|
Note
|
Vulkan 1.3에서 코어로 승격됨 |
VK_KHR_synchronization2 확장 기능은 파이프라인 배리어, 이벤트, 이미지 레이아웃 전환 및 큐 제출에 대한 개선되었습니다. 이 문서에서는 원본 Vulkan 동기화 작업과 확장 기능에서 제공하는 동기화 작업의 차이점을 보여줍니다. 또한 확장 기능을 활용하기 위해 애플리케이션 코드를 업데이트하는 방법에 대한 예시도 있습니다.
확장 기능의 주요 변경 사항 중 하나는 파이프라인 스테이지와 액세스 플래그가 메모리 배리어 구조에 함께 지정된다는 점입니다. 이로써 둘 사이의 연결이 더욱 명확해졌습니다.
VkDependencyInfoKHR 는 모든 배리어를 단일 위치로 감싸는 기능을 가진 유일하게 필요한 새로운 유형의 구조체입니다.
VkDependencyInfoKHR 의 도입으로 vkCmdSetEvent2KHR 은 vkCmdSetEvent 와 달리 배리어를 추가할 수 있는 기능이 있습니다. 이것은 VkEvent 를 보다 유용하게 사용하기 위해 추가되었습니다. 동기화2(synchronization2)의 VkEvent 은 Vulkan 1.2의 VkEvent 와 상당히 다를 수 있으므로 하나의 VkEvent 에 대한 확장 기능 및 코어 API 호출을 혼용해서는 안 됩니다. 예를 들어, vkCmdSetEvent2KHR() 을 호출한 후 vkCmdWaitEvents() 를 호출해서는 안 됩니다.
VkAccessFlag 의 32비트 부족으로 인해 VkAccessFlags2KHR 유형이 64비트 범위로 생성되었습니다. VkPipelineStageFlags 에서 동일한 문제를 방지하기 위해 VkPipelineStageFlags2KHR 유형도 64비트 범위로 생성되었습니다.
64비트 열거형은 모든 C/C++ 컴파일러에서 사용할 수 없으므로 새 필드에 대한 코드는 열거형 대신 static const 값을 사용합니다. 그 결과, VkPipelineStageFlagBits 및 VkAccessFlagBits 에 해당하는 유형이 없습니다. vkCmdWriteTimestamp() 등의 Vulkan 함수를 포함한 일부 코드는 호출자가 여러 비트의 마스크가 아닌 단일 비트 값 밖에 전달할 수 없는 것을 나타내기 위해 Bits 타입을 사용했습니다. 이러한 호출은 vkCmdWriteTimestamp2KHR() 에서와 같이 Flags 유형을 사용하도록 변환하고 유효한 사용법 또는 자체 코드의 적절한 코딩 규칙을 통해 “1비트만(only 1-bit)” 제한을 강제해야 합니다.
새 플래그는 기존 동기화 플래그와 동일한 비트를 포함되어 있으며, 기본 이름과 값이 동일합니다. 이전 플래그는 코딩 환경의 타입 캐스팅 제약 조건에 따라 새 API에서 바로 사용할 수 있습니다. 다음 두 가지 예는 이름 지정의 차이점을 보여줍니다:
-
VK_PIPELINE_STAGE_COMPUTE_SHADER_BIT에서VK_PIPELINE_STAGE_2_COMPUTE_SHADER_BIT_KHR -
VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT에서VK_ACCESS_2_SHADER_READ_BIT_KHR
VkSubpassDependency 의 파이프라인 스테이지 및 액세스 플래그의 사용법을 업데이트하려면, pNext 에 VkMemoryBarrier2KHR 를 전달할 수 있는 VkSubpassDependency2 를 사용하기만 하면 됩니다.
