9世代のビデオゲームコンソールと互換性があります。フレーム生成プロセスに固有の追加の遅延に対処するため、AMDはAMD GPUでのみ実行されるAnti-Lagと呼ばれるドライバーレベルの機能を備えています。[13]

AMD Fluid Motion Frames（AFMF）は、2024年第1四半期にリリースされるドライバーレベルのフレーム生成技術で、DirectX 11およびDirectX 12のすべてのゲームと互換性がありますが、RDNA 2およびRDNA 3 GPUで動作します。AFMFはオプティカルフロー解析を使用しますが、モーションベクトルは使用しないため、従来通りにレンダリングされた2つのフレームの間に新しいフレームを補間することしかできません。AFMFは現在、VSYNCとは互換性がありません。[13]

ツール

公式AMDディレクトリには以下が記載されている: [35]

名前ソースコードAPIOSタスク
コードXLコードXLDirect3D、OpenGL、OpenCL、VulkanLinux
ウィンドウズ		GPUデバッガー、GPUプロファイラー、CPUプロファイラー、静的OpenCLカーネルアナライザー、およびさまざまなプラグインを含むソフトウェア開発ツールスイート。[36]
AMD CodeXLの静的アナライザーamd-codexl-アナライザーDirect3D、OpenGL、OpenCLLinux
Windows 64ビット		オフラインコンパイラおよびパフォーマンス分析CLIツール。OpenCLカーネル、 HLSLシェーダー、GLSLシェーダーの処理用。AMD
CodeXLツールスイートの一部。このツールを実行するには、 Radeon Software Crimson EditionまたはAMD Catalyst
のいずれかがインストールされている必要があります。[37]
GPU PerfStudio用 D3D 12 プラグインamd-gpuperfstudio-dx12Direct3D 12ウィンドウズGPU PerfStudioのプラグインGPU perfstudio [38]
トゥートルアムド・トゥートル不可知論者Linux
ウィンドウズ		三角形順序最適化ツール；2006年に開発され、レンダリングやメッシュ前処理ツールチェーンの一部として簡単に統合できます。[39] http://mgarland.org/files/papers/quadrics.pdfを参照

HLSL2GLSLは2006年にATI TechnologiesによってBSDライセンスの下でリリースされましたが、GPUOpenの一部ではありません。SPIR -V用の同様のツールが利用可能になるかどうかは、 Vulkan（API）自体の公式リリースと同様に、まだ不明です。GPUOpenの一部と定義されているソースコードは、Linuxカーネル（amdgpuやamdkfd [40]など）、Mesa 3D、LLVMの一部でもあります。

ソフトウェア開発キット

名前ソースAPIOSタスク
アドバンスド メディア フレームワーク (AMF) SDKGitHubDirectX 12Linux、Windows 64ビットプラットフォームと API 固有の詳細のほとんどを抽象化する、軽量でポータブルなマルチメディア フレームワークです。
AMD GPU サービス (AGS) SDKGitHubダイレクトXWindows 64ビット
LiquidVR SDKGitHubDirect3D 11ウィンドウズ仮想現実の滑らかさを向上させる。[41]ハードウェア間の遅延を減らし、ハードウェアがユーザーの頭の動きに追従できるようにすることで、乗り物酔いを解消することが目的である。特に、デュアルGPU構成では、各GPUがディスプレイの片方の目に対して個別にレンダリングを行う。
Radeon 機械学習 (RML) SDKGitHubDirectX 12、Metal、OpenCLLinux、OS X、Windows
Radeon ProRender SDK (旧称 FireRender)GitHubオープンCLLinux、macOS、Windows物理ベースレンダリングエンジン
RadeonRays SDK (旧 FireRays)GitHubDirectX 12、VulkanLinux 64ビット、OS X、Windows 64ビットあらゆるプラットフォーム上の GPU と CPU または APU 向けの、高効率、高性能の異種レイ トレーシング交差ライブラリです。
ラピッドファイアSDKGitHubDirectX、OpenGLウィンドウズAMDのビデオ圧縮アクセラレーションSIPブロックVCE（H.264エンコーダ）とUVD（H.264デコーダ）を「クラウドゲーム」/オフサイトレンダリング に使用できるようにします。
True Audio Next (TAN) SDKGitHubオープンCLWindows 64ビットRadeon GPU アクセラレーションおよびマルチコアの高性能オーディオ信号処理用の SDK。

