Бесплатный драйвер графического устройства с открытым исходным кодом - Free and open-source graphics device driver

Блок-схема с Tux, пингвином Linux
Данные и инструкции отправляются в GPU для обработки. Полученные результаты сохраняются в кадровый буфер, содержимое которого проверяется контроллер дисплея и отправил на экран.

А бесплатный драйвер графического устройства с открытым исходным кодом это программный стек который контролирует компьютерно-графическое оборудование и поддерживает рендеринг графики интерфейсы прикладного программирования (API) и выпущен под бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом лицензия. Графика драйверы устройств написаны для конкретного оборудования, чтобы работать в определенном ядро операционной системы и для поддержки ряда API-интерфейсов, используемых приложениями для доступа к графическому оборудованию. Они также могут управлять выводом на дисплей, если драйвер дисплея является частью графического оборудования. Большинство бесплатных драйверов графических устройств с открытым исходным кодом разработаны Меса проект. Драйвер состоит из компилятор, а рендеринг API, и программное обеспечение, которое управляет доступом к графическому оборудованию.

Драйверы без свободно (и легально) доступного исходного кода обычно известны как бинарные драйверы. Двоичные драйверы, используемые в контексте операционных систем, которые постоянно развиваются и изменяются (например, Linux), создают проблемы для конечных пользователей и упаковка сопровождающие. Эти проблемы, влияющие на стабильность, безопасность и производительность системы, являются основной причиной независимой разработки бесплатных драйверов с открытым исходным кодом. Когда техническая документация недоступна, понимание базового оборудования часто достигается обратное проектирование чистых помещений. Исходя из этого понимания, драйверы устройств могут быть написаны и законно опубликованы под любым лицензия на программное обеспечение.

В редких случаях исходный код драйвера производителя доступен в Интернете без бесплатная лицензия. Это означает, что код можно изучать и изменять для личного использования, но измененный (и обычно оригинальный) исходный код не может свободно распространяться. Решениями ошибок в драйвере не так просто поделиться в виде модифицированных версий драйвера. Следовательно, полезность таких драйверов значительно снижена по сравнению с бесплатными драйверами и драйверами с открытым исходным кодом.

Проблемы с проприетарными драйверами

Взгляд разработчика программного обеспечения

Блок-схема; см. подпись
Иллюстрация графического стека Linux

Есть возражения против бинарных драйверов, основанные на соображениях авторского права, безопасности, надежности и разработки. В рамках более широкой кампании против двоичные капли, OpenBSD ведущий разработчик Тео де Раадт сказал, что с бинарным драйвером «нет возможности исправить это, когда он сломается (и он сломается)»; когда продукт, основанный на бинарных драйверах, объявляется конец жизни По мнению производителя, он фактически «сломан навсегда».[1] В проекте также заявлено, что бинарные драйверы[2] «скрыть ошибки и способы их устранения»,[3] наблюдение, которое было отчасти подтверждено недостатками, обнаруженными в бинарных драйверах (включая пригодный для использования ошибка в 3D-драйверах Nvidia, обнаруженных в октябре 2006 г. Rapid7 ). Предполагается, что ошибка существует с 2004 года; Nvidia отрицала это, утверждая, что о проблеме им сообщили только в июле 2006 года, а ошибка 2004 года была ошибкой в ​​X.Org (а не в драйвере Nvidia).[4]

Двоичные драйверы часто не работают с текущими версиями программного обеспечения с открытым исходным кодом и почти никогда не поддерживают моментальные снимки разработки программного обеспечения с открытым исходным кодом; Обычно разработчик не может напрямую использовать проприетарные драйверы Nvidia или ATI с моментальным снимком разработки X-сервера или с моментальным снимком разработки ядра Linux. Такие функции, как установка режима ядра не могут быть добавлены в бинарные драйверы кем-либо, кроме поставщиков, что предотвращает их включение, если поставщик не обладает достаточными возможностями или заинтересованностью.

в Ядро Linux сообщество разработчиков, Линус Торвальдс сделал резкие заявления по вопросу о модулях, предназначенных только для двоичных файлов: «Я отказаться даже подумать о том, чтобы связать свои руки с каким-то двоичным модулем ... Я хочу, чтобы люди знали, что когда они используют только двоичные модули, это их проблема".[5] Другой разработчик ядра, Грег Кроа-Хартман, сказал, что модуль ядра, состоящий только из двоичных файлов, не соответствует лицензии ядра ( Стандартная общественная лицензия GNU ); он «просто нарушает GPL из-за забавных вещей, таких как производные работы, ссылки и другие вещи».[6] Писатель и ученый-компьютерщик Питер Гутманн выразил обеспокоенность тем, что управление цифровыми правами схема в Microsoft Виндоус виста Операционная система может ограничивать доступность документации, необходимой для написания открытых драйверов, поскольку она «требует, чтобы рабочие детали устройства были конфиденциальными».[7]

В случае бинарных драйверов есть возражения из-за бесплатно программное обеспечение философия, качество программного обеспечения и безопасность обеспокоенность.[8] В 2006 г. Грег Кроа-Хартман пришли к выводу, что:

«Модули ядра Linux с закрытым исходным кодом являются незаконными. Вот и все, это очень просто. За эти годы я имел несчастье разговаривать по этой теме со многими разными юристами по интеллектуальной собственности, и все, с кем я разговаривал, согласны что сегодня никто не может создать модуль ядра Linux с закрытым исходным кодом. Это просто нарушает GPL из-за забавных вещей вроде производные работы и связывание."[9]

Ядро Linux никогда не поддерживало стабильное внутреннее ядро двоичный интерфейс приложения.[10] Есть также опасения, что проприетарные драйверы могут содержать бэкдоры, как найденный в Samsung Galaxy -серия драйверов модема.[11]

Взгляд разработчика оборудования

Еще одна блок-схема; см. подпись
В будущем, libGL-fglrx-glx мог бы использовать libDRM драйвера Radeon с открытым исходным кодом вместо проприетарного двоичный blob; большая часть инвестиций вкладывается в драйвер пользовательского пространства.

