AMD 3D音频技术TrueAudio Next中的CU Reservation是什么？

文章相关引用及参考：映维网

本文来自AMD的Fellow设计工程师Carl Wakeland

（映维网 2018年02月24日）虚拟现实中的创新率先令人们重新把目光投向音频处理，而为了满足虚拟现实要求的全新逼真度标准，正在进行中的音频技术探索提出了一系列全新的和翻新的解决方案。一个摆在我们面前的问题是：“TrueAudio Next如何能真正适用于这种新兴的VR音频处理生态系统？”

1. 一项基本的促成技术

首先需要明确的是，就其核心而言，TrueAudio Next是一个开源的OpenCL音频数学库，可以在GPU或x86 CPU上运行。TrueAudio Next的一个增值组件是通过Radeon驱动程序支持的免费开发者资源预留技术。这种增值组件名为CU Reservation。TrueAudio Next的GPU资源预留功能是GPU计算的独特创新，而这花费很长的研发时间。这是AMD独有的，基本的促成技术，可以开启GPU的全新音频应用，就如同SSE指令把音频转移到CPU，并且开辟了新功能和可扩展性一样。

2. 使得GPU音频加速能够用于工作流程

许多研究论文都是关于在GPU计算上加速音频，并且已经说明了其在显着提高音频吞吐量上的可能性。但我们一直面临的问题是：当音频在GPU上与图形共享资源时，如何实现确定性实时结果；以及如何管理游戏图形和音频之间的资源共享，从而在游戏开发过程中保持两个工作流程的高效运行。

CU Reservation

TrueAudio Next的CU Reservation旨在解决这一问题。我们应该注意到，音频不是VR中新出现的唯一关键实时GPU工作负载。头显头部追踪是VR关键实时功能的另一个例子，而它必须与图形共存，并使用相当大量的GPU计算资源。然而，音频还存在其他问题：游戏中的音频资源负载可以变化，并且特定于内容。而且在典型的游戏开发周期中，音频设计总是排在后面，因为我们首先要确定图形的状态，然后音频设计人员才能设计相应的声音。所以游戏开发者的最后一件事情就是：在最后一刻进行音频设计，并在初始游戏开发过程中仔细调整帧频。CU Reservation的目标有两方面：第一，为GPU上的关键实时音频提供计算资源（独立于高度可变的竞争性图形和计算工作负载）；其次，提供一种确定性方法来挖掘出一套固定的音频计算资源，以帮助减少在临近收尾时的意外。换句话说，在现实世界的开发环境中，使用GPU来处理音频更加容易管理。

3. 对可扩展资源进行可执行的折衷

显然，如果要在游戏中为音频挖掘一定的计算资源，这可能会对游戏的最大帧速率产生影响。因为这样可用于图形的计算资源将变得更少。然而，CU Reservation的优势是开发者可以在开发周期的早期进行权衡折衷，而且这更具确定性。图形和音频团队都可以保留各自的“沙箱”，以避免在最后时刻出现意外情形（比如音频设计师在最后一刻添加更多的声音，然后这会突然影响游戏的图形质量）。音频设计团队可以即时发现自己已经超出了CU Reservation分配的实时容量，并马上对音频设计进行适当的调整（或者与项目负责人商谈要求更多的计算资源）。再次强调，这可以避免意外情形的发生。

我们认为，应用TrueAudio Next的开发者明白VR游戏中实时音频的重要性，而且只要仍然可以实现目标，他们会愿意放弃一定的额外图形绘制调用以实现更为逼真的音频。不需要音频加速的游戏开发者无需为不必要的功能削减可用的计算资源，TrueAudio Next CU Reservation的使用是游戏开发者作出的运行时决策。

在这种情况下，支持CU Reservation的TrueAudio Next可以看作是新音频体验的关键推动因素。