در حوزه توسعه نرم افزار ، امکان تماس با بسته شدن فلز از یک برنامه Swift یک تکنیک قدرتمند است که می تواند عملکرد و عملکرد را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. من به عنوان یک تامین کننده بسته شدن فلزی ، من دست اول شاهد تأثیر تحول آمیز این ادغام در پروژه های مختلف بوده ام. در این پست وبلاگ ، من شما را از طریق فرآیند فراخوانی فلزی از یک برنامه Swift راهنمایی می کنم ، و در طول مسیر بینش و نکات عملی ارائه می دهم.
درک بسته شدن فلز
قبل از غواصی در روند فراخوانی فلزی ، درک این مسئله ضروری است که بسته های فلزی چیست و چرا آنها ارزشمند هستند. فلز گرافیک پایین و سطح محاسباتی اپل است که به گونه ای طراحی شده است که دسترسی به عملکرد بالا به GPU را فراهم می کند. بسته های فلزی بلوک های کد هستند که می توانند بر روی GPU اجرا شوند و به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا کارهای محاسباتی فشرده را از CPU به GPU بارگیری کنند ، که می تواند منجر به بهبود عملکرد قابل توجهی شود.
بسته های فلزی به زبان سایه فلزی (MSL) نوشته شده است ، یک زبان C - مانند برنامه نویسی GPU بهینه شده است. این بسته ها می توانند طیف گسترده ای از کارها را انجام دهند ، از ارائه گرافیک های پیچیده سه بعدی گرفته تا انجام محاسبات موازی در مجموعه داده های بزرگ.
پیش نیازهای
برای تماس با بسته بندی فلزی از یک برنامه Swift ، به چند مورد نیاز خواهید داشت:
- کتیبه: این محیط توسعه یکپارچه اپل (IDE) است و برای توسعه برنامه های سوئیفت که با فلز تعامل دارند ، ضروری است.
- دانش اساسی سوئیفت: شما باید درک خوبی از مفاهیم برنامه نویسی سریع مانند متغیرها ، کارکردها و کلاس ها داشته باشید.
- آشنایی با فلز: درک اساسی از معماری فلز ، از جمله صف فرمان ، بافرهای فرمان و خطوط لوله محاسبه ، مفید خواهد بود.
مرحله 1: یک فایل Shader فلزی ایجاد کنید
اولین قدم ایجاد یک فایل سایه بان فلزی است که شامل بسته شدن فلز است. در Xcode ، یک فایل جدید با.METALپسوند به عنوان مثال ، می توانید آن را نام ببریدmyshader.metalبشر
#include <metal_stdlib> با استفاده از namespace metal ؛ mymetalclosure mymetalclosure هسته (const float4 *inputArray [[بافر (0)]] ، دستگاه float4 *outputarray [[بافر (1)] ، uint id [[thread_position_in_grid]]] {outputArray [id] = inputArray [id] *2.0f ؛ }در این مثال ،MyMetalClosureبسته شدن فلزی ساده است که یک آرایه ورودی از آن را می گیردfloat4مقادیر ، هر عنصر را 2 ضرب می کند و نتیجه را در یک آرایه خروجی ذخیره می کند.
مرحله 2: سایه بان فلزی را در Swift بارگذاری کنید
در برنامه Swift خود ، باید سایه بان فلزی را بارگیری کرده و یک حالت خط لوله محاسباتی ایجاد کنید. در اینجا چگونه می توانید آن را انجام دهید:
وارد کردن کلاس فلزی MetalManager {اجازه دستگاه: mtldevice اجازه دهید CommandQueue: mtlcommandqueue var computepipelinestate: mtlcomputepelinestate؟ init () {دستگاه = mtlCreateSystemDefaultDevice ()! CommandQueue = دستگاه. makecommandqueue ()! اجازه دهید کتابخانه = دستگاه. makedefaultlibrary ()! اجازه دهید KernElfunction = Library.MakeFunction (نام: "MyMetalClosure")! do {computepipelinestate = try tread.makeComputePipelIneState (تابع: Kernelfunction)} گرفتن {چاپ ("خطای ایجاد حالت خط لوله محاسبه: \ (خطا)")}}}}}}}}}}}در این کد ابتدا دستگاه فلزی پیش فرض را دریافت می کنیم و یک صف فرمان ایجاد می کنیم. سپس کتابخانه فلزی پیش فرض را بارگیری می کنیم و بازیابی می کنیمMyMetalClosureعملکرد. سرانجام ، ما یک حالت خط لوله محاسباتی برای عملکرد ایجاد می کنیم.
