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APU13: Der Battlefield-Schöpfer über AMDs 3D-Schnittstelle Mantle

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Johan Andersson, Technischer Direktor beim schwedischen Battlefield-4-Schöpfer DICE.

(Bild: Martin Fischer)

Johan Andersson, seines Zeichens Technical Director beim schwedischen Entwickler DICE, ist einer der Triebkräfte hinter der 3D-Schnittstelle Mantle. Er gehört zu den wichtigsten Spieleentwicklern weltweit und ist unter anderem für die Frostbite-3-Engine verantwortlich, die etwa das Actionspiel Battlefield 4 antreibt. c't traf Andersson auf AMDs Entwicklerkonferenz APU13 im kalifornischen San Jose.

c't: Die Spielergemeinde und selbst Fachjournalisten wurden von der Ankündigung der 3D-Schnittstelle Mantle Ende September 2013 überrascht. Wann begannen die Arbeiten an Mantle?

Andersson: Vor ungefähr fünf Jahren fingen wir an darüber nachzudenken. Wir hatten damals schon Erfahrung mit Konsolen gesammelt und wollten auch für den PC eine ähnliche Art des Zugriffs und Programmierbarkeit. Wir haben mit verschiedenen Firmen gesprochen, inklusive Intel und Nvidia.

c't: Also haben Sie quasi den Grundstein für Mantle gelegt?

Andersson: Natürlich nicht ich allein, aber ich war wahrscheinlich derjenige, der sich am meisten ins Zeug gelegt hat. Da wir High-End-Spiele für den PC entwickeln, haben wir natürlich einen gewissen Einfluss in der Industrie. Mantle bedeutete für uns bei DICE, ein komplett unterschiedliches Render-Backend zu kreieren. Für AMD hieß es ein Treiberteam aufzubauen, welches seine Ressourcen und Zeit in die Entwicklung einer alternativen 3D-Schnittstelle steckt. Das alles sind große Schritte und ich muss AMD Respekt zollen, dass sie meine Vorschläge umgesetzt haben. Denn keiner der anderen Hersteller hat das getan.

c't: Und wie ging es dann weiter?

Andersson: Schließlich haben sich die Architekturteams jährlich bei uns getroffen und wirklich sehr intensiv über bestimmte Details gesprochen, teilweise über 14 Stunden am Stück. Und dann bin ich auch noch ein paar Mal im Jahr ins Silicon Valley gereist. Die konkrete Arbeit am Mantle-Code startete ungefähr vor anderthalb Jahren.

Battlefield 4 ist das erste Spiel, das Mantle unterstützen wird.

c't: Dann hat AMD tatsächlich ganze Arbeit geleistet, das Projekt geheim zu halten...

Robert Hallock (AMD): Mantle wurde intern als streng geheim eingestuft. Es gab eine Liste von Personen, die davon wissen durften.

War man nicht auf der Liste, dann kannte man noch nicht einmal den Begriff. Ähnlich wurde in der Vergangenheit mit der Eyefinity-Technik umgegangen.

Andersson: Es ist diesbezüglich viel einfacher, ein Produkt in Zusammenarbeit mit nur einem Hersteller zu entwickeln. Klar, derzeit unterstützt Mantle nur AMDs Hardware-Architektur, aber es ist ein guter Start in die Zukunft.

c't: Es ist also zumindest möglich, dass beispielsweise Nvidia – angenommen die Firma wäre dazu bereit – mit ihren Kepler-Chips ebenfalls Mantle unterstützt? Dann müsste Nvidia die Low-Level-Details ihrer GPUs offenbaren...

Andersson: Ich verstehe, was Sie meinen. Mantle ist keine exklusive, konsolenartige AMD-Schnittstelle für GCN-Grafikchips. Mit Mantle ist es möglich, Feinheiten der GPUs auszunutzen. Zu spezifische Sachen lassen sich dagegen über Extensions realisieren. Es ist für andere Hersteller möglich, Mantle zu unterstützen.

Mantle ermöglicht GPUs hardwarenah zu programmieren und gibt Entwicklern mehr Freiheiten - und gleichzeitig eine höhere Verantwortung.

c't: Eine GPU braucht also lediglich ein gewisses Funktions-Niveau und schon klappt es mit der Mantle-Kompatibilität?

Andersson: Genau, nicht jede GPU ist Mantle-fähig. AMD-Chips müssen beispielsweise mindestens auf der GCN-Architektur basieren.

c't: Lässt sich sagen, dass man mindestens eine DirectX-11-kompatible GPU braucht?

Andersson: Nein, so einfach ist es nicht. Die Architektur der GPU muss davon unabhängig ganz bestimmte Anforderungen erfüllen. Man muss jede Architektur einzeln anschauen. Nvidias Kepler ist auch eine ziemlich moderne GPU. Ich weiss nicht genau, wie sie mit Mantle funktionieren würde, aber klappen würde es bestimmt.

Generell ist es immer schwer, einen übergreifenden Herstellerstandard etablieren – da geht es immer auch um Geschäftspolitik. Wir wollten mit Mantle vermeiden, uns in solchen Situationen festzufahren. Ich bin allerdings absolut offen und rede gern mit allen Herstellern.

c't: Ist Mantle künftig auch auf Smartphones und Tablets denkbar?

