GeForce GTX 1070 と RADEON RX 480 を購入したので DirectX12 対応表(下記リンク)を更新しました。Skylake (Intel HD Graphic 530 Gen 9) のデータも追加してあります。

Direct3D 12 (DirectX 12) Windows 詳細

↑表は大きいのでリンク先で見て下さい。

Windows と同時に D3D12 SDK も更新されており、いくつか機能追加が行われています。ID3D12Device1 が増えており Root Signature も修正が入りました。一番大きなトピックはおそらく ShaderModel 6.0 でしょう。上の表には ShaderModel 6.0 の Wave/Lane 関連のパラメータも追加しました。ただし今のところ対応している GPU は無いようです。

HLSL Shader Model 6.0

D3D ではありませんが、同じ低レベル API である Metal も大幅な機能拡張が行われているようです。もともと PowerVR 6 (Rogue) 向けだった Metal は昨年 Desktop GPU でも使えるようになりましたが、機能面では API に合わせた ES 3.1 相当のままでした。

今年の更新では Metal でも Tessellator が使えるようになり、D3D11/GL4 相当へと拡張が施されるようです。ただし Pipeline は独自で HS,DS,GS が無く、代わりに CS (ComputeShader) が割り当てられています。Desktop GPU だけでなく PowerVR 7XT 世代の Mobile GPU (Apple A9, iPhone 6s 世代) も対応しています。


関連エントリ
Direct3D 12 GeForce GTX970 は FeatureLevel 12_1 対応、Resource Bind/Heap Tier は低い



ARMv8A NEON flop
Apple Cyclone 128bit mla 2 16
Apple Typhoon 128bit mla 2 16
Apple Twister 128bit mla 3 24
NVIDIA Denver 128bit mla 1 + add 1 12
ARM Cortex-A53 64bit mla 2 8
ARM Cortex-A57 64bit mla 2 8
ARM Cortex-A72 64bit mla 2 8
Qualcomm Kyro 64bit mla 1 + add 1 6
ARMv7A NEON flop
ARM Cortex-A8 64bit mla 1 4
ARM Cortex-A9 32bit mac 1 2
ARM Cortex-A9 NEON 64bit mla 1 4
ARM Cortex-A7 32bit fma 1 2
ARM Cortex-A15 64bit fma 2 8
Qualcomm Scorpion 128bit mla 1 8
Qualcomm Krait 128bit fma 1 8
Apple Swift 128bit fma 1 8

暫定のまとめ。上の表は単精度のみです。vfpbench の結果から推定した値になります。
倍精度 (ARMv8A のみ) は下記のとおりです。

ARMv8A NEON flop-dp
Apple Cyclone 128bit mla 2 8
Apple Typhoon 128bit mla 2 8
Apple Twister 128bit mla 2 8
NVIDIA Denver 128bit mla 1 + add 1 6?
ARM Cortex-A53 64bit mla 2 4
ARM Cortex-A57 64bit mla 2 4
ARM Cortex-A72 64bit mla 2 4
Qualcomm Kyro 64bit mla 1 + add 1 3


関連ページ
CPU の浮動小数点演算能力の詳細
64bit ARMv8A CPU Core
VFP Benchmark Log 計測結果まとめ


Snapdragon 820 は Qualcomm 独自の 64bit CPU core Kyro を搭載しています。vfpbench で浮動小数点演算速度を計測してみました。

Qualcomm はもともと自社製 CPU core の Scorpion や Krait シリーズを採用していました。早い時期から 1GHz を超える高クロック化、また multi-core 化を実現しており主にハイエンド SoC での差別化を図っています。

ところが 64bit 時代に入ると一転し、フラグシップの Snapdragon 810 も ARM の一般的な Cortex-A57/A53 の big.LITTLE 構成となっていました。Kyro は久々に登場した Qualcomm の独自 CPU でかつ初の 64bit core になります。

2 + 2 の非対称 Multi core なので vfpbench では正しく計測することができませんでした。そのため Single-Thread 時の結果を中心に見ています。

Snapdragon 820 Kyro (2.2GHz x2 + 1.6GHz x2)

ARCH: ARMv8A
CPU core: 4
VFP: AArch64 NEON
FMA: Yes
NEON: Yes
Result
  SingleT SP max: 10.517 GFLOPS
  SingleT DP max:  5.216 GFLOPS