Когда такие приложения, как 3D игровой движок или ПО для компьютерной 3D-графики шунтировать вычисления от CPU к GPU, они обычно используют специальный API, например OpenGL или же Direct3D и не обращайтесь к оборудованию напрямую. Потому что все перевод (от вызовов API к GPU коды операций ) выполняется драйвером устройства, содержит специализированные знания и является объектом оптимизации. Из-за истории жесткости разработки проприетарных драйверов в последнее время наблюдается рост количества поддерживаемых сообществом драйверов устройств для настольных и мобильных графических процессоров. Организации свободного и открытого оборудования, такие как FOSSi, LowRISC и другие, также выиграют от разработки стандарта открытого графического оборудования. Тогда это предоставит производителям компьютеров, любителям и т.п. полную бесплатную платформу для разработки вычислительного оборудования и связанных устройств.

В настольный компьютер на рынке долгое время доминировало компьютерное оборудование, использующее x86 /x86-64 набор инструкций и графические процессоры, доступные для ПК. С тремя основными конкурентами (Nvidia, AMD и Intel). Основным конкурирующим фактором была цена оборудования и сырая производительность в 3D компьютерных играх, на которую сильно влияет эффективная трансляция вызовов API в коды операций графического процессора. Драйвер дисплея и видео декодер неотъемлемые части видеокарты: оборудование, предназначенное для помощи в вычислениях, необходимых для декодирования видеопотоков. По мере того, как рынок оборудования для ПК сокращается, кажется маловероятным, что новые конкуренты выйдут на этот рынок, и неясно, сколько больше знаний может получить одна компания, просмотрев исходный код драйверов других компаний.

В мобильном секторе ситуация иная. Функциональные блоки ( специализированная интегральная схема драйвер дисплея, 2- и 3D-ускорение, декодирование и кодирование видео) являются отдельными интеллектуальная собственность на полупроводники (SIP) блоки на чипе, поскольку аппаратные устройства существенно различаются; немного портативные медиаплееры требуется драйвер дисплея, который ускоряет декодирование видео, но не требует 3D-ускорения. Целью разработки является не только чистая 3D-производительность, но и системная интеграция, энергопотребление и возможности 2D. Также существует подход, который отказывается от традиционного метода (Vsync ) обновления дисплея и более эффективного использования образец и держать технология для снижения энергопотребления.

Во втором квартале 2013 года 79,3 процента смартфоны проданные по всему миру, работали с версией Android,[12] а ядро ​​Linux доминирует в смартфонах. У разработчиков оборудования есть стимул поставлять драйверы Linux для своего оборудования, но из-за конкуренции нет стимула делать эти драйверы бесплатными и с открытым исходным кодом. Дополнительные проблемы - это специфичные для Android дополнения к ядру Linux, которые не были приняты в магистраль, такой как Фреймворк Atomic Display (АПД).[13] ADF - это функция ядер AOSP 3.10, которая обеспечивает dma-buf -центрическая структура между hwcomposer Android HAL и драйвер ядра. АПД значительно перекрывает DRM -KMS рамки. ADF не был принят в основную линию, это был другой набор решений, направленных на те же проблемы (известный как установка атомарного режима ) находится в стадии разработки. Такие проекты как libhybris использовать драйверы устройств Android для работы на платформах Linux, отличных от Android.

Сравнение производительности

Три шестерни: красная, синяя и зеленая
Glxgears не подходит для сравнительный анализ.[14]

Фороникс, который сравнивает бесплатные драйверы, является источником для реального тестирования:

  • 19 марта 2011 г.[15]
  • 31 марта 2013 г.[16]
  • Сравнение FOSS и проприетарных драйверов от 29 апреля 2013 г.[17]
  • 27 октября 2013 г. Сравнение проприетарных драйверов для Windows 8.1 и Linux[18]
  • Сравнение драйверов FOSS в Linux от 25 января 2014 г.[19]
  • 27 января 2014 г. Сравнение проприетарных драйверов для Linux[20]
  • Сравнение 19 марта 2014 г. Ubuntu с бесплатным драйвером графического устройства с открытым исходным кодом, распространяемым как часть Меса 3D, который превосходит Mac OS X 10.9.2 при игре OpenGL -основан Ксонотический на 2013 год MacBook Air.[21]
  • Сравнение в январе 2017 года показало разницу в мощности между драйверами Mesa Nouveau и NVidia и Kepler и Maxwell. Для Максвелла в «Нуво» требуется повторная синхронизация, чтобы повысить уровень до Кеплера. Отрыв от Mesa составляет от 30 до 50% в базовой эффективности драйвера по сравнению с Nvidia во всех чипах.[22]
  • Сравнение, проведенное в феврале 2017 года, показало, что Mesa 17.1dev был равен или лучше, чем драйвер AMD GPU 16.60 в OpenGL и на 20-30 процентов ниже в Вулкан.[23]
  • Сравнение в марте 2017 г. показало улучшения в Mesa для RadeonSI между версиями 11.1 и 17.1.[24]
  • Сравнение Windows 10 Radeon Software и Ubuntu 17.04 + Linux 4.12 + Mesa 17.2-dev в июне 2017 г. -> Результат mesa radeonsi на том же уровне [25]
  • Сравнение производительности RadeonSI / RADV Mesa 17.3 + AMDGPU DC в октябре 2017 г. и проприетарной NVIDIA 387.12 Linux Gaming Performance -> Результат: Nvidia уверенно лидирует [26]
  • 2018-02: Сравнение Mesa 12–18 с AMD R580 и R9 Fury для тестов OpenGL и Vulkan [27]
  • 2018-06: Сравнение Mesa 18.2 с драйвером Nvidia 396 с картами Nvidia GeForce 680 и выше [28]
  • 2018-07: Сравнение Mesa RadeonSI 18.0, 18.1, 18.2 и RadV с картами Radeon RX [29]
  • 2018-10: Сравнение AMD Closed Driver 18.40, AMDVLK и Mesa RadeonSI 18.2, 18.3 [30]
  • 2018-11: Сравнение 25 карт AMD и Nvidia с Mesa 19.0dev и драйвером NVIDIA 415 [31]
  • 2019-01: Сравнение Linux 5.0 + Mesa 19.0dev + AMD RX Cards и NVIDIA GeForce Driver 415 с Nvidia Cards [32]
  • 2019-01: Сравнение Mesa 18.2, 18.3, 19.0dev RadeonSI / RADV с картами AMD RX [33]
  • 2019-05: Сравнение Mesa 19.2 AMD Polaris, Vega с Nvidia [34]
  • 2019-12: Сравнение Mesa 18.2.8 до 20.0dev для RadeonSI с Radeon RX 580 и RX Vega 64 [35]