Andersson: Absolut. Ich hätte Mantle gern überall. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis GCN-Hardware in solchen Geräten erscheint.

In diesem Bereich ist – Microsofts-Hardware ausgenommen – die 3D-Schnittstelle OpenGL ES vorherrschend. Sie erlaubt keinen kompletten Zugriff auf die GPU und produziert viel Overhead. Dennoch ist sie als High-Level-Schnittstelle wichtig, um die vielen verschiedenen SoC-GPU-Architekturen unter einen Hut zu bekommen. Künftig ist Mantle zunächst auf bestimmten Mobil-Architekturen denkbar.

c't: Eine der meistgestellten Fragen unserer Leser ist: Wird Mantle auf Linux laufen? Besonders bezüglich der von Valve angekündigten Steam Machines ist das interessant, laufen diese doch schließlich mit der Linux-Spezialversion Steam OS.

Andersson: Ich glaube wir haben dazu noch nichts Spezielles angekündigt. Gern würde ich Mantle auch unter Linux und Mac OS sehen. Es ist jedenfalls denkbar. Das ist meine Vision: Mantle auf unterschiedlichen Plattformen.

Allein unterm Dach von EA sind 15 Mantle-Spiele in Entwicklung.

(Bild: Martin Fischer)

c't: Es liegt nahe, dass Microsoft darüber nicht so glücklich wäre... und primär seinen 3D-Standard Direct3D verteidigt.

Andersson: Direct3D ist eine gute Schnittstelle. Ich glaube allerdings nicht, dass plattformexklusive APIs der richtige Weg sind, um mit anderen Plattformen zu konkurrieren. Für uns Entwickler zählt nur eins: Wir wollen auf die Hardware zugreifen.

c't: Sehen Sie Mantle als Konkurrenz zu Direct3D an?

Andersson: Nicht wirklich. Direct3D ist ein Branchenstandard. Nicht alle Entwickler werden Mantle nutzen, denn nicht jeder braucht diese tiefgreifendere Kontrolle über die Hardware.

c't: Wie funktioniert Mantle in Battlefield?

Andersson: Die Standard-Renderer für Battlefield 4 ist Direct3D. Mantle wird eine zusätzliche Render-Option sein und auf Wunsch Direct3D ersetzen. Abgesehen vom Renderer läuft der Rest – etwa Sound – über DirectX.

c't: Und wieviel schneller wird Battlefield 4 mit Mantle im Vergleich zu Direct3D laufen?

Andersson: Es ist zu früh, um diese Frage zu beantworten. Es hängt stark vom jeweiligen PC-System, möglichen Flaschenhälsen und den Spiel-Einstellungen ab. Draw Calls sind via Mantle beispielsweise deutlich schneller. Aber Battlefield 4 ist schon auf Direct3D optimiert und kommt durch das Nutzen von Instancing mit nur rund 2000 Draw Calls aus. Das macht das Einschätzen noch schwieriger. Die Mantle-Version von Battlefield 4 bringt Optimierungen für die CPU und GPU. Noch haben wir nicht alles implementiert und nicht jede bereits implementierte Funktion läuft derzeit effizient genug.

c't: Braucht man einen zusätzlichen Treiber für Mantle?

Robert Hallock (AMD): Der wird im Catalyst-Treiberpaket dabei sein.

Bis dato unterstützt Mantle lediglich AMD-GPUs mit GCN-Architektur.

(Bild: c't)

c't: Im Allgemeinen: Kann es mit Mantle-Versionen von Spielen dann wiederum zu speziellen Kompatibilitätsproblemen kommen?

Andersson: Mit Mantle bekommen Entwickler mehr Macht – und damit mehr Verantwortung. Sie müssen beispielsweise sicherstellen, dass sie den Speicher richtig verwalten und die Laufzeiten von Shadern anpassen. In Mantle gibt es einen vierschichtigen Validation-Layer für Entwickler.

c't: Lassen sich Direct3D-Spiele auf Mantle portieren?

Andersson: Ja – wie gut und schnell das gelingt, hängt sehr von der Spielengine und deren Limitierungen ab.

c't: Die Konsolenspiele von Xbox One und Playstation 4 sind auf die GCN-Architektur optimiert. Ist es einfacher, derartige Spiele auf Mantle zu portieren statt auf Direct3D?

Andersson: Wen man schnelle Resultate sehen will, ist es auf Direct3D vielleicht einfacher. Aber wenn man es richtig machen will im Bezug auf Performance, Detailgrad und Robustheit, hat Mantle bei anspruchsvollen Spielen klare Vorteile – auch wenn das Portieren wahrscheinlich etwas länger dauert.

c't: Wo sehen Sie das PC-Gaming in fünf Jahren?

Andersson: Ich glaube PC-Gaming wird dann noch ziemlich stark sein. Derzeit kaufen mehr und mehr Leute High-End-PCs für vergleichsweise wenig Geld. Die Erfahrung, ein tolles Spiel wie Mass Effect für viele Stunden am Rechner zu spielen, bekommt man nicht am Smartphone oder Tablet. Deren Formfaktor passt einfach nicht zu solchen Spielen, es gibt einfach nicht ausreichend Immersion.

Das Interview führte Martin Fischer. (mfi)