예를 들면 다음과 같습니다
// VK_KHR_synchronization2를 사용하지 않는 경우
VkSubpassDependency dependency = {
.srcSubpass = 0,
.dstSubpass = 1,
.srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_EARLY_FRAGMENT_TESTS_BIT |
VK_PIPELINE_STAGE_LATE_FRAGMENT_TESTS_BIT,
.dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_FRAGMENT_SHADER_BIT,
.srcAccessMask = VK_ACCESS_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_WRITE_BIT,
.dstAccessMask = VK_ACCESS_INPUT_ATTACHMENT_READ_BIT,
.dependencyFlags = VK_DEPENDENCY_BY_REGION_BIT
};이것을 다음과 같이 바꾸겠습니다
// VK_KHR_synchronization2를 사용하는 경우
VkMemoryBarrier2KHR memoryBarrier = {
.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_MEMORY_BARRIER_2_KHR,
.pNext = nullptr,
.srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_EARLY_FRAGMENT_TESTS_BIT_KHR |
VK_PIPELINE_STAGE_2_LATE_FRAGMENT_TESTS_BIT_KHR,
.dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_FRAGMENT_SHADER_BIT_KHR,
.srcAccessMask = VK_ACCESS_2_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_WRITE_BIT_KHR,
.dstAccessMask = VK_ACCESS_2_INPUT_ATTACHMENT_READ_BIT_KHR
};
// 설정되지 않은 4개의 필드는 사양에 따라
// VkMemoryBarrier2KHR이 pNext에 전달될 때 무시됩니다
VkSubpassDependency2 dependency = {
.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SUBPASS_DEPENDENCY_2,
.pNext = &memoryBarrier,
.srcSubpass = 0,
.dstSubpass = 1,
.dependencyFlags = VK_DEPENDENCY_BY_REGION_BIT
};일부 VkAccessFlags 와 VkPipelineStageFlags 는 하드웨어에서 무엇을 대상으로 하는지 모호한 값을 가졌습니다. 새로운 VkAccessFlags2KHR 및 VkPipelineStageFlags2KHR 은 유지보수성을 위해 이전 값을 그대로 유지하면서 일부 경우에 이를 분리합니다.
VK_PIPELINE_STAGE_VERTEX_INPUT_BIT (현재 VK_PIPELINE_STAGE_2_VERTEX_INPUT_BIT_KHR)은 하나의 파이프라인 스테이지 플래그에 통합하는 대신 인덱스 입력과 정점 입력 모두에 전용 스테이지를 지정하는 2개의 새로운 스테이지 플래그로 분할되었습니다.
-
VK_PIPELINE_STAGE_2_INDEX_INPUT_BIT_KHR -
VK_PIPELINE_STAGE_2_VERTEX_ATTRIBUTE_INPUT_BIT_KHR
VK_PIPELINE_STAGE_ALL_TRANSFER_BIT (현재 VK_PIPELINE_STAGE_2_ALL_TRANSFER_BIT_KHR)은 하나의 파이프라인 스테이지 플래그에 통합하는 대신 다양한 스테이징 명령의 전용 스테이지를 지정하는 4개의 새로운 스테이지 플래그로 분할되었습니다.
-
VK_PIPELINE_STAGE_2_COPY_BIT_KHR -
VK_PIPELINE_STAGE_2_RESOLVE_BIT_KHR -
VK_PIPELINE_STAGE_2_BLIT_BIT_KHR -
VK_PIPELINE_STAGE_2_CLEAR_BIT_KHR
VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT (현재 VK_ACCESS_2_SHADER_READ_BIT_KHR)는 단일 액세스 플래그로 통합하는 대신 다양한 케이스에 대한 전용 액세스를 지정하는 3개의 새로운 액세스 플래그로 분할되었습니다.
-
VK_ACCESS_2_UNIFORM_READ_BIT_KHR -
VK_ACCESS_2_SHADER_SAMPLED_READ_BIT_KHR -
VK_ACCESS_2_SHADER_STORAGE_READ_BIT_KHR
VK_ACCESS_SHADER_WRITE_BIT (현재 VK_ACCESS_2_SHADER_WRITE_BIT_KHR)에는 액세스 플래그가 기술하는 쉐이더 내의 리소스 범위를 보다 명확하게 하기 위해 VK_ACCESS_2_SHADER_STORAGE_WRITE_BIT_KHR 라는 별칭이 부여되었습니다.
VK_PIPELINE_STAGE_TOP_OF_PIPE_BIT 및 VK_PIPELINE_STAGE_BOTTOM_OF_PIPE_BIT 의 사용은 현재로서는 권장하지 않는 것으로, 업데이트는 다음 4가지 경우와 같이 새로운 등가물을 사용하여 간단하게 수행할 수 있습니다.