Это необычно для журналы по видеоиграм сообщить о тестировании производительности в Linux. Тесты на Phoronix ограничены по объему, в первую очередь это тестирование игр, доступных в Linux и поддерживающих автоматический тест.[36]

Архитектура программного обеспечения

Иллюстрация различий между моделями Gallium3D и Direct Rendering Infrastructure
Хотя Меса (DRI ) и Галлий3D имеют разные модели драйверов, они разделяют бесплатно и с открытым исходным кодом код.
Матрица примеров драйверов
Примерная матрица модели драйвера Gallium3D. С введением трекера Gallium3D и интерфейсов WinSys требуется 18 модулей вместо 36. Каждый модуль WinSys может работать с каждым модулем драйвера устройства Gallium3D и каждым модулем State Tracker.

Бесплатные драйверы с открытым исходным кодом в основном разрабатываются для Linux разработчиками ядра Linux, сторонними энтузиастами программирования и сотрудниками таких компаний, как Продвинутые Микроустройства. Каждый драйвер состоит из пяти частей:

  1. Компонент ядра Linux DRM
  2. Компонент ядра Linux Драйвер KMS (в контроллер дисплея Водитель)
  3. Компонент пользовательского пространства libDRM (библиотека-оболочка для системных вызовов DRM, которая должна использоваться только Mesa 3D)
  4. А Меса 3D компонент пользовательского пространства. Этот компонент зависит от оборудования; он выполняется на CPU и преобразует команды OpenGL, например, в машинный код для GPU. Поскольку драйвер устройства разделен, сортировка возможно. Mesa 3D - единственная бесплатная реализация с открытым исходным кодом OpenGL, OpenGL ES, OpenVG, GLX, EGL и OpenCL. В июле 2014 года большинство компонентов соответствовали требованиям Галлий3D технические характеристики. Полнофункциональный трекер состояния для Direct3D версия 9 написана на C, а неподдерживаемый трекер для Direct3D версий 10 и 11 написан на C ++.[37] Вино имеет Direct3D версии 9. Другой компонент Wine переводит вызовы Direct3D в вызовы OpenGL, работая с OpenGL.
  5. Зависит от устройства X (DDX), еще один драйвер 2D-графики для Сервер X.Org

В DRM является ядро -специфический. А VESA драйвер обычно доступен для любой операционной системы. Драйвер VESA поддерживает большинство видеокарт без ускорения и с разрешением экрана, ограниченным набором, запрограммированным в видео. BIOS от производителя.[38]

История

Графический стек Linux эволюционировал, в обход Основной протокол X Window System.

Бесплатные драйверы с открытым исходным кодом

ATI и AMD

Radeon

Смотрите также: Список графических процессоров AMD и Список микропроцессоров блока ускоренной обработки AMD
Диаграмма
Драйверы устройств Linux для оборудования AMD в августе 2016 г.

AMD проприетарный драйвер, AMD Catalyst для них Radeon, доступен для Microsoft Windows и Linux (ранее fglrx). Актуальную версию можно загрузить с сайта AMD, а некоторые дистрибутивы Linux содержат ее в своих репозиториях. Он находится в процессе замены гибридным драйвером AMDGPU-PRO, объединяющим ядро ​​с открытым исходным кодом, мультимедийные драйверы X и Mesa с драйверами OpenGL, OpenCL и Vulkan с закрытым исходным кодом, производными от Catalyst.

Драйверы FOSS для ATI - Графические процессоры AMD разрабатываются под названием Radeon (xf86-video-ati или xserver-xorg-video-radeon). Они по-прежнему должны загружать проприетарный микрокод в графический процессор, чтобы обеспечить аппаратное ускорение.[39][неудачная проверка ]

Код Radeon 3D разделен на шесть драйверов в соответствии с технологией графического процессора: драйверы radeon, r200 и r300 classic и r300g, r600g и radeonsi. Галлий3D драйверы:

Доступна актуальная матрица функций,[40] и есть поддержка Механизм кодирования видео[41] и Единый видеодекодер.[42][43] Бесплатные драйверы графических устройств Radeon с открытым исходным кодом не подвергаются обратному проектированию, а основаны на документации, выпущенной AMD без необходимости подписывать соглашение о неразглашении (NDA).[44][45][46] Документация начала постепенно выпускаться в 2007 году.[47][48][49] Это контрастирует с основным конкурентом AMD в области графики, Nvidia, который имеет проприетарный драйвер, похожий на AMD Catalyst но не поддерживает инициативы по созданию бесплатной графики.[50]

Помимо предоставления необходимой документации, сотрудники AMD вносят код для поддержки своего оборудования и функций.[41]

Все компоненты драйвера графического устройства Radeon разрабатываются основными участниками и заинтересованными сторонами по всему миру. В 2011 году r300g в некоторых случаях превосходил Catalyst.

AMDGPU

Основная статья: AMDGPU

В 2014 году Конференция разработчиков игр, AMD объявила, что они изучают возможность изменения стратегии, чтобы заново основать пользовательскую часть Catalyst на бесплатном и с открытым исходным кодом. DRM модуль ядра вместо собственного ядра капля.[51]

О выпуске нового модуля ядра AMDGPU и стека было объявлено в списке рассылки Dri-devel в апреле 2015 года.[52] Хотя AMDGPU официально поддерживает только GCN Видеокарты 1.2 и новее,[53] экспериментальную поддержку видеокарт GCN 1.0 и 1.1 (которые официально поддерживаются только драйвером Radeon) можно включить с помощью параметра ядра.[54][55] Отдельный libdrm, libdrm-amdgpu, включен, начиная с libdrm 2.4.63.[56]

Код radeonsi 3D, упомянутый в предыдущем абзаце Radeon, также используется с amdgpu; у 3D-драйвера есть бэкенды как для Radeon, так и для amdgpu.

Nvidia

Смотрите также: Список графических процессоров Nvidia и модерн
Скриншот травы, растущей из воды
Снимок экрана REnouveau, программы, которая собирает данные для большей части работ по обратному проектированию Nouveau.