上の値は 1 core あたりの性能です。思ったよりも低い数値が出ています。より詳細なログは下記の通り。

* VFP/NEON (単精度 fp) single-thread
                                   sec       MFLOPS
---------------------------------------------------
FPU fmul (32bit x1) n8        :    0.469     2559.9
FPU fadd (32bit x1) n8        :    0.251     4777.4
FPU fmadd (32bit x1) n8       :    0.571     4205.1
NEON fmul.2s (32bit x2) n8    :    0.456     5257.7
NEON fadd.2s (32bit x2) n8    :    0.252     9510.8
NEON fmla.2s (32bit x2) n8    :    0.456    10516.8
NEON fmul.4s (32bit x4) n8    :    0.913     5258.8
NEON fadd.4s (32bit x4) n8    :    0.489     9825.7
NEON fmla.4s (32bit x4) n8    :    0.924    10387.4
FPU fmul (32bit x1) ns4       :    1.141     1051.6
FPU fadd (32bit x1) ns4       :    0.685     1752.7
FPU fmadd (32bit x1) ns4      :    0.913     2630.1
NEON fmul.2s (32bit x2) ns4   :    1.141     2103.5
NEON fadd.2s (32bit x2) ns4   :    0.685     3504.8
NEON fmla.2s (32bit x2) ns4   :    1.146     4187.6
NEON fmul.4s (32bit x4) ns4   :    1.144     4194.1
NEON fadd.4s (32bit x4) ns4   :    0.728     6595.9
NEON fmla.4s (32bit x4) ns4   :    1.142     8403.3
FPU fmul (32bit x1) n1        :    0.459     2614.5
FPU fadd (32bit x1) n1        :    0.274     4380.9
FPU fmadd (32bit x1) n1       :    4.568      525.5
NEON fmul.2s (32bit x2) n1    :    0.458     5245.7
NEON fadd.2s (32bit x2) n1    :    0.251     9562.2
NEON fmla.2s (32bit x2) n1    :    3.651     1314.6
NEON fmul.4s (32bit x4) n1    :    0.913     5257.8
NEON fadd.4s (32bit x4) n1    :    0.488     9828.5
NEON fmla.4s (32bit x4) n1    :    3.651     2629.5
NEON fmul.4s (32bit x4) n12   :    1.376     5234.2
NEON fadd.4s (32bit x4) n12   :    0.720    10001.3
NEON fmla.4s (32bit x4) n12   :    1.381    10429.9

乗算、加算ともに 64bit 単位で、1 cycle あたり 乗算1, 加算2 の構成になっているように見えます。よって 32bit 単精度の場合は 6 flop/cycle となり、Atom 系 (Silvermont, Airmont) に近い値になると思われます。同時に積和命令だけではピークにならないので、実際の理論値はおそらく 6 flop x 2.2GHz = 13.2 GFLOPS くらいでしょうか。2+2 の 4 core で 45.6 GFLOSP 前後。

上の vfpbench の結果は 4 flop/cycle 時のピーク値なので、4 x 2.2GHz = 8.8 GFLOPS。それよりも数値が伸びているので、2.2GHz よりも高い clock に boost されている可能性があります。もしくは、パイプラインが深いために vfpbench でピーク性能を捉えきれていないだけかもしれません。

どちらにせよ、浮動小数点演算だけに注目すると若干控えめな結果といえます。世代が上がる毎に浮動小数点演算をひたすら強化してきた Apple Aシリーズとは大きく特性が異なります。なにせ Apple A9 Twister に至っては 24 flop/clock で初期の AVX を超えています。

* VFP/NEON (倍精度 fp) single-thread
                                   sec       MFLOPS
---------------------------------------------------
FPU fmul (64bit x1) n8        :    0.465     2578.8
FPU fadd (64bit x1) n8        :    0.251     4781.4
FPU fmadd (64bit x1) n8       :    0.685     3506.0
NEON fmul.2d (64bit x2) n8    :    0.913     2627.7
NEON fadd.2d (64bit x2) n8    :    0.489     4912.0
NEON fmla.2d (64bit x2) n8    :    0.924     5194.1
FPU fmul (64bit x1) ns4       :    1.369      876.4
FPU fadd (64bit x1) ns4       :    0.685     1752.6
FPU fmadd (64bit x1) ns4      :    0.913     2629.6
NEON fmul.2d (64bit x2) ns4   :    1.369     1752.7
NEON fadd.2d (64bit x2) ns4   :    0.727     3303.5
NEON fmla.2d (64bit x2) ns4   :    1.369     3505.0
FPU fmul (64bit x1) n1        :    0.456     2629.0
FPU fadd (64bit x1) n1        :    0.274     4379.8
FPU fmadd (64bit x1) n1       :    5.477      438.2
NEON fmul.2d (64bit x2) n1    :    0.913     2629.1
NEON fadd.2d (64bit x2) n1    :    0.489     4911.5
NEON fmla.2d (64bit x2) n1    :    3.651     1314.6
NEON fmul.2d (64bit x2) n12   :    1.369     2629.6
NEON fadd.2d (64bit x2) n12   :    0.721     4992.3
NEON fmla.2d (64bit x2) n12   :    1.380     5215.8

倍精度の結果からも 64bit 単位のパイプラインになっているようです。余裕があれば、Multi-Thread 時を含めてもう少し詳しく調べてみたいと思っています。


