Kostenloser und Open-Source-Grafikgeräte-Treiber

Flowchart with Tux, the Linux penguin
Daten und Anweisungen werden an die gesendet GPU zum Bearbeiten. Die gerenderten Ergebnisse werden in a gespeichert Bildspeicher, Framebuffer, dessen Inhalt von der gescannt wird Anzeigecontroller und an den Bildschirm gesendet.

A Kostenloser und Open-Source-Grafikgeräte-Treiber ist ein Software -Stack was kontrolliert Computer-Graphics-Hardware und unterstützt Grafikrenderung Anwendungsprogrammierschnittstellen (API) und wird unter a freigelassen Kostenlose und Open-Source-Software Lizenz. Grafik Gerätetreiber werden für eine bestimmte Hardware geschrieben, die innerhalb eines bestimmten Arbeiten funktioniert Betriebssystem Kernel und um eine Reihe von APIs zu unterstützen, die von Anwendungen zum Zugriff auf die Grafikhardware verwendet werden. Sie können auch die Ausgabe der Anzeige steuern, wenn die Bildschirmtreiber ist Teil der Grafikhardware. Die meisten kostenlosen und open-Source-Grafikgeräte-Treiber werden von der entwickelt Mesa Projekt. Der Fahrer besteht aus a Compiler, a API rendernund Software, die den Zugriff auf die Grafikhardware verwaltet.

Treiber ohne frei (und rechtlich) verfügbare Quellcode sind allgemein als bekannt als binäre Treiber. Binärer Treiber, die im Kontext von Betriebssystemen verwendet werden, die anfällig für die kontinuierliche Entwicklung und Veränderung sind (wie Linux), verursachen Probleme für Endbenutzer und Paket Betreuer. Diese Probleme, die sich auf die Systemstabilität, Sicherheit und Leistung auswirken, sind der Hauptgrund für die unabhängige Entwicklung freier und offener Treiber. Wenn keine technische Dokumentation verfügbar ist, wird ein Verständnis der zugrunde liegenden Hardware häufig von erlangt Clean Room Reverse Engineering. Basierend auf diesem Verständnis können Gerätetreiber geschrieben und legal unter allen veröffentlicht werden Softwarelizenz.

In seltenen Fällen ist der Fahrerquellcode eines Herstellers im Internet ohne a verfügbar freie Lizenz. Dies bedeutet, dass der Code für den persönlichen Gebrauch untersucht und geändert werden kann, aber der geänderte (und normalerweise der ursprüngliche) Quellcode kann nicht frei verteilt werden. Lösungen für Fehler im Treiber können nicht einfach in Form von geänderten Versionen des Treibers geteilt werden. Daher wird der Nutzen solcher Treiber im Vergleich zu freien und offenen Treibern signifikant verringert.

Probleme mit proprietären Treibern

Ansicht des Softwareentwicklers

Flowchart; see caption
Abbildung des Linux -Grafikstapels

Es gibt Einwände gegen nur binäre Treiber, die auf Urheberrechts-, Sicherheits-, Zuverlässigkeits- und Entwicklungsbedenken beruhen. Als Teil einer breiteren Kampagne gegen Binärblobs, OpenBSD Leitender Entwickler Theo de Raadt sagte, dass mit einem binären Fahrer "keine Möglichkeit gibt, es zu reparieren, wenn es bricht (und es wird brechen)"; Wenn ein Produkt, das auf binäre Treiber angewiesen ist Lebensende vom Hersteller ist es effektiv "für immer gebrochen".[1] Das Projekt hat auch festgestellt, dass binäre Treiber[2] "Verstecke Käfer und Problemumgehungen für Bugs",[3] Eine Beobachtung, die durch Fehler in binären Treibern etwas bestätigt wurde (einschließlich eines ausnutzbar Insekt In Nvidia's 3D -Fahrern, die im Oktober 2006 von entdeckt wurden Rapid7). Es wird spekuliert, dass der Fehler seit 2004 existiert; Nvidia hat dies bestritten und behauptet, dass das Problem ihnen nur im Juli 2006 mitgeteilt wurde, und der Fehler von 2004 war ein Fehler in X.org (nicht im Treiber von Nvidia).[4]

Binärtreiber arbeiten häufig nicht mit aktuellen Versionen von Open-Source-Software und unterstützen die Entwicklungs-Schnappschüsse von Open-Source-Software fast nie. Für einen Entwickler ist es normalerweise nicht direkt möglich, die proprietären Treiber von NVIDIA oder ATI mit einem Entwicklungs -Schnappschuss eines X -Servers oder eines Entwicklungs -Schnappschusss des Linux -Kernels zu verwenden. Funktionen wie Kernel-Modus-Festlegung kann von niemandem außer den Anbietern zu binären Treibern hinzugefügt werden, was ihre Einbeziehung verhindert, wenn dem Verkäufer keine Kapazität oder Interesse hat.