Nvidia проприетарный драйвер, Драйвер Nvidia GeForce за GeForce, доступен для Windows XP x86 -x86-64 и позже, Linux x86-x86-64-ARMv7-A, OS X 10.5 и позже, Солярис x86-x86-64 и FreeBSD x86 / x86-64. Текущую версию можно загрузить из Интернета, и некоторые дистрибутивы Linux содержат ее в своих репозиториях. 4 октября 2013 г. бета Драйвер Nvidia GeForce 331.13 поддерживает EGL интерфейс, позволяющий поддерживать Wayland совместно с этим драйвером.[57][58]

Бесплатный драйвер Nvidia с открытым исходным кодом называется nv.[59] Он ограничен (поддерживает только 2D-ускорение), и Мэтью Гарретт, Дирк Хондел а другие назвали его исходный код запутанным.[60][61][62] Nvidia решила отказаться от NV, не добавляя поддержку Ферми или более поздние графические процессоры и DisplayPort, в марте 2010 г.[63]

В декабре 2009 года Nvidia объявила, что не будет поддерживать инициативы по бесплатной графике.[50] 23 сентября 2013 года компания объявила, что выпустит некоторую документацию по своим графическим процессорам.[64]

Модерн почти полностью основан на информации, полученной через разобрать механизм с целью понять, как это работает. Этот проект направлен на создание 3D-ускорения для X.Org/Wayland с помощью Галлий3D.[65] 26 марта 2012 года журнал Nouveau's DRM Компонент был отмечен как стабильный и продвинут из промежуточной области ядра Linux.[66] Модерн поддерживает Тесла - (и ранее), Ферми -, Кеплер - и Максвелл на базе графических процессоров.[67] 31 января 2014 года сотрудник Nvidia Александр Курбот (Alexandre Courbot) выпустил обширный набор исправлений, который добавляет начальную поддержку GK20A (Тегра К1 ) в модерн.[68] Сообщается, что в июне 2014 года Codethink провел Wayland -основан Вестон наборщик с Ядро Linux 3.15, используя EGL и "стек графических драйверов со 100% открытым исходным кодом" на Тегра К1.[69] Доступна матрица характеристик.[70] В июле 2014 года Nouveau не смог превзойти драйвер Nvidia GeForce из-за отсутствия поддержки повторного тактирования. Tegra-re - это проект, который работает над обратным проектированием nVidia VLIW -основан Тегра серия графических процессоров, предшествующих Tegra K1.[71]

Nvidia распространяет проприетарные драйверы устройств для Tegra через OEM-производителей и как часть своего комплекта разработки Linux for Tegra (ранее L4T).[72] Nvidia и партнер, Авионический дизайн, работали над отправкой Grate (бесплатных драйверов с открытым исходным кодом для Tegra) в апстрим основной ветки ядра Linux в апреле 2012 года.[73][74]Соучредитель и генеральный директор компании изложил план развития процессоров Tegra с Ubuntu Unity на конференции 2013 г. Конференция по технологиям GPU.[75]

Драйвер унифицированной памяти Nvidia (nvidia-uvm.ko), который реализует управление памятью для графических процессоров Pascal и Volta в Linux, лицензирован MIT. Исходный код доступен в загружаемых драйверах Nvidia Linux в системах, поддерживающих nvidia-uvm.ko.

Intel

Смотрите также: Список графических процессоров Intel, Intel GMA § Linux, и Intel HD и графика Iris

Intel имеет опыт производства (или ввода в эксплуатацию) драйверов с открытым исходным кодом для своих графических чипов, за исключением их На базе PowerVR чипсы.[76] Их драйвер 2D X.Org называется xf86-video-intel. Драйвер настройки режима ядра в ядре Linux не использует видео BIOS для переключения видеорежимы; поскольку некоторые BIOS имеют ограниченный набор режимов, это обеспечивает более надежный доступ к тем, которые поддерживаются видеокартами Intel.

Компания работала над оптимизацией своих бесплатных Linux драйверы производительности, приближающиеся к их Windows аналоги, особенно на Песчаный Мост и более новое оборудование, в котором оптимизация производительности позволила драйверу Intel превзойти их проприетарные драйверы Windows в определенных задачах в 2011 году.[77][78][79] Некоторые улучшения производительности также могут принести пользу пользователям более старого оборудования.[80]

Поддержка Intel's LLC (кэш последнего уровня, кэш L4, Crystalwell и Iris Pro) был добавлен в ядро ​​Linux 3.12,[81][82] В компании работает от 20 до 30 разработчиков графики для Linux на постоянной основе.[83]

Matrox

Matrox разрабатывает и производит Matrox Mystique, Пархелия, G200, G400 и G550. Хотя компания предоставляет бесплатные драйверы с открытым исходным кодом для своих наборов микросхем, которые старше G550; Чипсеты новее, чем G550, поддерживаются драйвером с закрытым исходным кодом.

S3 Графика

S3 Графика развивает S3 Трио, ViRGE, дикий и Хром, поддерживаемый OpenChrome.[84]

Arm Holdings

Arm Holdings это басни полупроводниковая компания, которая лицензирует полупроводниковые ядра интеллектуальной собственности. Хотя они известны лицензированием Набор инструкций ARM и Процессоры на его основе они также разрабатывают и лицензируют Серия Мали графических процессоров. 21 января 2012 г. Фороникс сообщили, что Люк Верхаген был инициатором попытки реверс-инжиниринга графических процессоров Arm Holdings Mali (в частности, версий Mali-200 и Mali-400). Проект обратного инжиниринга, известный как Lima, был представлен на FOSDEM 4 февраля 2012 г.[85][86] 2 февраля 2013 г. Верхэген продемонстрировал Quake III Arena в режиме timedemo, запущенном поверх драйвера Lima.[87] В мае 2018 года разработчик из Лимы разместил драйвер для включения в ядро ​​Linux.[88] По состоянию на май 2019 года драйвер Lima является частью основного ядра Linux.[89]

Panfrost - это модифицированный драйвер для графических процессоров Mali Txxx (Midgard) и Gxx (Bifrost). Представляем Panfrost доклад был представлен на X.Org Developer's Conference 2018. По состоянию на май 2019 года драйвер Panfrost является частью основного ядра Linux.[90]

