DX12與Mantle到底帶來多大提升？3DMark告訴你

在3DMark v1.5.884的版本中，Futuremark加入了新的API Overhead附加測試，這是一項對DX12、DX11、AMD Mantle API的性能差異性獨立測試，這也是全球首款DX12性能測試工具。

Futuremark的文檔中雖然叫API Overhead測試，但是3DMark軟件里面是叫Driver Overhead測試，測試通過穩步增加繪制調用的方式來測試API的性能，過程中GPU可以輕松處理攝像繪圖調用（Draw Call），但CPU會過載，測試所反饋的結果是在幀速率降低到30FPS之前每秒實現的最大繪制調用數量，分為單線程DX11、多線程DX11、Mantle、DX12四項。這項測試并不是給大家去衡量顯卡性能的，僅是測試在同一套系統上使用不同API的性能差異，不適合用來對比不同硬件平臺的絕對性能。

這項測試所計量的繪圖調用（Draw Call）指令發生在CPU每次通知GPU在屏幕上繪制物體時，每一幀生成的畫面通常需要幾千次繪制調用，圖形API所處理的每次繪圖調用都會增加CPU的負擔，隨著繪圖調用次數的增多，即使GPU還有余力干更多事情的時候，性能也會因CPU而受到限制，DX12與Mantle最大的優勢就在于底層硬件優化了，減少了CPU負擔，提升了多線程運行能力，DX12雖然在渲染流程上跟DX11相似，但每個線程的渲染時間大幅降低，明顯改善了性能。

下面我們就來跑一下這項測試，測試平臺使用Xeon E3-1230 v3處理器，雙通道8GB內存，顯卡分是GeForce GTX 960和Radeon R9 285，操作系統是Windows 10 Build 10056預覽版，顯卡驅動都更新到目前最新的版本。

先來看看AMD Radeon R9 285顯卡的表現

Xeon E3-1230 v3處理器搭配Radeon R9 285顯卡的話，DX11單線程跑出來的結果是992，463 Draw Calls/s，DX11多線程的結果是953，537 Draw Calls/s，使用Mantle API的結果是15，681，210 Draw Calls/s，而DX12的結果是16，993，474 Draw Calls/s，可以看到使用Mantle與DX12的話執行效率提升了非常的多，Mantle每秒最大繪制調用數量是DX11的15.8倍，而DX12的話更是高達17.1倍。

為什么效率提升了這么多？看看系統的負載就知道了，Mantle與DX12測時GPU負載都有差不多過半時間是滿載的，而DX11測試大多數時間負載都非常低，軟件并沒有記錄CPU的負載情況，不過從CPU的溫度記錄來看Mantle與DX12測時CPU的負載狀況也是比DX11測時高的。

下面來看看NVIDIA GTX 960的結果

測試平臺顯卡換成了GeForce GTX 960，Mantle測試自然是無法經行，即使把選項勾上也只運行的DX11與DX12的測試，DX11單線程跑出來的結果是1，240，121 Draw Calls/s，DX11多線程的結果是2，206，859 Draw Calls/s，DX12的結果是10，301，382 Draw Calls/s。

R9 285在單線程DX11與多線程DX11的測試中兩個測試結果是幾乎一樣的，而GTX 960則在開啟多線程后性能提升了1.77倍，可以看得出NVIDIA顯卡對目前的DX11優化明顯比AMD的要好，但是DX12所帶來的提升則沒有AMD那么明顯了，單線程DX11到DX12的提升只有8.3倍。

負載方面，GTX 960與R9 285其實差不多，使用DX11時大多數時間負載非常的低，而開啟DX12后GPU過半時間在滿載，可見DX12對硬件的利用率的確提高了不少，系統資源的利用率得到有效的提高，當然了這必然也也會帶來溫度與功耗上的提升。

3DMark的這項新測試可以讓大家直觀的看到使用Mantle與DX12 API會帶來多大理論性能提升，當然了現在也只是一個預覽，現在Windows 10還沒有正式出來，顯卡廠商對新系統與DX12的支持應該還沒有做好，驅動上應該還有許多優化空間，另外這個測試的結果并不等于實際游戲性能表現，DX12到底能帶來多大的實際提升還得對應的游戲出來后才能知道。