微軟的Windows 10今年夏天就可以發(fā)布了，除了界面和操作上的改進之外，Win10最讓游戲玩家動心的部分莫過于DirectX 12（以下簡稱DX12）了，這是新一代的圖形API規(guī)范，那么它到底能為我們帶來什么樣的變化呢？為了及早用上DX12，我們又該做些什么準備呢？
DX12將帶來3D游戲性能、畫質(zhì)上的提升
對于DX12，我們說起來并不算陌生，前前后后曝光DX12消息的新聞和評測有幾十篇了，大家對DX12相對DX11的性能提升印象很深刻吧，不過另一方面，DX12對我們來說還是“熟悉的陌生人”，我們了解其中的一部分，但是更多的人還沒有最好迎接DX12的準備，今天這篇文章將詳細介紹DX12到底帶來了哪些變化，又有哪些顯卡和平臺將會支持DX12。
1、DX12帶來的新變化
我們都知道微軟會在今年的Windows 10系統(tǒng)帶來DX12，也從之前超能網(wǎng)連篇累牘的報道與測試中知道了DX12改善了底層硬件效率，多線程支持更好，游戲性能更強。但大家對DX12的完整印象依然很模糊，它到底能為我們帶來什么新變化，使用DX12 API的游戲會在畫質(zhì)、性能等方面有質(zhì)的提升嗎？
DX12可以分為三個層次
就像之前的DirectX規(guī)范一樣，DX12實際上也可以分為多個功能不同的功能層（Feature Level），不過DX12這次還多了一個底層優(yōu)化，所以DX12規(guī)范可以視作三個不同層級：
·D3D 12 Low Level API：這部分實際上是見諸報道最多的一部分，DX12相比DX11性能大提升就是底層優(yōu)化的功勞，這也是DX12最吸引人的一點，不論是對游戲開發(fā)者還是對游戲玩家來說都是如此。
底層優(yōu)化部分包括Low Overhead（低開銷）、更多的控制及異步計算（Async Compute）等多個部分，低開銷類似AMD提出的Mantle優(yōu)化，后者也是大幅改善了游戲的多線程效率，降低了驅(qū)動層開銷，現(xiàn)在這部分已經(jīng)可以使用3DMark的Driver Overhead做測試了，詳情可以參考我們之前做過的兩篇測試：
·DX12 Feature Level 12_0：前面的底層優(yōu)化部分實際上是幫助DX12打通了“經(jīng)脈”，提高了開發(fā)者的潛力，但那些并不涉及具體的招式——Feature Level 12_0這部分開始涉及更新的3D渲染方法，包括平鋪資源（Tiled Resoure）、歸類UAV訪問、無綁定（Bindless）等等，其中多項功能實際上DX11.1中就有了，不過DX11中多是T1級別的，現(xiàn)在的則是T2級別的。
·DX12高級功能Feature Level 12_1：跟以往的DX11.1/11.2一樣，DX12還有比Feature Level 12_0更高級的Feature Level 12_1功能，包括立體平鋪資源（Volume Tiled Resources）、保守光柵（Conservative Rasterization）、光柵順序視圖（Raster Order Views）等，這些功能通常屬于可選支持，但它們可以更好地提升開發(fā)者的效率或者游戲畫質(zhì)，同時對顯卡的要求也更高。
以上三部分是DX12規(guī)范的主要內(nèi)容，但這些還不是DX12的全部功能，還記得之前曝光過的DX12黑科技——A、N顯卡混合交火嗎？微軟確實在DX12中嘗試了不同顯卡的混搭技術，該技術名為Muti-Adapter（多顯卡適配器），它就可以把不同架構的GPU聯(lián)合起來渲染。
DX12的多GPU混合渲染演示
微軟的Build大會上做過一個多顯卡的演示，分別使用獨顯及獨顯+集顯兩種方式渲染635幀的UE引擎，其中獨顯渲染幀速35.9fps，支持Muti-Adapter的集顯+獨顯平臺成績?yōu)?9.7fps，小幅優(yōu)勢領先了獨顯平臺。（提升不大的原因主要是獨顯與集顯的性能差距通常很大，并行運算的時候不會有CF/SLI這樣的接近2倍提升，之前Lucid的Virtu技術也是如此。）