ARM не заявила о своем намерении предоставлять поддержку своего оборудования для ускорения графики, лицензированного по бесплатной лицензии с открытым исходным кодом. Однако сотрудники ARM разослали исправления для ядра Linux для поддержки их ARM HDLCD. контроллер дисплея и SIP-блоки Mali DP500, DP550 и DP650 в декабре 2015 и апреле 2016.[91][92]

Воображение Технологии

Воображение Технологии полупроводниковая компания без фабрик, которая разрабатывает и лицензирует полупроводниковые ядра интеллектуальной собственности, среди которых PowerVR GPU. Intel произвела ряд На базе PowerVR GPU. Графические процессоры PowerVR широко используются в мобильных SoC. Компания не предоставляет драйверы FOSS или общедоступную документацию для PowerVR. Благодаря широкому использованию во встраиваемых устройствах, Фонд свободного программного обеспечения внесла реверс-инжиниринг драйвера PowerVR в список своих приоритетных проектов.[93]

Виванте

Смотрите также: Виванте GCxxxx

Корпорация Виванте полупроводниковая компания без фабрики, которая лицензирует полупроводниковые ядра интеллектуальной собственности и разрабатывает графические процессоры серии GCxxxx. Проприетарный драйвер Linux с закрытым исходным кодом Vivante состоит из частей ядра и пользовательского пространства. Хотя компонент ядра имеет открытый исходный код (GPL ) компоненты пользовательского пространства, состоящие из реализаций GLES (2) и библиотеки HAL, не являются; они содержат основную часть логики драйвера.

Владимир Дж. Ван дер Лаан обнаружил и задокументировал биты состояния, командный поток и шейдер ISA, изучая, как работают большие двоичные объекты, исследуя дампы командного потока и управляя ими. Драйвер Etnaviv Gallium3D пишется на основе этой документации. Работа Ван дер Лаана была вдохновлена ​​драйвером Lima, и в рамках проекта был создан функциональный, но неоптимизированный драйвер Gallium3D LLVM. Драйвер Etnaviv показал лучшие результаты, чем проприетарный код Vivante в некоторых тестах, и поддерживает серии Vivante GC400, GC800, GC1000, GC2000, GC3000 и GC7000.[94] В январе 2017 года Etnaviv был добавлен в Меса с поддержкой OpenGL ES 2.0 и Desktop OpenGL 2.1.[95]

Qualcomm

Смотрите также: Адрено

Qualcomm развивает Адрено (ранее ATI Imageon ) серии мобильных графических процессоров и включает ее как часть своих Серия мобильных SoC Snapdragon. Фороникс и Slashdot сообщал в 2012 году, что Роб Кларк, вдохновленный драйвером Lima, работал над обратным проектированием драйверов для серии графических процессоров Adreno.[96][97] В упомянутом сообщении блога Кларк написал, что занимается этим проектом в свободное время и что платформа Qualcomm является его единственной жизнеспособной целью для работы с открытой трехмерной графикой. Его работодатели (Инструменты Техаса и Линаро ) были связаны с Воображение PowerVR и ARM Мали ядра, которые были бы его основными целями; у него были рабочие потоки команд для поддержки 2D, и команды 3D, казалось, имели те же характеристики.[98] Код драйвера был опубликован Великолепный "фридрено",[99]и был перемещен в Месу.[100][101] В 2012 году был завершен рабочий ассемблер шейдеров;[102]демонстрационные версии были разработаны для наложение текстуры[103] и затенение по фонгу,[104] используя реверсивный компилятор шейдеров. Кларк продемонстрировал, что Freedreno запускает компоновку рабочего стола, XBMC медиаплеер и Quake III Arena в FOSDEM 2 февраля 2013 г.[105]

В августе 2013 года компонент ядра freedreno (драйвер MSM) был принят в основную линию и доступен в ядре Linux 3.12 и новее.[106] В Драйвер DDX получил поддержку для управления сервером файловые дескрипторы требующий Сервер X.Org версия 1.16 и выше в июле 2014 г.[107] В январе 2016 года драйвер в стиле Mesa Gallium3D получил поддержку Adreno 430;[108] в ноябре того же года драйвер добавил поддержку серии Adreno 500.[109] Freedreno можно использовать на таких устройствах, как 96Доски Dragonboard 410c и Nexus 7 (2013 г.) в традиционных дистрибутивах Linux (например, Debian и Fedora ) и дальше Android.

Broadcom

Смотрите также: VideoCore
Схема программного обеспечения
Драйвер Mesa для VideoCore4, VC4, был написан с нуля Эриком Анхолтом из Broadcom.[110]

Broadcom разрабатывает и проектирует VideoCore Серии GPU в составе своих SoC. Поскольку он используется Raspberry Pi, существует значительный интерес к драйверу FOSS для VideoCore.[111] 24 октября 2012 года Raspberry Pi Foundation в сотрудничестве с Broadcom объявили, что они открыли исходный код «всего кода ARM (CPU), который управляет GPU».[нужна цитата ] Однако это объявление вводило в заблуждение; по словам автора реконструированного драйвера Lima, новые компоненты с открытым исходным кодом позволяли только передачу сообщений между процессором ARM и VideoCore, но не давали понимания Videocore и мало дополнительной программируемости.[112] Графический процессор Videocore запускает ОСРВ который занимается обработкой; видеоускорение осуществляется с помощью прошивки RTOS, закодированной для ее проприетарного графического процессора, и на тот момент прошивка не была в открытом доступе.[113] Поскольку не было ни набор инструментов нацелен на проприетарный графический процессор или документально подтвержденный Набор инструкций, если исходный код прошивки станет доступным, никаких преимуществ не будет. Проект Видеокорев[114] попытался задокументировать графические процессоры VideoCore.

28 февраля 2014 г. (вторая годовщина Raspberry Pi) Broadcom и Raspberry Pi Foundation объявили о выпуске полной документации для графического ядра VideoCore IV и полной версии исходного кода графического стека под лицензией Лицензия BSD с 3 пунктами.[115][116] Код для 3D-графики с бесплатной лицензией был передан в Mesa 29 августа 2014 г.[117] и впервые появился в версии 10.3 Mesa.