-
첫 번째 동기화 범위에서의
VK_PIPELINE_STAGE_TOP_OF_PIPE_BIT// From .srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_TOP_OF_PIPE_BIT; // To .srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_NONE_KHR; .srcAccessMask = VK_ACCESS_2_NONE_KHR;
-
두 번째 동기화 범위에서의
VK_PIPELINE_STAGE_TOP_OF_PIPE_BIT// From .dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_TOP_OF_PIPE_BIT; // To .dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_ALL_COMMANDS_BIT_KHR; .dstAccessMask = VK_ACCESS_2_NONE_KHR;
-
첫 번째 동기화 범위에서의
VK_PIPELINE_STAGE_BOTTOM_OF_PIPE_BIT// From .srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_BOTTOM_OF_PIPE_BIT; // To .srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_ALL_COMMANDS_BIT_KHR; .srcAccessMask = VK_ACCESS_2_NONE_KHR;
-
두 번째 동기화 범위에서의
VK_PIPELINE_STAGE_BOTTOM_OF_PIPE_BIT// From .dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_BOTTOM_OF_PIPE_BIT; // To .dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_NONE_KHR; .dstAccessMask = VK_ACCESS_2_NONE_KHR;
VK_KHR_synchronization2 는 레이아웃 전환을 더 쉽게 할 수 있도록 2개의 새로운 이미지 레이아웃 VK_IMAGE_LAYOUT_ATTACHMENT_OPTIMAL_KHR 과 VK_IMAGE_LAYOUT_READ_ONLY_OPTIMAL_KHR 을 추가했습니다.
다음은 색상 첨부와 깊이/스텐실 첨부에 모두 쓰고 다음 그리기에서 둘 다 샘플링하는 그리기 예제입니다. 이전에 개발자는 다음과 같이 레이아웃과 액세스 마스크가 올바르게 일치하는지 확인해야 했습니다:
VkImageMemoryBarrier colorImageMemoryBarrier = {
.srcAccessMask = VK_ACCESS_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT,
.dstAccessMask = VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT,
.oldLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL,
.newLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL
};
VkImageMemoryBarrier depthStencilImageMemoryBarrier = {
.srcAccessMask = VK_ACCESS_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_WRITE_BIT,,
.dstAccessMask = VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT,
.oldLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL,
.newLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL
};하지만 VK_KHR_synchronization2 를 사용하면 이 작업이 간단해집니다.
VkImageMemoryBarrier colorImageMemoryBarrier = {
.srcAccessMask = VK_ACCESS_2_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT_KHR,
.dstAccessMask = VK_ACCESS_2_SHADER_READ_BIT_KHR,
.oldLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_ATTACHMENT_OPTIMAL_KHR, // VK_KHR_synchronization2를 통한 새로운 레이아웃
.newLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_READ_ONLY_OPTIMAL_KHR // VK_KHR_synchronization2를 통한 새로운 레이아웃
};
VkImageMemoryBarrier depthStencilImageMemoryBarrier = {
.srcAccessMask = VK_ACCESS_2_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_WRITE_BIT_KHR,
.dstAccessMask = VK_ACCESS_2_SHADER_READ_BIT_KHR,
.oldLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_ATTACHMENT_OPTIMAL_KHR, // VK_KHR_synchronization2를 통한 새로운 레이아웃
.newLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_READ_ONLY_OPTIMAL_KHR // VK_KHR_synchronization2를 통한 새로운 레이아웃
};새로운 경우 VK_IMAGE_LAYOUT_ATTACHMENT_OPTIMAL_KHR 은 사용된 이미지 형식에 따라 상황에 맞게 적용하여 작동합니다. 따라서 colorImageMemoryBarrier 가 색상 포맷으로 사용되고 있는 한 VK_IMAGE_LAYOUT_ATTACHMENT_OPTIMAL_KHR 은 VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL 에 매핑됩니다.
또한 VK_KHR_synchronization2 를 사용하면, oldLayout 이 newLayout 과 같으면 레이아웃 전환이 수행되지 않고 이미지 내용이 보존됩니다. 사용되는 레이아웃이 이미지 레이아웃과 일치할 필요도 없으므로 다음과 같은 배리어가 유효합니다:
VkImageMemoryBarrier depthStencilImageMemoryBarrier = {
// 그 외의 필드는 생략
.oldLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED,
.newLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED,
};VK_KHR_synchronization2 에서는 vkQueueSubmit2KHR 명령을 추가하며, 이 명령의 주요 목적은 커맨드 버퍼와 세마포어를 확장 가능한 구조체로 래핑하는 함수의 구문을 정리하는 것입니다. 여기에는 Vulkan 1.1, VK_KHR_device_group 및 VK_KHR_timeline_semaphore 로부터의 변경 사항이 포함되어 있습니다.
다음 일반 큐 서브미션 호출의 예를 들어 보겠습니다
VkSemaphore waitSemaphore;
VkSemaphore signalSemaphore;
VkCommandBuffer commandBuffers[8];
// VK_KHR_timeline_semaphore가 pNext 이용 가능
VkTimelineSemaphoreSubmitInfo timelineSemaphoreSubmitInfo = {
// ...
