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Vulkan 1.0: Verbesserte 3D-Grafik für Smartphones ab Marshmallow

Vulkan 1.0 ist fertig. Die Grafik-Programmierschnittstelle ermöglicht auf Android-basierten Smartphones und Tablets eine deutlich bessere 3D-Grafikqualität. Künftig werden wir auf den kleinen Bildschirmen eine Spielegrafik erleben, wie wir sie bisher eher von Konsolen und PCs kannten. Und auch dort soll Vulkan zu einer Qualitätssteigerung führen.

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Was ist Vulkan? Vulkan ist eine Low-Level-API und deutlich hardwarenäher als OpenGL. Die Funktionen von Grafikchips lassen sich damit direkter ansprechen und gleichzeitig der Treiber-Overhead reduzieren. Zudem werden mehrere CPU-Kerne effizienter genutzt und das ermöglicht es, bei weniger Systembelastung und mit bestehenden GPUs, mehr und komplexere Objekte darzustellen.

Vulkan ist der Nachfolger von OpenGL und dessen mobiler Variante OpenGL ES. Entwickelt wurde die API vom selben Industrie-Konsortium, der Khronos Group. In dieser Woche wurde die Vulkan-Spezifikation Version 1.0 veröffentlicht. Betriebssystem-, Treiber-, Geräte- und App-Entwickler können jetzt anfangen, mit dem festgelegten Funktionsumfang für Vulkan zu entwickeln.

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Mehr Objekte rendern als bisher - auch auf mobilen Geräten / © Nvidia

Android bekommt Vulkan

Google ist für die Vulkan-Integration in das Android-Betriebssystem verantwortlich. Dort soll es ab Android 6.0 Marshmallow und von späteren Versionen unterstützt werden. In Android N dürfte Vulkan von Anfang an integriert sein. Auch in Windows ab Version 7 bis hin zu Windows 10 und in Linux sowie in Samsungs mobiles Betriebssystem Tizen wird Vulkan integriert.

Dafür, dass Spieleentwickler und Anbieter von 3D-Engines Vulkan auf Android schnell nutzen können, will auch Khronos-Mitglied Nvidia sorgen. Nvidia stellt seit kurzem Vorschauversionen eines entsprechend um Vulkan-Treiber erweiterten Android-Marshmallow für seine Shield-Tablets und das Shield TV zur Verfügung.

Vulkan-Treiber für Snapdragon

Auch Nvidia-Konkurrent Qualcomm unterstützt Vulkan und will zu den ersten zählen, die Vulkan-Treiber liefern. So kann nicht nur der neue High-End-Chip Snapdragon 820 mit seiner Adreno-530-GPU mit Vulkan mehr 3D-Leistung erzielen. Die Adreno 510 GPU im Snapdragon 650 und Snapdragon 652 dürfte ebenfalls berücksichtigt werden.

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Auch der Snapdragon 820 erhält Vulkan-Treiber / © Qualcomm

Vor allem aber wird laut Qualcomm auch die GPU-Serie Adreno 4xx von der Low-Level-API profitieren. Damit könnten viele ältere Smartphones und Tablets ab Snapdragon 415 bis zum Snapdragon 810 nachträglich eine höhere Grafikleistung liefern. Immer vorausgesetzt, dass die jeweiligen Smartphone- und Tablet-Hersteller auch Marshmallow nebst Qualcomm-Treiber anbieten.

Große Unterstützung

Neben Nvidia und Qualcomm gibt es noch weitere Vulkan-Unterstützer. Dazu zählt ARM mit seinen Mali-Grafikkernen, die etwa in Samsungs Exynos-Chips und in denen von MediaTek verbaut werden. Beim Mali T860 und T880 wird explizit eine Vulkan-Unterstützung erwähnt. Der Mali T880 wird auch in Samsungs Exynos 8 Octa 8890 genutzt, von dem erwartet wird, dass er Samsungs Galaxy-S7-Serie zu hoher Leistung verhilft. 

Intel-Partner Imagination Technologies ist mit seiner PowerVR-GPU-Sparte ebenfalls an der Vulkan-Entwicklung beteiligt. Bereits 2015 zeigte das PowerVR-Team eine beeindruckende Vulkan-Demo. Das lässt auch für Atom-basierte Geräte wie etwa die Asus-Smartphones auf mehr 3D-Grafikleistung hoffen. Und auch wenn Nvidias Erzrivale AMD in Smartphones und Tablets nicht mit eigenen Chips vertreten ist, so ist dessen Beteiligung an der Vulkan-Entwicklung doch relevant für PC-Grafikkarten, Notebooks und Spielekonsolen mit Radeon-Grafikchips.

