GPU行业报告：研究框架（112页）

DirectX是Direct eXtension的简称，作 为一种API，是由微软公司创建的多媒体编 程接口。DirectX可以让以Windows为平 台的游戏或多媒体程序获得更高的执行效 率，加强3D图形和声音效果，并提供设计 人员一个共同的硬件驱动标准，让游戏开 发者不必为每一品牌的硬件来写不同的驱 动程序，也降低用户安装及设置硬件的复 杂度。DirectX已被广泛使用于Windows 操作系统和Xbox主机的电子游戏开发。OpenGL是Open Graphics Library的简 称，是用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言 、跨平台的应用程序编程接口（API），相 比DirectX更加开放。这个接口由近350个 不同的函数调用组成，用来绘制从简单的 二维图形到复杂的三维景象。OpenGL常 用于CAD、虚拟现实、科学可视化程序和 电子游戏开发。 正是由于OpenGL的开放，所以它可以被 运行在Windows、MacOS、Linux、安 卓、iOS等多个操作系统上，学习门槛也比 DirectX更低。但是，效率低是OpenGL的 主要缺点。

Metal是Apple在2014年创建的接近底层的，低开 销的硬件加速3D图形和计算着色器API。Metal在 iOS 8中首次亮相。Metal在一个API中结合了类似 于OpenGL和OpenCL的功能。它旨在通过为iOS， iPadOS，macOS和tvOS上的应用程序提供对GPU 硬件的底层访问来提高性能。相较于OpenGL ES， Metal减少了10倍的代码拥挤，提供了更好的解决 方案，并将会在苹果设备中取代OpenGL。Metal 也支持英特尔HD和IRIS系列GPU、AMD的GCN和 RDNA GPU、NVIDIA GPU。Metal也是可以使用 Swift或Objective-C编程语言调用的面向对象的API 。GPU的全部操作是通过Metal着色语言控制的。  2017年，苹果推出了Metal的升级版Metal2，兼 容前代Metal硬件，支持iOS11，MacOS和 tvOS11。Metal2可以在Xcode中更有效地进行配 置和调试，加快机器学习速度，降低CPU工作量， 在MacOS上支持VR，充分发挥A11 GPU的特性。  

Vulkan是一种低开销，跨平台的3D图像和计算API 。Vulkan面向跨所有平台的高性能实时3D图形应用 程序，如视频游戏和交互式媒体。与OpenGL， Direct3D 11和Metal相比，Vulkan旨在提供更高的 性能和更平衡的CPU/GPU用法。除了较低的CPU使 用外，Vulkan还旨在使开发人员更好地在多核CPU 中分配工作。 Vulkan源自并基于AMD的Mantle API组件，最初 的版本被称为OpenGL的下一代。最新的Vulkan  1.2发布于2020年1月15日，该版本整合了23个额 外经常被使用的Vulkan拓展。