.pNext = nullptr
};
// VK_KHR_device_group이 pNext 이용 가능
VkDeviceGroupSubmitInfo deviceGroupSubmitInfo = {
// ...
.pNext = &timelineSemaphoreSubmitInfo
};
// Vulkan 1.1에 의해 pNext 이용 가능
VkProtectedSubmitInfo = protectedSubmitInfo {
// ...
.pNext = &deviceGroupSubmitInfo
};
VkSubmitInfo submitInfo = {
.pNext = &protectedSubmitInfo, // 3개의 확장 가능한 구조체를 모두 연쇄시키기
.waitSemaphoreCount = 1,
.pWaitSemaphores = &waitSemaphore,
.pWaitDstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT,
.commandBufferCount = 8,
.pCommandBuffers = commandBuffers,
.signalSemaphoreCount = 1,
.pSignalSemaphores = signalSemaphore
};
vkQueueSubmit(queue, 1, submitInfo, fence);이것은 다음과 같이 vkQueueSubmit2KHR 로 변환할 수 있습니다
// 동일한 세마포어 및 커맨드 버퍼 핸들 사용
VkSemaphore waitSemaphore;
VkSemaphore signalSemaphore;
VkCommandBuffer commandBuffers[8];
VkSemaphoreSubmitInfoKHR waitSemaphoreSubmitInfo = {
.semaphore = waitSemaphore,
.value = 1, // VkTimelineSemaphoreSubmitInfo을 대체
.stageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT_KHR,
.deviceIndex = 0, // VkDeviceGroupSubmitInfo을 대체
};
// 이것은 스테이지가 신호 조작을 설정할 수 있도록 허용하는 것입니다.
VkSemaphoreSubmitInfoKHR signalSemaphoreSubmitInfo = {
.semaphore = signalSemaphore,
.value = 2, // VkTimelineSemaphoreSubmitInfo을 대체
.stageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_VERTEX_SHADER_BIT_KHR, // 세마포어에 신호를 보내는 타이밍
.deviceIndex = 0, // VkDeviceGroupSubmitInfo을 대체
};
// 각 VkCommandBuffer마다 하나씩 필요합니다
VkCommandBufferSubmitInfoKHR = commandBufferSubmitInfos[8] {
// ...
{
.commandBuffer = commandBuffers[i],
.deviceMask = 0 // VkDeviceGroupSubmitInfo을 대체
},
};
VkSubmitInfo2KHR submitInfo = {
.pNext = nullptr, // 위의 3개의 구조체는 모두 VkSubmitInfo2KHR에 내장되어 있습니다
.flags = VK_SUBMIT_PROTECTED_BIT_KHR, // 0일 수도 있으며, VkProtectedSubmitInfo로 대체 가능
.waitSemaphoreInfoCount = 1,
.pWaitSemaphoreInfos = waitSemaphoreSubmitInfo,
.commandBufferInfoCount = 8,
.pCommandBufferInfos = commandBufferSubmitInfos,
.signalSemaphoreInfoCount = 1,
.pSignalSemaphoreInfos = signalSemaphoreSubmitInfo
}
vkQueueSubmit2KHR(queue, 1, submitInfo, fence);위의 두 예제 코드 차이점은 서브미션이 끝날 때까지 기다리는 vkQueueSubmit 호출에 비해 vkQueueSubmit2KHR 은 정점 쉐이더 스테이지가 완료되면 VkSemaphore signalSemaphore 에 신호를 보낸다는 점입니다.
vkQueueSubmit 의 세마포어 시그널링 동작을 vkQueueSubmit2KHR 에서 동일하게 에뮬레이트하려면 stageMask 를 VK_PIPELINE_STAGE_2_ALL_COMMANDS_BIT 로 설정하면 됩니다.
// 모든 작업이 완료될 때까지 대기
VkSemaphoreSubmitInfoKHR signalSemaphoreSubmitInfo = {
// ...
.stageMask = VK_PIPELINE_STAGE_2_ALL_COMMANDS_BIT,
// ...
};이 확장 기능을 기본적으로 지원하지 않는 디바이스의 경우, Vulkan-Extensionlayer 저장소에 이식 가능한 구현이 있습니다. 이 레이어는 모든 Vulkan 디바이스에서 작동합니다. 자세한 내용은 레이어 문서 및 Sync2Compat.Vulkan10 테스트 사례를 참조하세요.
|
Note
|
|