Die Bedeutung von Vulkan bringt der Croteam-Chefentwickler Dean Sekulic auf den Punkt: “Der endlose Kampf zwischen Leistung und Portabilität ist endlich vorüber”. Sekulic spricht Vulkan ein großes Potenzial zu. Erfahrung mit der neuen API sammelte er bei der Mitarbeit an der API und der Anpassung von Croteams eigenes 3D-Spieleengine Serious Engine (The Talos Principle, Serious-Sam-Serie).  Sekulic: “Vulkan hat ein riesiges Potenzial!”

Was ist mit Microsoft und Apple?

Das Potenzial von Vulkan könnte vermutlich noch größer sein, wenn Apple nicht frühzeitig aus der  Vulkan-Entwicklung ausgestiegen wäre. Apple setzt lieber auf die eigens entwickelte Metal-API - sowohl bei seinen iOS-Geräten, als auch bei den Computern mit Mac OS X. Microsoft ist ebenfalls eher am eigenen DirectX 12 als an Vulkan interessiert. Da verwundert es nicht, dass andere sich um die Windows-Versionen von Vulkan kümmern und auch über Windows Phone in der offiziellen Vulkan-Pressemitteilung kein Wort verloren wird.

Mit Apple und Microsoft könnte Vulkan schneller an Bedeutung gewinnen, aber beide Unternehmen zeigen seit Jahren kein Interesse an plattformübergreifenden Grafik-APIs. Zum Leidwesen von Entwicklern, die für mehrere Plattformen entwickeln müssen und zudem die schleppende Weiterentwicklung etwa von DirectX bemängeln.

Vulkan hat ein riesiges Potenzial

Vulkan klingt vielversprechend und lässt insbesondere in Verbindung mit Virtual Reality und Augmented Reality auf imposantere Grafik hoffen. Das lässt noch mehr auf baldige Marshmallow-Updates für Mittelklasse- und Top-Smartphones hoffen, deren Hardware noch gute Dienste leisten. Und vielleicht sogar noch ungeahnte Reserven hat.

Was denkt Ihr über Vulkan? Was erhofft Ihr Euch davon?

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11 Kommentare

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  • Schön! Da setzen die jetzt sozusagen das was sie beim Prozessor (mit Dalvik und nochmal mit ART) angefangen haben (Abstraktionsschichten "killen") jetzt auf dem Grafikchip fort.

    Bin gespannt, was dass noch auf älteren Geräten bringt.
    Hoffe dass kann auch von der CR-Community für ältere Geräte umgesetzt werden.


  • "Damit könnten viele ältere Smartphones und Tablets [...] bis zum Snapdragon 810" diese Formulierung finde ich nicht besonders gelungen. Es suggeriert, dass Geräte mit einem Snapdragon 810 zum alten Eisen gehören und nicht mehr aktuell sind. Es wurden aber kaum Geräte mit dem nachfolgenden Snapdragon 820 offiziell vorgestellt. Also gehört die Gruppe um Sonys Xperia Z5 Serie, dem HTC One M9 und dem One Plus Two immer noch zu den aktuellsten Smartphones. Trotzdem ist der Artikel gut gelungen, da er auch Neulingen gut erklärt was es mit Vulkan auf sich hat.
    PS: das ist eine konstruktive Kritik und soll nicht der Anreiz für Hate-Kommentare sein da das hier mMn. zu Unrecht wäre.


  • Ich denke immer, dass ich meinen Namen lesen würde ^^


  • Hört sich recht gut an... interessanter Artikel, sehr gut geschrieben!


  • Da bin ich ja mal gespannt drauf. Wenn es ordentlich in Android umgesetzt und integriert wird, kann es spannend werden, was da noch so kommt.


  • Tim 17.02.2016 Link zum Kommentar

    Wird Vulkan automatisch von Google für Geräte mit 6.0 nachgeliefert, ähnlich wie irgendwelche Google-App-Updates oder müssen die einzelnen Hersteller das wieder selbst per Update nachliefern?


    • Das kommt, wie im Text beschrieben, auf den jeweiligen Smartphone Hersteller an.
      Außerdem braucht es , um gute Chancen zu haben, eine relativ aktuelle Qualcomm CPU.
      Nativ in Android wird es wahrscheinlich ab N im Code stehen.


      • Da geh ich auch von aus. Bin schon sehr gespannt, was Vulkan angeht. Ich hoffe es wird schnell genutzt. Auf PC und Smartphone. :-)


      • Tim 17.02.2016 Link zum Kommentar

        frage mich nur, wie es da bspw. bei den Exynos-Prozessoren aussieht, die sind ja nun doch auch in "ein paar" Geräten anzutreffen


      • Die werden mit Sicherheit relativ schnell nachziehen mit der Entwicklung von Treibern, wenn nicht sogar gleich auf sein , Tim.


    • Das versuche ich noch herauszufinden. Ich tippe zumindest für den Anfang auf die Hersteller, da die ja die passenden Treiber zur Verfügung stellen müssen. Sobald sie denn da sind.

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