รู้จัก Mantle เอพีไอแรงทะลุโลก

head

บทความนี้ได้รับการเผยแพร่ครั้งแรกในนิตยสาร Future Gamer ฉบับที่ 210 ประจำเดือนเมษายน 2557

ช่วงที่ผ่านมา นอกจาก AMD จะเปิดตัวการ์ดกราฟิกซีรีย์ R สุดแรงและเอพียู Kaveri สุดคุ้มกันไปแล้วหลายคนอาจจะพอเคยได้ยินว่าทางบริษัทได้มีการกล่าวถึง Mantle ในงานสัมมนาหลายต่อหลายครั้ง ตลอดจนได้ยินข่าวว่ามีผู้พัฒนาเกมหลายรายให้ความสนใจกับลูกเล่นดังกล่าวจนถึงกับต้องออกอัปเดตตัวเกมเป็นกรณีพิเศษให้รองรับ Mantle โดยเฉพาะ ยกตัวอย่างเช่น Battlefield 4 และ Thief ด้วยความเชื่อมั่นในศักยภาพว่ามันจะช่วยทำให้เกมการเล่นไหลลื่นขึ้น ซึ่งคนที่จะยิ้มแก้มปริก็คงไม่ใช่ใครอื่นนอกจากเกมเมอร์อย่างเราๆ ที่อาจจะได้เอนจอยกับเฟรมเรตสูงทะลุเพดานบิน (หรือเปล่า?) สำหรับผู้ที่ไม่เคยได้ยินมาก่อนหรืออยากจะศึกษาทำความเข้าใจกับ Mantle ยิ่งขึ้นก็ขอให้อ่านต่อไป เพราะผมขันอาสา บ.ก. พาเพื่อนๆ ไปรู้จักกับคุณสมบัติใหม่นี้เองครับ

สาเหตุที่ต้องมี Mantle

ผู้ที่เกิดทันเล่นเกมในยุค MS-DOS (บอกอายุอีกแล้ว -_-‘) น่าจะเคยทราบความยากลำบากของการเล่นเกมคอมพิวเตอร์ในสมัยนั้นได้เป็นอย่างดี เพราะกว่าจะเล่นได้เราต้องเสียเวลาเข้าไปปรับความเข้ากันได้กับฮาร์ดแวร์ (hardware compatible) ในเมนูก่อนเข้าไปเล่นเกมอยู่เสมอ สาเหตุก็คือในสมัยนั้นยังไม่มีตัวกลางที่เชื่อมระหว่างซอฟแวร์กับฮาร์ดแวร์ให้คุยกันรู้เรื่อง ผู้พัฒนาจึงต้องเขียนให้เกมของตนรองรับกับฮาร์ดแวร์ที่วางขายในตลาด! ซึ่งนับว่าเสียเวลามาก จึงได้มีผู้คิดค้นเอพีไอ หรือ ส่วนต่อประสานโปรแกรมประยุกต์ (application programming interface: API) สำหรับเกมขึ้นมา คราวนี้ทั้งผู้ผลิตฮาร์ดแวร์และซอฟแวร์จึงทำงานง่ายขึ้นเพราะเพียงพัฒนาผลิตภัณฑ์ของตนให้รองรับไอพีไอที่ว่านี้ก็มั่นใจได้แล้วว่าจะใช้งานร่วมกันได้แน่นอน

ภาพอธิบายองค์ประกอบของ Mantle
ภาพอธิบายองค์ประกอบของ Mantle

ปัจจุบันเอพีไอที่ได้รับความนิยมและกล่าวถึงมากที่สุดในแวดวงพีซีคงหนีไม่พ้น Direct3D (เป็นส่วนหนึ่งของ DirectX) ที่ปัจจุบันได้รับการพัฒนามาถึงเวอร์ชัน 11 แล้ว อย่างไรก็ตาม AMD กล่าวว่า ปัญหาของการใช้เอพีไอกลางเช่น Direct3D ก็คือ ผู้พัฒนาเกมไม่สามารถเรียกใช้งานคุณสมบัติของฮาร์ดแวร์ได้อย่างเต็มที่ เพราะเอพีไอจำเป็นต้องพัฒนาให้รองรับฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ จะเลือกปฏิบัติฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งไม่ได้ นักพัฒนาเกมจึงสามารถเรียกใช้เพียงคำสั่งพื้นฐานที่เอพีไอรองรับ ส่วนผู้พัฒนาฮาร์ดแวร์ก็ต้องคอยอัปเดตไดรเวอร์ผลิตภัณฑ์ของตัวเองสม่ำเสมอเพื่อให้มั่นใจว่าจะรองรับเกมใหม่ได้อย่างเต็มที่ ซึ่งทั้งหมดจึงนับว่าเป็นต้นทุนที่มองไม่เห็น (hidden cost) ที่วนเวียนอยู่ในวัฏจักรวงการเกมพีซีอย่างไม่รู้จักจบสิ้น ตรงกันข้ามกับผู้พัฒนาเกมคอนโซลที่สามารถล้วงลึกถึงตับไตของฮาร์ดแวร์ จึงทำให้สามารถดึงศักยภาพตัวเครื่องออกมาทั้งหมด