مرحله 3: بافر داده ها را تهیه کنید
در مرحله بعد ، باید بافر داده های ورودی و خروجی را تهیه کنید. در اینجا مثالی از نحوه انجام آن آورده شده است:
Extension metalManager {func Computation () {اجازه دهید inputData = [float4 (1 ، 1 ، 1 ، 1) ، float4 (2 ، 2 ، 2 ، 2) ، float4 (3 ، 3 ، 3)] اجازه دهید inputbuffer = دستگاه. اجازه دهید outputdatacount = inputdata.count let outputbuffer = دستگاه اجازه دهید CommandBuffer = CommandQueue.makeCommandBuffer ()! اجازه دهید computeencoder = commandbuffer.makeComputeCommandEncoder ()! computeencoder.setcomputepelinestate (computepipelinestate!) computeencoder.setBuffer (inputBuffer ، افست: 0 ، فهرست: 0) computeencoder.setBuffer (OutputBuffer ، OutputBuffer ، جبران: 0 ، 1) let the threadexecutionwidth = tretherdthradgtrydthreadexecutionexecutionexecationexectate! mtlsize (عرض: threadexecutionwidth ، ارتفاع: 1 ، عمق: 1) اجازه دهید threadgroupspergrid = mtlsize (عرض: (inputdata.count + threadexecutionwidth - 1) / threadexectionwidth ، ارتفاع: 1 ، عمق computeencoder.dispatchgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgridpridgridgridgridgridgridgridgridgridgridgندند ( ThreadSperThreadGroup) computeencoder.endencoding () commandbuffer.commit () commandbuffer.waituntilcompleted () let outputpointer = outputbuffer.contentents (). bindMemory (به: float4 ، ظرفیت: outputDatacount) اجازه دهید خروجی: outputarray = arraybuffertepebuffertarray (issafeterpoofertarraybuffertarray (usifinterpeterpooterpebuffertarray) outputdatacount)) چاپ (outputarray)}}در این کد ، ما بافر داده های ورودی و خروجی ایجاد می کنیم. سپس ما یک بافر فرمان و یک رمزگذار فرمان محاسباتی ایجاد می کنیم. ما حالت خط لوله محاسبات و بافرهای ورودی و خروجی را تنظیم می کنیم. پس از آن ، ما تعداد گروههای نخ و نخ را در هر گروه محاسبه می کنیم و عملکرد محاسبات را اعزام می کنیم. در آخر ، ما منتظر هستیم تا بافر فرمان داده های خروجی را تکمیل و بازیابی کنیم.
مرحله 4: با بسته شدن فلز تماس بگیرید
برای تماس با بسته فلزی ، شما به سادگی باید با آنها تماس بگیریدانجام رایانهروش در برنامه سریع خود:
اجازه دهید metalmanager = metalmanager () metalmanager.performcomputation ()با این کار بسته شدن فلز روی GPU اجرا می شود و نتیجه خروجی را چاپ می کند.
مزایای استفاده از بسته های فلزی
استفاده از بسته شدن فلز در برنامه های SWIFT شما چندین مزیت وجود دارد:
- عمل: با بارگیری کارهای محاسباتی فشرده به GPU ، می توانید به پیشرفت های قابل توجهی در عملکرد ، به ویژه برای کارهایی که می توانند موازی شوند ، دست یابید.
- بازده قدرت: GPU ها برای انجام محاسبات موازی به طور مؤثر طراحی شده اند که می تواند منجر به مصرف انرژی کمتری در مقایسه با اجرای همان کارها در CPU شود.
- مقیاس پذیری: بسته شدن فلز می تواند به راحتی مقیاس کند تا از افزایش تعداد هسته در GPU های مدرن استفاده کند.
پیشنهادات بسته شدن فلزی ما
ما به عنوان یک تأمین کننده بسته شدن فلزی ، ما طیف گسترده ای از بسته های فلزی از قبل ساخته شده را ارائه می دهیم که می توانند به راحتی در برنامه های SWIFT شما ادغام شوند. این که آیا شما روی یک بازی ، یک شبیه سازی علمی یا یک برنامه پردازش داده کار می کنید ، بسته شدن فلز ما می تواند به شما در دستیابی به عملکرد بهتر کمک کند.
به عنوان مثال ، اگر در صنعت بسته بندی نوشیدنی هستید ، ممکن است به کلاه های فلزی ما علاقه مند باشید. ما را بررسی کنیدکلاه کلاه فلزیباکلاه بطری آبجو فلزیوتپیچ و تاب فلزی درپوشپیشنهادات این کلاه های فلزی با کیفیت بالا برای پاسخگویی به نیازهای محصولات مختلف نوشیدنی طراحی شده اند.
برای تهیه با ما تماس بگیرید
اگر به تعطیلی فلزی ما علاقه مند هستید یا در مورد ادغام آنها در برنامه های سریع خود سؤالی دارید ، دوست داریم از شما بشنویم. ما همچنین می توانیم بسته های فلزی سفارشی متناسب با نیازهای خاص شما را فراهم کنیم. برای شروع یک بحث تهیه و عملکرد برنامه خود را به سطح بعدی برسانید.
منابع
- مستندات توسعه دهنده اپل - فلز: https://developer.apple.com/documentation/metal
- مشخصات زبان سایه دار فلزی: https://developer.apple.com/metal/metal-hading-language-pecification.pdf