関連エントリ
iPhone SE, Apple A9 の浮動小数点演算速度
Raspberry Pi 3 の速度比較, Cortex-A53 の速度
ARM Cortex-A53 の浮動小数点演算速度とコンパイル時間の比較
iPod touch 6 の浮動小数点演算速度は Core 2 Duo ライン超え
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Snapdragon 820 (Adreno 530) の OpenGL ES の extension 結果です。Snapdragon 820 は Qualcomm 独自の 64bit CPU Kyro を搭載し、GPU も Adreno 530 に強化されています。

HTC 10 Snapdragon 820 Android 6.0 
CPU Kyro 2+2 core
GPU Adreno 530

Android 6 なので ES 3.1 AEP 止まりですが、Android N 以降では ES 3.2 と Vulkan に対応するものと思われます。この中では ASTC HDR 対応が目を引きます。今までサポートしていたのは Mali だけでした。

GL_VENDOR:   Qualcomm
GL_RENDERER: Adreno (TM) 530
GL_VERSION:  OpenGL ES 3.1 V@145.0 (GIT@I7b6ba47bd6)

GL_EXTENSIONS:
GL_OES_EGL_image
GL_OES_EGL_image_external
GL_OES_EGL_sync
GL_OES_vertex_half_float
GL_OES_framebuffer_object
GL_OES_rgb8_rgba8
GL_OES_compressed_ETC1_RGB8_texture
GL_AMD_compressed_ATC_texture
GL_KHR_texture_compression_astc_ldr
GL_KHR_texture_compression_astc_hdr
GL_OES_texture_compression_astc
GL_OES_texture_npot
GL_EXT_texture_filter_anisotropic
GL_EXT_texture_format_BGRA8888
GL_OES_texture_3D
GL_EXT_color_buffer_float
GL_EXT_color_buffer_half_float
GL_QCOM_alpha_test
GL_OES_depth24
GL_OES_packed_depth_stencil
GL_OES_depth_texture
GL_OES_depth_texture_cube_map
GL_EXT_sRGB
GL_OES_texture_float
GL_OES_texture_float_linear
GL_OES_texture_half_float
GL_OES_texture_half_float_linear
GL_EXT_texture_type_2_10_10_10_REV
GL_EXT_texture_sRGB_decode
GL_OES_element_index_uint
GL_EXT_copy_image
GL_EXT_geometry_shader
GL_EXT_tessellation_shader
GL_OES_texture_stencil8
GL_EXT_shader_io_blocks
GL_OES_shader_image_atomic
GL_OES_sample_variables
GL_EXT_texture_border_clamp
GL_EXT_multisampled_render_to_texture
GL_OES_shader_multisample_interpolation
GL_EXT_texture_cube_map_array
GL_EXT_draw_buffers_indexed
GL_EXT_gpu_shader5
GL_EXT_robustness
GL_EXT_texture_buffer
GL_EXT_shader_framebuffer_fetch
GL_ARM_shader_framebuffer_fetch_depth_stencil
GL_OES_texture_storage_multisample_2d_array
GL_OES_sample_shading
GL_OES_get_program_binary
GL_EXT_debug_label
GL_KHR_blend_equation_advanced
GL_KHR_blend_equation_advanced_coherent
GL_QCOM_tiled_rendering
GL_ANDROID_extension_pack_es31a
GL_EXT_primitive_bounding_box
GL_OES_standard_derivatives
GL_OES_vertex_array_object
GL_EXT_disjoint_timer_query
GL_KHR_debug
GL_EXT_YUV_target
GL_EXT_sRGB_write_control
GL_EXT_texture_norm16
GL_EXT_discard_framebuffer
GL_OES_surfaceless_context
GL_OVR_multiview
GL_OVR_multiview2
GL_EXT_texture_sRGB_R8
GL_KHR_no_error
GL_EXT_debug_marker
GL_OVR_multiview_multisampled_render_to_texture
GL_EXT_buffer_storage
GL_EXT_blit_framebuffer_paramsDisabled

Adreno 400 等、他の GPU のデータは下記からどうぞ。

CPU/GPU OpenGL ES Extension (Mobile GPU)


家の Vive Controller 置き場

vive_controller_stand.jpg

RADEON RX 480 が発表されたので、VR 対応 GPU のおおよその値段を比べてみました。いずれも登場時のもので、その後の値下げ等は考慮していないものです。
VR 対応 GPU の Spec については こちら(wiki) を参照してください。

GeForce GTX1080 $599
GeForce GTX1070 $379
GeForce GTX TITAN X $999
GeForce GTX980 Ti $649
GeForce GTX980 $549
GeForce GTX970 $329
RADEON RX 480 $199
RADEON R9 Fury X $649
RADEON R9 Nano $649
RADEON R9 Fury $549
RADEON R9 390X $429
RADEON R9 390 $329
RADEON R9 290X $549
RADEON R9 290 $399

↓ Wiki もたまに更新しています。

HMD VR Device spec 一覧


関連エントリ
HTC Vive のセットアップと PC スペック、遅い PC で動くかどうか
HTC Vive (VR ヘッドマウントディスプレイ) の接続


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