Muti-Adapter技術另一個好處就是多卡下對GPU顯存的利用率更高，以往不論是CF還是SLI技術，DX只能將其中一個顯卡的顯存存儲數(shù)據(jù)，另一個顯卡的顯存就浪費了，比如GTX 980 Ti顯卡雙卡SLI時，其總的顯存容量還是4GB，多卡互聯(lián)時其GPU容量并不能翻倍。
現(xiàn)在有了Muti-Adapter技術，它就可以合并所有的顯存而利用了，顯存容量可以翻倍了。（微軟的WDDM 2.0模型還支持了GPU虛擬內(nèi)存，猜測跟這個也有關系）
總之，微軟的DX12最重要的變化就是帶來了底層硬件優(yōu)化，它改善了多線程效率，降低了驅(qū)動開銷，這對游戲玩家和開發(fā)者來說都是大有裨益的。3D渲染技術上DX12也有更新，而在多卡互聯(lián)上，DX12有可能成為黑馬，如果最終對AMD、NVIDIA及Intel核顯異構運算支持到位，那么游戲玩家屆時就不會受CF或者SLI的限制了。
2、DX12顯卡兼容列表
巧婦難為無米之炊，不過在解決米之前我們得先解決做飯用鍋問題——那些顯卡才能支持DX12，或者說完整支持DX12，從前面的介紹來看，支持和完整支持還是有些不同的。
對于DX12支持，我們之前聽到的最多的就是AMD、NVIDIA各自宣稱他們的GCN架構、Fermi及之后的架構都會支持DX12，Intel也是自第四代智能處理器、也就是Haswell開始的核顯開始支持DX12。
這方面，AMD之前公布了具體的DX12兼容列表了，NVIDIA前不久也公布了自家的DX12兼容名單，不過NVIDAI還趁機“黑”了AMD一把，因為AMD的顯卡目前并不完整支持DX12規(guī)范，但N家的GTX 980/980 Ti等GM2xx核心的GPU可以完整支持DX12_1。要知道在DX11時代，AMD的顯卡能完整DX11.1及DX11.2規(guī)范，而NVIDIA的顯卡只能支持到DX11.0，現(xiàn)在只能說是風水輪流轉(zhuǎn)了。
AMD、NVIDIA、Intel對DX12規(guī)范的支持度
AMD、NVIDIA、Intel三家廠商的GPU對DX12的詳細支持規(guī)格可以參考上圖，AMD的GCN 1.0架構（多數(shù)HD 7000及后來的馬甲）只能支持兼容DX12、支持到Feature Level 11_1，HD 7790及R7 260/260X、R9 285等GCN新核心的顯卡可以支持到Feature Level 12_0，但目前所有顯卡都不能完整支持Feature Level 12_1功能。
AMD顯卡的DX12支持列表
NVIDIA方面，雖然Fermi及之后的顯卡都可以兼容DX12，不過真要支持DX12功能還得看Maxwell架構，其中GM1xx第一代Maxwell架構的顯卡可以支持到Feature Level 12_0，包括GTX 980/970/960/Titan X/980 Ti在內(nèi)的第二代Maxwell架構則可以支持到Feature Level 12_1。
Intel方面，Haswell之后的核顯都可以兼容DX12，但說到Feature Levei支持，Haswell及最新的Broadwell依然只能支持到Feature Level 11_1。
當然，事情也得分兩面看，NVIDIA當年不能完全支持DX11.1，就說DX11.1是可選功能，實際影響不大，現(xiàn)在他們能完整支持DX12，就開始宣傳DX12_1的好處，實際上DX12_1的3D功能也不會有什么質(zhì)變，實際游戲中也難說能帶來明顯的體驗差別，大家對這個問題還是淡定就好。
3、DX12平臺及軟件支持
邁過硬件支持這一關之后我們還要面臨軟件平臺支持的問題，這會涉及到我們用的操作系統(tǒng)選擇。
目前能確定支持DX12的系統(tǒng)就只有微軟全力打造的Windows 10系統(tǒng)，以往期待的Windows 7支持DX12的美夢已經(jīng)破滅了，不過微軟多少也發(fā)了點善心——Windows 7/8/8.1用戶可以免費升級Windows 10系統(tǒng)。