プロフェッショナルコンピューティング

2022 年現在、AMD コンピューティング ソフトウェア エコシステムはROCmメタプロジェクトの下に再編成されています。

AMD Boltzmann Initiative: amdgpu(Linux カーネル 4.2+) およびamdkfd(Linux カーネル 3.19+)

異種システムアーキテクチャ（HSA）、グラフィックスプロセッシングユニット（GPGPU）上の汎用コンピューティング、および高性能コンピューティング（HPC）に関するソフトウェア

Radeon オープンコンピューティング (ROCm)

AMDの「ボルツマン・イニシアチブ」（ルートヴィヒ・ボルツマンにちなんで名付けられた）は、2015年11月のSuperComputing15 [42] [43] [44] [45] [46]で発表され、Radeon Open Computeプラットフォーム（ROCm）として製品化されました。これは、 CUDAソースコードをHCCとNVCCの両方でコンパイル可能なポータブル（HIP）ソースコードに移植するツールを含む、 NvidiaのCUDAに代わるプラットフォームを提供することを目指しています。

  • Radeon Open Compute Kernel (ROCK) ドライバー
  • Radeon Open Compute Runtime (ROCR) ランタイム
  • HCC: 異種コンピューティングコンパイラ
  • HIP: 移植性のための C++ 異種コンピューティング インターフェース

異種システムアーキテクチャ

  • HSAIL-GDB: HSA中間層(HSAIL)用のGNUデバッガベースのデバッグ環境を提供します。
  • HSA ランタイム API
  • Kaveri および Carrizo 向け Linux amdkfd v1.6.1 リリース

各種（非推奨）

  • OpenCLで書かれた高速フーリエ変換用のclFFTライブラリ
  • HCC に最適化された C++ で書かれた高速フーリエ変換用の hcFFT ライブラリ

可用性

GPUOpenは、2016年1月26日よりMITライセンスの下でGitHubを通じて一般公開される。[4]

GPUOpen と、 Linux カーネル、Mesa 3D、LLVMなどの確立され広く普及しているフリー ソフトウェア プロジェクトとの間には連動関係があります。

参照

参考文献

  1. ^ AMD: GPUOpen (2016年1月26日). 「GPUOpenへようこそ」. 2016年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  2. ^ abc Tom's Hardware (2015年12月15日). 「AMD GPUOpen: オープンソース開発への注力」 . 2016年1月24日閲覧。
  3. ^ Maximum PC (2015年12月15日). 「AMD Radeon Technologies Group Summit: GPUOpenとソフトウェア」 . 2016年1月24日閲覧。
  4. ^ abc AnandTech (2015年12月15日). 「AMDのGPUOpen開発ツールバンドル、2016年版」。2015年12月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年1月24日閲覧。
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  6. ^ PC Games Hardware [ドイツ語] (2015年12月16日). 「AMD GPU Open: Radeonソフトウェアは100%オープンソース化」. PC Games Hardware (ドイツ語).
  7. ^ Thibieroz, Nicolas (2016年1月26日). 「GPUをオープンにする時が来た」. GPUOpen . 2016年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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  14. ^ 「AMDは、StarfieldがNvidia DLSSを追加することを止めるものは何もないと主張」The Verge 2023年8月24日2023年9月6日閲覧。
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  • 公式サイト
  • 高忠実度アップスケーリングをサポートするゲームのリスト - リストはWikipediaからPCGamingWikiに移動されました
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