Другие поставщики

Несмотря на то что Кремниевые интегрированные системы и VIA Technologies проявили ограниченный интерес к драйверам с открытым исходным кодом, оба выпустили исходный код, который был интегрирован в X.Org разработчиками СОПО.[62] В июле 2008 года VIA открыла документацию по своим продуктам, чтобы улучшить свой имидж в сообществах Linux и разработчиков открытого исходного кода.[118] Компания не смогла сотрудничать с сообществом разработчиков ПО с открытым исходным кодом, чтобы предоставить документацию и рабочий DRM драйвер, оставив ожидания поддержки Linux нереализованными.[119] 6 января 2011 г. было объявлено, что VIA больше не заинтересована в поддержке инициатив по бесплатной графике.[120]

DisplayLink анонсировал проект с открытым исходным кодом Libdlo,[121] с целью оказания поддержки их USB-графика технологии для Linux и другие платформы. Его код доступен под LGPL лицензия,[122] но он не был интегрирован в X.Org Водитель. Поддержка графики DisplayLink доступна через драйвер ядра udlfb (с fbdev) в основной строке и драйвер udl / drm, который в марте 2012 года был доступен только в дереве drm-next.

Поставщики, не связанные с оборудованием, также могут помочь инициативам по бесплатной графике. Красная шляпа имеет двух штатных сотрудников (Дэвид Эйрли и Жером Глисс), работающих над программным обеспечением Radeon,[123] и Проект Fedora спонсирует мероприятие Fedora Graphics Test Week перед запуском нового Дистрибутив Linux версии для тестирования бесплатных графических драйверов.[124] Другие компании, предоставившие разработку или поддержку, включают: Novell и VMware.

Открытые аппаратные проекты

См. Подпись
Собранный Проект VGA графическая плата
Другая печатная плата
Прототип открытого графического проекта

Проект VGA направлен на создание низкобюджетного проекта с открытым исходным кодом. VGA -совместимая видеокарта.[125]В Открыть графический проект стремится создать графический процессор с открытым аппаратным обеспечением. Open Graphics Device v1 имеет два выхода DVI-I и 100-контактный разъем IDC. В сентябре 2010 года первые 25 плат OGD1 были доступны для подачи заявки и покупки.[126] В Млечный туман система на чипе, ориентированный на встроенную графику вместо настольных компьютеров, поддерживает вывод VGA, ограниченный вершинный шейдер и блок 2D-текстурирования.[127]

Нюзи,[128] экспериментальный процессор GPGPU, включает синтезируемый аппаратный дизайн, написанный на Система Verilog, эмулятор набора команд, LLVM компилятор C-C ++, программные библиотеки и тесты, а также исследует параллельное программное и аппаратное обеспечение. Может работать на Terasic DE2-115 программируемая вентильная матрица доска.[129][130]

