macos - Metal GPU 帧时间行为不直观

Question

我在自己的应用程序中遇到了一个有趣的 Metal 性能问题，我只需对这个示例项目进行小幅调整就可以重现该问题。我的视图大小约为 1600x900，如下所示：

每帧有两个绘制调用，一个用于背景，一个用于线条。背景由 4 个顶点组成，线条大约有 2000 个顶点。当像上面那样绘制场景时，Xcode 的 GPU 帧捕获告诉我整个帧需要大约 4 毫秒（！）。一些意见：

• 首先绘制线条时，帧只需要约 30 µs
• 当仅绘制四个顶点（构成背景）时，帧需要约 3 µs
• 仅绘制线条时，帧需要约 40 µs
• 当像上面那样绘制时，但只有线的前约 900 个顶点，整个帧需要约 4 µs

这对我来说没有意义。为什么上述变化会对帧时间产生如此巨大的影响？这是100倍的差异。

我正在 2018 Mac mini（使用 Intel UHD Graphics 630 1536 MB）上运行代码，以防万一。

---

以下是对演示项目所做的更改：

1. 在初始化期间创建两个MTLBuffers

AAPLVertex quadVertices[] = { ... 4 vertices omitted ... };
quadBuffer = [_device newBufferWithBytes:quadVertices length:4 * sizeof(AAPLVertex) MTLResourceStorageModeManaged];

AAPLVertex dataVertices[] = { ... ~2000 vertices omitted ... };
dataBuffer = [_device newBufferWithBytes:dataVertices length:2000 * sizeof(AAPLVertex) MTLResourceStorageModeManaged];

2. 绘制两个缓冲区drawInMTKView：

[renderEncoder setVertexBuffer:quadBuffer offset:0 atIndex:AAPLVertexInputIndexVertices];
[renderEncoder drawPrimitives:MTLPrimitiveTypeTriangleStrip vertexStart:0 vertexCount:4];

[renderEncoder setVertexBuffer:dataBuffer offset:0 atIndex:AAPLVertexInputIndexVertices];
[renderEncoder drawPrimitives:MTLPrimitiveTypeTriangleStrip vertexStart:0 vertexCount:2000];

3. 打开 8x MSAA：mtkView.sampleCount = 8;和pipelineStateDescriptor.sampleCount = 8;

4. 将渲染通道的加载操作更改为MTLLoadActionLoad：renderPassDescriptor.colorAttachments[0].loadAction = MTLLoadActionLoad;

编辑：该项目在我的 Github 上可用。

编辑 2：我在 2020 M1 Macbook 上运行了示例项目，但我无法重现任何要点。基本情况的总帧时间约为 100 µs。不过，我不得不使用 4 的 MSAA 系数，因为 M1 显然不支持 8。

---

为了透明起见，我还在 Apple Developer 论坛上问过这个问题：https ://developer.apple.com/forums/thread/695245 （我希望没关系）

标签： macosgpuintelmetalobjective-c++

Answer 1

看起来这是一个错误，我在以下处理器上运行了您的示例项目：
M1、M1 Pro、M1 Max、Radeon pro 5500M。

我无法重现您的问题。我建议你提交错误报告。