กำเนิด Mantle

ด้วยเหตุดังกล่าว AMD จึงเกิดปิ๊งไอเดียพัฒนา Mantle ซึ่งเป็นเอพีไอที่ทำงานในระดับล่างใกล้ชิดกับฮาร์ดแวร์เพื่อดึงความสามารถและประสิทธิภาพมาใช้งานได้เต็มที่ ซึ่งหลักการจะตรงกันข้ามกับเอพีไอที่ทำงานในระดับบนอย่าง Direct3D ที่ไม่สามารถเรียกดึงศักยภาพของฮาร์ดแวร์ออกมาได้ทั้งหมด เปรียบเทียบให้เห็นภาพง่ายๆ ก็คือ Direct3D เหมือนกับการใช้โหมดอัตโนมัติในกล้องถ่ายรูปที่เน้นง่ายและเร็วเข้าว่า แต่ Mantle จะเหมือนกับโหมดอัตโนมือที่ผู้ใช้ต้องปรับแต่งทุกอย่างด้วยตัวเอง แต่ก็ถ่ายได้สนุกและใช้งานลูกเล่นต่างๆ ได้เยอะกว่าครับ

ข้อมูลจาก AMD ระบุว่า Mantle มีองค์ประกอบทั้งสิ้น 3 ประการจึงจะใช้งานได้ อย่างแรกก็คือชุดซอฟแวร์ AMD Catalyst ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการสื่อสารระหว่างโปรแกรมกับสถาปัตยกรรม Graphics Core Next (GCN) ของชิพกราฟิก จึงหมายความว่าฮาร์ดแวร์ที่รองรับ Mantle ในปัจจุบันจึงมีเพียงจีพียู Radeon 7000 หรือใหม่กว่า และเอพียู Kaveri เท่านั้น ส่วนองค์ประกอบสุดท้ายนั่นก็คือเกมหรือโปรแกรมที่พัฒนาให้รองรับ Mantle แล้วนั่นเอง

สำหรับรายละเอียดการทำงานของ Mantle นั้นตามจริงแล้วมีเยอะมาก แต่จะขอสรุปพอให้เห็นภาพกว้างๆ ว่า Mantle จะไปช่วยลดจำนวนงาน (workload) ของโปรเซสเซอร์ให้น้อยลง เพราะผู้พัฒนาสามารถเขียนคำสั่งให้เกมสื่อสารกับจีพียูได้โดยตรง เมื่อปราศจากคอขวดดังกล่าวจึงสามารถนำทรัพยากรที่เหลือไปใช้งานอย่างอื่นเพื่อให้ระบบโดยรวมทำงานเร็วขึ้น

Battlefield 4 คือเกมที่แรกที่ออกอัปเดตมารองรับ Mantle
Battlefield 4 คือเกมที่แรกที่ออกอัปเดตมารองรับ Mantle

แล้วเกมเมอร์จะได้อะไร?

แน่นอนว่าเมื่อโปรเซสเซอร์ไม่ต้องทำงานหนักเหมือนเมื่อก่อนก็หมายความว่าจะมีทรัพยากรเหลือที่จะไปใช้ประมวลผลด้านอื่น นอกจากนี้การที่เกมสามารถสื่อสารกับจีพียูได้โดยตรงก็หมายความว่าการ์ดกราฟิกจะมีผลต่อประสิทธิภาพการเล่นเกมมากขึ้นกว่าเดิม

เมื่อเร็วๆ นี้ DICE ได้ปล่อยอัปเดต Battlefield 4 ที่รองรับ Mantle ออกมาให้ดาวน์โหลดไปติดตั้งได้ฟรี จึงเป็นโอกาสให้เว็บไซต์ Techreport ทำการทดสอบเทียบประสิทธิภาพระหว่างการใช้เอพีไอ Direct3D กับ Mantle อีกทั้งได้ทดสอบร่วมกับเอพียู Kaveri (A10-7850K) เปรียบเทียบกับโปรเซสเซอร์ Haswell (Core i7-4770K) เพื่อให้เห็นความแตกต่างอย่างชัดเจนมากขึ้น ผลการทดสอบพบว่า ประสิทธิภาพที่ได้รับเมื่อเปลี่ยนไปใช้ Mantle มีความแตกต่างอย่างมากหากใช้งานร่วมกับเอพียู Kaveri กล่าวคือในโหมด Direct3D นั้น เฟรมเรตที่ได้จะอยู่ประมาณ 69 FPS ส่วนในโหมด Mantle เฟรมเรตจะพุ่งไปที่ 110 FPS เลยทีเดียว! แต่หากใช้งานร่วมกับโปรเซสเซอร์ Haswell นั้นประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นกลับไม่ได้มากมายนัก โดยในโหมด Direct3D จะอยู่ที่ราว 118 FPS ส่วนในโหมด Mantle จะอยู่ที่ 130 FPS ทั้งนี้สังเกตได้ว่าหากใช้งานร่วมกับโปรเซสเซอร์ Haswell นั้นจะได้เฟรมเรตมากกว่าเมื่อใช้ร่วมกับเอพียู Kaveri ไม่ว่าจะใช้ Mantle หรือไม่ก็ตาม

