Kun puhumme Applen ekosysteemistä, keskitymme yleensä sen tyylikkääseen muotoiluun tai sirujen tehokkuuteen, mutta on olemassa näkymätön moottori, joka saa kaiken toimimaan sujuvasti: Metal . Pohjimmiltaan se on matalan tason ohjelmointirajapinta (API), jonka avulla ohjelmistot voivat kommunikoida lähes suoraan näytönohjaimen kanssa, mikä poistaa tarpeettomat välikädet ja tekee grafiikasta ja monimutkaisista laskelmista uskomattoman nopeita Applen laitteilla.
Se ei ole vain työkalu pelien ulkoasun parantamiseen; se on selkäranka, joka tukee kaikkea ammattimaisesta videonmuokkauksesta tekoälyn uusimpiin innovaatioihin. Yhdistämällä aiemmin OpenGL:n ja OpenCL:n kesken jaetut toiminnot Apple on luonut ympäristön, jossa laitteisto ja ohjelmisto toimivat täydellisessä harmoniassa, optimoiden virrankulutusta ja maksimoiden jokaisen käytettävissä olevan prosessointitehon hertsin.
Metalin kehitys: Debyytistä uusimpiin versioihin
Kaikki alkoi kesäkuussa 2014, kun Metal ilmestyi ensimmäisen kerran iOS 8:ssa. Siitä lähtien se on parantunut tasaisesti. Metal 2 toi merkittäviä parannuksia Xcoden kautta tapahtuvaan virheenkorjaukseen ja avasi oven virtuaalitodellisuudelle macOS:ssä optimoimalla suorittimen käyttöä. Myöhemmin tuli Metal 3 , joka esitteli MetalFX-kehyksen kuvan skaalaamiseen, minkä ansiosta erittäin monimutkaiset kohtaukset voitiin renderöidä nopeammin tinkimättä visuaalisesta laadusta tehokkaan antialiasoinnin ansiosta.
Nykyinen eturintamassa on Metal 4 , versio, joka keskittyy Applen koneoppimiseen ja neuroverkkojen renderöintiin . Tämä versio sisältää huipputeknologiaa, kuten MetalFX-ruudun interpoloinnin ja edistyneen kohinanvaimennusjärjestelmän säteenseurantaa varten, mikä johtaa paljon terävämpiin kuviin ja uskomattoman sulavaan pelattavuuteen.
Laitteiston yhteensopivuus ja sen tarkistaminen
Kaikki laitteet eivät pysty käyttämään Metalin uusimpia versioita. Esimerkiksi Metal 4 on varattu huippuluokan laitteistoille, kuten Apple Vision Prolle ja uusille iPad-malleille (Pro 2021+, Air 2020+, mini 2021+ ja standard iPad 2022+), edellyttäen, että niissä on sopiva käyttöjärjestelmä. Metal 3 on puolestaan ​​helpommin saatavilla ja kattaa MacBook Pron vuodesta 2017 eteenpäin, MacBook Airin vuodesta 2018 eteenpäin, Mac minin vuodesta 2018 eteenpäin ja iMacin vuodesta 2020 eteenpäin sekä Mac Studion ja Mac Pron.
Vanhemmissa tietokoneissa on yhteensopiva Metalin ja Metal 2:n kanssa , mikä ulottuu vuoden 2012 MacBook Pro- ja Air-malleihin ja jopa joihinkin vuoden 2010 ja 2012 Mac Pro -tietokoneisiin, jos niissä on yhteensopiva näytönohjain. Jos et ole varma Macistasi, on olemassa yksinkertainen kikka: pidä Optio-näppäintä painettuna, siirry Omenavalikkoon, avaa Järjestelmätiedot ja etsi Grafiikka/Näytöt-osio. Jos siinä lukee "Metal-yhteensopivuus", näet tarkan version; jos siinä lukee "Metal Family", se tarkoittaa, että tuet versiota 2 ja sitä vanhempia.