Если в проекте используются FPGA, он обычно имеет частично (или полностью) набор инструментов с закрытым исходным кодом. Однако в настоящее время доступно несколько наборов инструментов с открытым исходным кодом для FPGA на основе Lattice (особенно для плат iCE40 и ECP5), которые используют Project IceStorm,[131] и Trellis,[132] соответственно. Также прилагаются более масштабные постоянные усилия по созданию «GCC FPGA» под названием SymbiFlow.[133] который включает вышеупомянутые инструменты FPGA, а также ранний набор инструментов с открытым исходным кодом для FPGA на базе Xilinx.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Тео де Раадт (2006-12-03). «Открытая документация по оборудованию». Слайды презентации OpenCON 2006. Получено 2007-02-01.
  2. ^ "Что означает" двоичный "в драйвере устройства?". Получено 14 ноября, 2017.
  3. ^ «3.9:» Клякса!"". OpenBSD. Получено 2007-02-12.
  4. ^ «Linux - Как Rapid7 Advisory R7-0025 влияет на драйвер NVIDIA Unix?».
  5. ^ "a / lt-binary".
  6. ^ Кроа-Хартман, Грег. «Мифы, ложь и правда о ядре Linux». Журнал обезьяны ядра Linux.
  7. ^ Питер Гутманн (2006-12-26). «Анализ затрат на защиту содержимого Windows Vista». Получено 2007-01-28. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  8. ^ Linux Weekly News, 14 августа 2006 г .: X.org, дистрибьюторы и проприетарные модули
  9. ^ Грег Кроа-Хартман (2006). «Мифы, ложь и правда о ядре Linux». Симпозиум по Linux.
  10. ^ «Интерфейс драйвера ядра Linux». Архивировано из оригинал на 2013-11-04. Получено 2014-03-04.
  11. ^ "SamsungGalaxyBackdoor". 2014-02-04.
  12. ^ «Android приближается к 80% доли рынка в глобальных поставках смартфонов, согласно слайдам, опубликованным на iOS и BlackBerry, по данным IDC».
  13. ^ «Фреймворк Atomic Display».
  14. ^ "Free3d.org FAQ". Является ли glxgears точным измерителем производительности 3D? Нет, это отстой по-разному.
  15. ^ «На графических процессорах младшего класса Nouveau превосходит драйвер NVIDIA». Получено 15 ноября 2017.
  16. ^ «Новый подход к производительности OpenGL приближается к драйверу NVIDIA». Получено 15 ноября 2017.
  17. ^ «Сравнение 15-сторонних открытых и закрытых графических процессоров NVIDIA / AMD Linux». Получено 15 ноября 2017.
  18. ^ «Игровая производительность Ubuntu Linux в основном на уровне Windows 8.1». Получено 15 ноября 2017.
  19. ^ «25-стороннее сравнение графических карт Linux с открытым исходным кодом». Получено 15 ноября 2017.
  20. ^ «Сравнение видеокарт AMD Radeon с 24 процессорами и NVIDIA GeForce Linux». Получено 15 ноября 2017.
  21. ^ «Ubuntu 14.04 превосходит OS X 10.9 на MacBook Air 2013 года». Фороникс. 2014-03-19. Получено 2014-03-19.
  22. ^ "Nouveau Maxwell: Mesa 17.0 + Linux 4.10 против драйвера NVIDIA для Linux". Получено 15 ноября 2017.
  23. ^ «Производительность RADV Mesa 17.1-dev и AMDGPU-PRO 16.60». Получено 15 ноября 2017.
  24. ^ «Как производительность RadeonSI OpenGL эволюционировала с Mesa 11.1 на Mesa 17.1 Git». Получено 15 ноября 2017.
  25. ^ «Программное обеспечение Windows 10 Radeon против Ubuntu 17.04 + Linux 4.12 + Mesa 17.2-dev - Phoronix». www.phoronix.com.
  26. ^ «RadeonSI / RADV Mesa 17.3 + AMDGPU DC против NVIDIA 387.12 в игровой производительности Linux - Phoronix». www.phoronix.com.
  27. ^ «Тесты производительности Mesa 12.0 - Mesa 18.0 показывают эволюцию OpenGL / Vulkan Radeon - Phoronix». www.phoronix.com.
  28. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=nouveau-summer-2018&num=1
  29. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=mesa182-4-july&num=1
  30. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=radeon-software-1840&num=1
  31. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=gcn10-tww2-radv&num=1
  32. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=gaming-eojan-2019&num=1
  33. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=mesa190-rad-jan&num=1
  34. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=linux52-mesa192-high&num=1
  35. ^ https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=radv-radeonsi-19&num=1
  36. ^ «Важность автоматизации тестов и почему я ненавижу запускать игры для Linux вручную». Фороникс. 2016-06-04. Получено 2016-06-04.
  37. ^ "Отслеживание состояния Direct3D 9". В архиве из оригинала 20 июля 2013 г.. Получено 15 ноября 2017.
  38. ^ "Индекс / doc / Documentation / fb /". Получено 15 ноября 2017.
  39. ^ Подробная информация о пакете Debian firmware-linux-nonfree в стабильной версии Debian.org
  40. ^ «Функция Radeon». Получено 15 ноября 2017.
  41. ^ а б "начальная поддержка VCE в ядре Linux и в драйвере Mesa".
  42. ^ "drm-next-3.15 18 февраля".
  43. ^ "drm-next-3.15 марта 2004 г.".
  44. ^ «Руководства для разработчиков AMD». Архивировано из оригинал на 2013-07-16.
  45. ^ «Документация предоставлена ​​AMD».
  46. ^ «Список документации AMD 3D». Архивировано из оригинал на 2013-10-07.
  47. ^ «AMD открывает спецификации графики». LWN.net. 2007-09-05. Получено 2014-07-15.
  48. ^ «AMD: характеристики графического процессора без соглашений о неразглашении»!. 2007-09-10. Получено 2014-07-15.
  49. ^ Дэвид Эйрли (13 сентября 2007 г.). «AMD передает мне спецификации на компакт-диске». Архивировано из оригинал на 2012-10-22. Получено 2014-07-15.
  50. ^ а б «Ответ Nvidia на последние работы в стиле модерн». Фороникс. 2009-12-14.
  51. ^ «AMD изучает новую стратегию драйверов для Linux». 2014-03-22. Получено 2014-03-23.
  52. ^ «Первоначальный выпуск драйвера AMDGPU». 2015-04-20. Получено 2016-04-26.
  53. ^ «AMD движется вперед с единой стратегией драйверов Linux, новым драйвером ядра». Фороникс.
  54. ^ «Документация по драйверу AMDGPU». Freedesktop.org.
  55. ^ «AMD представляет начальную поддержку драйвера AMDGPU для графических процессоров GCN 1.0 / Southern Islands». Фороникс.
  56. ^ "libdrm 2.4.63". 2015-08-14.
  57. ^ «Поддержка EGL на 32-битных платформах». 2013-10-04. Получено 2014-07-15.
  58. ^ "lib32-nvidia-utils 340.24-1 Список файлов". 2014-07-15.
  59. ^ "Страница драйвера X.org nv". 2013-05-20.
  60. ^ "Нашивка Дирка Хондела". 1998-11-18. Архивировано из оригинал на 2014-02-01. Получено 2014-07-15. ... в отличие от такого запутанного кода. Мы не рассматриваем это как бесплатное программное обеспечение в соответствии с нашими стандартами.
  61. ^ «Модерн - Сообщество и прошлое, настоящее и будущее» (PDF). 2011-09-13. Получено 2014-07-15.