微軟之所以如此決絕地讓DX12成為Windows 10專屬，除了保證Windows 10只許勝不許敗的戰(zhàn)略之外，還有一個因素不能忽略——Windows 10升級了WDDM 2.0顯示驅(qū)動引擎，支持DX12必須先支持WDDM 2.0，Windows 7支持的還只是WDDM 1.1。
Widonws 10是目前唯一確定支持DX12的系統(tǒng)
WDDM 2.0中最主要的變化是支持GPU虛擬顯存尋址（GPU virtual memory），所有GPU物理內(nèi)存都被抽象成虛擬內(nèi)存，由GPU負責管理，每個步驟都可以有自己的虛擬內(nèi)存。另一個新功能是驅(qū)動常駐（Driver residency），顯存管理器會數(shù)據(jù)從命令緩沖器提交到驅(qū)動層之前所有分配空間都是常駐的，為此還增加了DDI設備驅(qū)動接口。
支持WDDM 2.0和Windows 10是支持DX12的一個前提，我們現(xiàn)在依然不能確定他們與DX12之間到底誰是因誰是果，但可以肯定的是微軟只讓Windows 10支持DX12更多地還是出于商業(yè)策略，Windows 7/8/8.1在技術上不見得就不能支持WDDM 2.0及DX12，現(xiàn)在我們能做的只能是祈禱Windows 10系統(tǒng)能跟Windows 7一樣大獲成功，成為游戲玩家的首選平臺，不然以后可有得糾結(jié)了。
4、支持DX12的引擎及游戲
有了DX12顯卡和Windows 10平臺，支持DX12還是只賣出第一步，這些內(nèi)容相當于做飯的大廚和廚具，飯菜是否好好吃還得看食材——DX12游戲，這一項是目前進度最慢的，畢竟這是最頂層的，落后于硬件和系統(tǒng)平臺是必然的，反過來說軟硬件平臺沒準備好的話，DX12游戲也不可能運行起來。
支持DX12一勞永逸的方法還是得靠游戲引擎，目前已經(jīng)支持DX12的3D引擎有EPIC的UE 4.4、Crytek的CryEngine、Unity的Unity 5、Oxide Games的Nitrous等，已有的游戲包括《九陽神功》、賽車游戲Forza 5等，前者是CryEnging引擎的，后者是UE引擎的。
還有很多游戲廠商自己開發(fā)的引擎支持DX12，比如Build大會上驚艷四方的Square Enix《最終幻想》所用的 Luminous 引擎打造的的“巫女哭泣”（Witch: Chapter 0）Demo等。
《九陽神功》將成為首個支持DX12的國產(chǎn)游戲
值得一提的是，在首波DX12游戲中，國內(nèi)的游戲廠商這次也走在了前列，Build大會上游戲蝸牛就作為嘉賓發(fā)表了《九陽神功》（英文King of wushu）游戲的開發(fā)經(jīng)歷，它就使用了CryEnging引擎并支持DX12，當然還有NVIDIA的Gameworks特效。
《奇點灰燼》最快6月就能上市了
大部分DX12游戲發(fā)布上市也要等到今年底的圣誕節(jié)期間了，一些游戲大作可能要到明年，不過我們最早能見到的DX12游戲很可能是《奇點灰燼》（Ashes of the Singularity），這款游戲使用的Nitrous引擎也不默認，關注過Mantle的玩家對該引擎另一個作品《Star Sworm》應該很熟悉，它能支持Mantle也就能更好地支持DX12。
不過這款游戲之所以這么快上市很可能是它只是支持了DX12中的底層優(yōu)化功能，這部分功能之前支持Mantle的時候應該已經(jīng)做好了，但它應該沒有完全使用高級DX12渲染功能，否則開發(fā)進度上不會這么快。
總之，DX12雖然是Windows 10功能中的一部分，但對PC游戲玩家來說DX12比目前的DX11性能更強、功能更多，對移動平臺來說，DX12也有著提升性能甚至降低功耗的奇效（GPU利用率上升，CPU功耗可以降低了）。相比DX11需要全新硬件不同，DX12可以兼容AMD、NVIDIA、Intel的DX11顯卡，雖然更高級的功能還是需要全新的硬件，但DX12相對DX11來說總體上并沒有提高硬件需求，這種平滑升級更有利于玩家升級到Windows 10平臺。