Tekniset yksityiskohdat ja ohjelmointikielet
Koodauksen parissa työskenteleville Metal on oliopohjainen API, jota voidaan käsitellä Swiftillä, Objective-C:llä tai C++17:llä. Täysi GPU-ohjaus toteutetaan Metal Shading Language (MSL) -kielellä , joka on C++-pohjainen kieli (alkuperäisissä versioissa C++14 ja Metal 4:ssä C++17), ja joka helpottaa saumatonta integrointia grafiikka- ja laskentaohjelmien välillä. Tämä on tärkeää, koska se mahdollistaa komentojen esikoodaamisen ja lähettämisen GPU:lle asynkronisesti, mikä säästää akkua ja lisää prosessointinopeutta.
Toinen vahvuus on Metal Performance Shaders , optimoitu kirjasto, joka säästää kehittäjiä tarvitsemasta kirjoittaa erillistä koodia jokaiselle näytönohjainperheelle. Tämä työkalu mahdollistaa kuvan suodatusalgoritmien, edistyneiden matemaattisten operaatioiden ja paljon toivotun säteenseurannan tehokkaan toteutuksen.
Siirtyminen Apple Siliconiin ja pelitukeen
Siirtymisen myötä Apple Silicon -siruihin Metal on ottanut merkittävän harppauksen eteenpäin. Nämä näytönohjaimet käyttävät laattapohjaista viivästettyä renderöintiä (TBDR) , joka on paljon tehokkaampi kuin perinteiset arkkitehtuurit. Lisäksi macOS:ssä Metal antaa sinun valita käytettävän näytönohjaimen: integroidun näytönohjaimen virran säästämiseksi tai erillisen näytönohjaimen (tai ulkoisen näytönohjaimen Thunderboltin kautta) renderöintitehon maksimoimiseksi.
Pelimaailmassa Metalia hyödyntävien pelien lista on valtava. Klassikoista, kuten World of Warcraft ja StarCraft II , moderneihin helmiin, kuten Baldur's Gate III ja Death Stranding . Apple on mennyt vielä pidemmälle luomalla Game Porting Toolkitin , joka kääntää DirectX 12:n (Windows) ohjeet Metaliksi, mikä helpottaa pelien, kuten Cyberpunk 2077:n ja Assassin's Creed Shadowsin, pääsyä Mac-käyttäjille.
Ohjelmiston tuolla puolen: Liquidmetalin mysteeri
Vaikka Metal on ohjelmiston tähti, Apple on kokeillut myös hyvin erityistä fyysistä "metallia": Liquidmetallia . Se on ei-kiteinen metalliseos, joka on kevyt, korroosionkestävä eikä helposti muotoudu. Vuosien ajan sen ainoa näkyvä käyttötarkoitus oli pieni SIM-kortin poistotyökalu, minkä vuoksi monet uskoivat Applen luopuneen lisenssistä.
Vuodot kuitenkin viittaavat siihen, että tämä materiaali on tulevan iPhone Ultran (merkin ensimmäisen taittuvan puhelimen) avainkomponentti . Koska Liquidmetal kestää tuhansia avaus- ja sulkemissyklejä väsymättä, sitä odotetaan käytettävän laitteen saranassa yhdessä titaanin kanssa, jotta saavutetaan ohut profiili ja poikkeuksellinen mekaaninen kestävyys.
Applen kyky hallita sekä laitteiston käyttöä Metal API:n kautta että materiaalitiedettä Liquidmetalin avulla osoittaa täydellisen hallinnan strategiaa. Vision Pron kehysten optimoinnista taittuvan saranan kestävyyteen, yritys pyrkii varmistamaan, että jokainen komponentti, olipa se sitten koodi tai raaka-aine, on suunniteltu mittatilaustyönä tuotteiden suorituskyvyn ja käyttöiän maksimoimiseksi.