  62. ^ а б Дэвид М. Эйрли (19 июля 2006 г.). «Графические драйверы с открытым исходным кодом - они не убивают котят» (PDF). Материалы первого тома симпозиума по Linux. Оттава, Онтарио, Канада. Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-02-08. Получено 2007-01-28.
  63. ^ «Nvidia осуждает» NV"". Фороникс. 2010-03-26.
  64. ^ «Nvidia предлагает выпустить общедоступную документацию по определенным аспектам своих графических процессоров». 2013-09-23. Получено 2013-09-24.
  65. ^ «Nouveau: ускоренный драйвер с открытым исходным кодом для карт nVidia».
  66. ^ «Водитель в стиле модерн заканчивает постановку». LWN.net. 2012-03-23.
  67. ^ «Инженерные имена для Nvidia».
  68. ^ "drm / nouveau: начальная поддержка GK20A (Tegra K1)". 2014-01-31.
  69. ^ "Codethink получает NVIDIA Jetson TK1 под управлением Linux 3.15, Wayland". Фороникс. 2014-06-12.
  70. ^ «Матрица характеристик нового драйвера». Получено 16 ноября 2017.
  71. ^ "Тегра-ре". Получено 16 ноября 2017.
  72. ^ «Linux для архива Tegra». Получено 16 ноября 2017.
  73. ^ Мэйо, Джон (2012-04-20). «[RFC 0/4] Добавить поддержку NVIDIA Tegra DRM». дурачок (Список рассылки). Получено 2012-08-21.
  74. ^ Ларабель, Майкл (11 апреля 2012 г.). «Подсказка для драйвера NVIDIA Tegra 2 DRM / KMS». Phoronix Media. Получено 2012-08-21.
  75. ^ «GTC 2013: Дорожная карта NVIDIA Tegra (6 из 11)». YouTube. Получено 2013-07-10.
  76. ^ Обзор производителей видеокарт и того, насколько хорошо они работают с Ubuntu Ubuntu Gamer, 10 января 2011 г. (статья Люка Бенстеда); (копия статьи )
  77. ^ «Intel Linux SNB обеспечивает более высокую производительность». Фороникс. 2011-03-22. Получено 2011-03-23.
  78. ^ «Производительность Intel Sandy Bridge снова повышается». Фороникс. 2011-03-31. Получено 2011-03-31.
  79. ^ «Драйвер Intel SNB для Linux не может запустить драйвер для Windows». Фороникс. 2011-05-23. Получено 2011-05-23.
  80. ^ «Исторический взгляд на производительность графики Intel Ironlake». Фороникс. 2011-05-25. Получено 2011-05-25.
  81. ^ "drm / i915: использовать eLLC / LLC по умолчанию, если доступно".
  82. ^ "drm / i915: использовать кэширование со сквозной записью для плоскости отображения на Iris".
  83. ^ «У Intel 20-30 штатных разработчиков графики для Linux». 2013-02-02.
  84. ^ «OpenChrome». Получено 16 ноября 2017.
  85. ^ phoronix (6 февраля 2012 г.). "Phoronix.com - FOSDEM 2012 - ARM Mali с открытым исходным кодом" - через YouTube.
  86. ^ Phoronix, 21 января 2012 г .: Драйвер Mali GPU с открытым исходным кодом и обратной разработкой
  87. ^ "Демо Quake 3 Arena поверх водителя Лимы!". Архивировано из оригинал на 09.02.2013.
  88. ^ "Драйвер Lima DRM [LWN.net]". lwn.net.
  89. ^ drm / lima: драйвер для графических процессоров ARM Mali4xx}
  90. ^ drm/panfrost: Add initial panfrost driver
  91. ^ "drm: Add support for the ARM HDLCD display controller". Список рассылки ядра Linux. 2015-12-11.
  92. ^ «Начальная поддержка контроллера дисплея ARM Mali». Список рассылки ядра Linux. 2016-04-01.
  93. ^ Free Software Foundation, Apr 25, 2005: Высокоприоритетные проекты бесплатного программного обеспечения
  94. ^ "laanwj/etna_viv".
  95. ^ "etnaviv: gallium driver for Vivante GPUs".
  96. ^ Michael Larabel (14 April 2012). "An Open-Source Graphics Driver For Snapdragon". Фороникс. Получено 15 апреля 2012.
  97. ^ Soulskill (14 April 2012). "Open-Source Qualcomm GPU Driver Published". Slashdot. Получено 15 апреля 2012.
  98. ^ Rob Clark (14 April 2012). "Fighting back against binary blobs!". Линаро. Получено 15 апреля 2012.
  99. ^ Freedreno, 15 April 2012 В архиве 24 октября 2012 г. Wayback Machine
  100. ^ "Mesa/Gallium3D Gets Its First ARM SoC GPU Driver - Phoronix".
  101. ^ http://lists.freedesktop.org/archives/mesa-commit/2013-March/042190.html
  102. ^ Rob Clark (29 July 2012). "freedreno update: first renders shader assembler!". Получено 16 августа 2012.
  103. ^ Rob Clark (5 August 2012). "textured cube (fullscreen!)". Получено 16 августа 2012.
  104. ^ Rob Clark (15 August 2012). "Open Source lolscat!". Получено 16 августа 2012.
  105. ^ "Open ARM GPU drivers – Freedreno". FOSDEM. 2013-02-02. Получено 2014-07-15.
  106. ^ "Merge the MSM driver from Rob Clark". kernel.org. 2013-08-28. Получено 2014-06-04.
  107. ^ "xf86-video-freedreno 1.2.0". freedesktop.org. 2014-07-14.
  108. ^ "Add support for adreno 430". Получено 15 ноября 2017.
  109. ^ "Index Mesa-Mesa". Получено 15 ноября 2017.
  110. ^ Anholt, Eric (2014-06-17). "New Job at Broadcom". Архивировано из оригинал on 2015-04-07.
  111. ^ "Phoronix on the Raspberry Pi GPU".
  112. ^ "Open Source ARM userland - Raspberry Pi". 24 октября 2012 г.
  113. ^ "Open Source ARM userland - Raspberry Pi". 24 октября 2012 г.
  114. ^ "hermanhermitage/videocoreiv".
  115. ^ "Raspberry Pi marks 2nd birthday with plan for open source graphics driver".
  116. ^ Upton, Eben (28 February 2014). "A birthday present from Broadcom - Raspberry Pi". Фонд Raspberry Pi. Получено 8 июля 2019.
  117. ^ "vc4: Initial skeleton driver import". The Mesa 3D Graphics Library. 2014-08-09.
  118. ^ Майкл Ларабель (2008-07-26). "VIA Publishes Three Programming Guides". Фороникс. Получено 2008-08-04.
  119. ^ Майкл Ларабель (2009-11-21). "VIA's Linux TODO List... Maybe Look Forward To 2011?". Фороникс. Получено 2009-12-30.
  120. ^ VIA's Open Linux Graphics Driver Has Been Defenestrated Фороникс, January 06, 2011 (Article by Майкл Ларабель )
  121. ^ "Libdlo". Получено 16 ноября 2017.
  122. ^ "DisplayLink Releases Linux Source Code for its USB Graphics Processors" (Пресс-релиз). DisplayLink. 2009-05-15. Получено 2009-05-15.
  123. ^ AMD's Hiring Another Open-Source Driver Developer Фороникс, December 11, 2010 (Article by Майкл Ларабель )
  124. ^ It's Fedora Graphics Test Week Фороникс, February 22, 2011 (Article by Майкл Ларабель )
  125. ^ "Home of Project VGA, the low budget, open source, VGA compatible video card". 090503 wacco.mveas.com
  126. ^ "Linux Fund: OGD1". Открыть графический проект. 2010-09-23. Получено 2011-11-04.
  127. ^ Bourdeauducq, Sebastien (June 2010). "A performance-driven SoC architecture for video synthesis" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-27. Получено 2010-11-05.
  128. ^ "Nyuzi is an experimental GPGPU processor".
  129. ^ "SOC Test Environment".
  130. ^ "Running on Terasic DE2-115 FPGA board".
  131. ^ "Project IceStorm Homepage".
  132. ^ "Project Trellis Repository".
  133. ^ "SymbiFlow Homepage".

внешняя ссылка