ผลการทดสอบประสิทธิภาพ Mantle โดยเว็บไซต์ Techreport
ผลการทดสอบประสิทธิภาพ Mantle โดยเว็บไซต์ Techreport

สรุป

หลายคนอาจไม่ทราบว่า Mantle ไม่ใช่เอพีไอแรกที่ได้รับการพัฒนามาเพื่อดึงศักยภาพของชิพกราฟิกเฉพาะค่ายออกมาได้เต็มที่ เพราะเมื่อราวสิบกว่าปีที่แล้ว 3dfx เจ้าของชิพกราฟิก Voodoo อันโด่งดังก็เคยพัฒนาเอพีไอ Glide ออกมาโดยมีวัตถุประสงค์อย่างเดียวกัน ซึ่งได้รับผลตอบรับจากค่ายเกมดีมากจนทำให้สาวก Voodoo (เช่นผมในตอนนั้น) ต้องมองหาเกมที่แปะโลโก้ 3dfx ไว้ข้างกล่องมาเล่นและเชยชมภาพสวยๆ เป็นอาหารตา แต่ก็อย่างที่ทราบกันดีว่าเอพีไอกลางอย่าง Direct3D กับ OpenGL ก็ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นตามมาติดๆ จนกระทั่ง Glide เสื่อมความนิยมและหายไปจากสารบบวงการฮาร์ดแวร์เช่นเดียวกับบริษัทที่สร้างมันขึ้นมา

บรรดาเกมที่ออกมารองรับ Mantle
บรรดาเกมที่ออกมารองรับ Mantle

นิทานเรื่องนี้สอนให้รู้ว่า การที่เอพีไอเฉพาะจะอยู่ตลอดรอดฝั่งไปได้นั้นต้องอาศัยแรงหนุนจากผู้พัฒนาเกมด้วย แต่เนื่องจาก Mantle ยังเป็นเพียงเอพีไอน้องใหม่ การพัฒนาต่างๆ ยังต้องใช้เวลา ยกตัวอย่างเช่น DICE ต้องใช้เวลากว่า 2 เดือนในการแปลงเอ็นจิ้น FrostBite 3 ที่ใช้ใน Battlefield 4 ให้รองรับ Mantle และขณะเดียวกันก็ยังคงต้องทำให้ตัวเกมรองรับเอพีไอเดิมอย่าง Direct3D กับ OpenGL ไปพร้อมกัน จึงเท่ากับว่า Mantle เข้าไปเพิ่มต้นทุนการผลิตเกมให้มากขึ้น อีกทั้ง Mantle ยังคงใช้ได้แต่เฉพาะพีซีที่ลง Windows เท่านั้น ณ ปัจจุบัน และไม่สามารถใช้งานร่วมกับระบบปฏิบัติการ Linux, OS X หรือ Steam OS ตลอดจน Xbox One และ PlayStation 4 ได้เลย การขาดคุณสมบัติรองรับมัลติแพลตฟอร์มเช่นนี้อาจเป็นเหตุให้ค่ายเกมต้องคิดถึงความคุ้มค่าก่อนที่จะลงทุนไปกับ Mantle

นอกจากนี้ ก็ใช่ว่าผู้อยู่เบื้องหลังการพัฒนาเอพีไออื่นจะอยู่เฉย เพราะในงาน Game Developer Conference ซึ่งจัดขึ้นเมื่อกลางเดือนมีนาคมที่ผ่านมายังได้มีส่วนงานสัมมนาที่พูดถึงอนาคตของ DirectX, Direct3D และ OpenGL เวอร์ชันถัดไปที่มีแผนเพิ่มคุณสมบัติที่คล้ายกับ Mantle ที่ให้ผู้พัฒนาดึงศักยภาพของฮาร์ดแวร์มาใช้งานได้อย่างเต็มที่ด้วย จึงน่ากลัวว่าหากเอพีไอกลางเหล่านั้นลอกคุณสมบัติของ Mantle ไปจนหมด ก็จะไม่มีที่ยืนสำหรับเอพีไอเฉพาะอีกต่อไป

แต่ก็ยังคงอีกนานกว่าเอพีไอกลางเหล่านั้นจะพัฒนาเวอร์ชันใหม่สมบูรณ์ เพราะฉะนั้นใครที่มีชุดพีซีที่สามารถใช้งาน Mantle ได้ก็เชิญสำราญกับเกมการเล่นที่ไหลลื่นกันไปก่อนนะครับ

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s