In dem Linux Kernel Entwicklungsgemeinschaft, Linus Torvalds hat starke Aussagen zum Thema Binärmodule gemacht: "i sich weigern Um sogar in Betracht zu ziehen, meine Hände über ein nur binäres Modul zu binden ... Ich möchte, dass die Leute wissen, dass es bei Binärmodulen ist, es ist ihr Problem".[5] Ein anderer Kernelentwickler, Greg Kroah-Hartman, hat gesagt, dass ein nur binäres Kernelmodul der Kernel-Lizenz nicht entspricht (die GNU Allgemeine öffentliche Lizenz); Es "verstößt nur gegen die GPL aufgrund lustiger Dinge wie derivativen Werke und der Verknüpfung und anderen Dingen."[6] Schriftsteller und Informatiker Peter Gutmann hat besorgt darüber, dass die Management von Digitalen Rechten Schema bei Microsoft's Windows Vista Das Betriebssystem kann die Verfügbarkeit der Dokumentation einschränken, die zum Schreiben offener Treiber erforderlich sind, da "die Betriebsdetails des Geräts vertraulich gehalten werden".[7]

Im Falle von Binärfahrern gibt es Einwände zu aufgrund gratis Software Philosophie, Softwarequalität und Sicherheit Bedenken.[8] In 2006 Greg Kroah-Hartman Schlussfolgerte:

"Die Module für Linux -Kernelkern von Closed Source sind illegal. Das ist es, es ist sehr einfach. Ich hatte das Unglück, im Laufe der Jahre über dieses Thema mit vielen verschiedenen IP -Anwälten gesprochen zu haben, und jeden, mit dem ich alle gesprochen habe Es gibt keine Möglichkeit, dass jemand heute ein Linux -Kernel -Modul erstellen kann, das geschlossen werden kann. Es verstößt nur gegen die Gpl wegen lustiger Dinge wie Ableitungen und Verknüpfung. "[9]

Der Linux-Kernel hat noch nie einen stabilen In-Kernel beibehalten Anwendung Binärschnittstelle.[10] Es gibt auch Bedenken, dass proprietäre Treiber möglicherweise enthalten sein können Hintertüren, wie der in Samsung Galaxy-Series Modem -Treiber.[11]

Ansicht des Hardwareentwicklers

Another flowchart; see caption
In der Zukunft, libgl-fglrx-glx könnte das benutzen libdrm des Radeon Open-Source-Fahrers anstelle des Eigentums binärer Blob; Der größte Teil der Investition ist in den Benutzerspace -Treiber.

Wenn Anwendungen wie ein 3D Game Engine oder ein 3D -Computergrafiksoftware Shunt-Berechnungen von der CPU zur GPU verwenden normalerweise eine Sonderpur-API wie OpenGL oder Direct3d und adressieren Sie die Hardware nicht direkt. Weil alles Übersetzung (Von API -Aufrufen zur GPU Opcodes) wird vom Gerätetreiber durchgeführt, es enthält spezialisiertes Wissen und ist ein Objekt der Optimierung. Aufgrund der Geschichte der Starrheit der proprietären Fahrerentwicklung gab es in letzter Zeit einen Anstieg der Anzahl der von Community unterstützten Geräte-Treiber für Desktop- und Mobile-GPUs. Kostenlose und offene Hardware -Organisationen wie Fossi, Lowrisc und andere würden auch von der Entwicklung eines offenen Grafikhardwarestandards profitieren. Dies würde dann Computerherstellern, Hobbyisten und dergleichen mit einer vollständigen, lizenzfreien Plattform zur Entwicklung von Computerhardware und verwandten Geräten bieten.

Das Desktop-Computer Der Markt wurde lange mit der PC -Hardware dominiert x86/x86-64 Anweisungssatz und GPUs für den PC verfügbar. Mit drei Hauptkonkurrenten (Nvidia, AMD und Intel). Der wichtigste konkurrierende Faktor war der Preis für Hardware und Rohleistung in 3D -Computerspielen, was stark von der effizienten Übersetzung von API -Aufrufen in GPU -Opcodes beeinflusst wird. Der Display -Treiber und der Video -Decoder sind inhärente Teile der Grafikkarte: Hardware, die die für die Dekodierung von Videoströmen erforderlichen Berechnungen unterstützen soll. Da der Markt für PC -Hardware zurückgegangen ist, ist es unwahrscheinlich, dass neue Wettbewerber in diesen Markt eintreten, und es ist unklar, wie viel mehr Wissen ein Unternehmen erlangen könnte, indem er den Quellcode der Fahrer anderer Unternehmen sieht.

Der mobile Sektor zeigt eine andere Situation. Die funktionalen Blöcke (die Anwendungsspezifische integrierte Schaltung Anzeigetreiber, 2- und 3D-Beschleunigung und Videodecodierung und Codierung) sind getrennt) geistiges Eigentum Halbleiter (SIP) Blöcke am Chip, da Hardware -Geräte erheblich variieren; etwas Tragbare Medienspieler Erfordern Sie einen Display -Treiber, der die Videokodierung beschleunigt, aber keine 3D -Beschleunigung benötigt. Das Entwicklungsziel ist nicht nur die RAW -3D -Leistung, sondern auch die Systemintegration, der Stromverbrauch und die 2D -Fähigkeiten. Es gibt auch einen Ansatz, der die traditionelle Methode aufgibt (Vsync) der Aktualisierung des Displays und nutzt besser probieren und halten Technologie zu senken, um Stromverbrauch zu senken.

Im zweiten Quartal 2013 79,3 Prozent von Smartphones weltweit verkauft leitete eine Version von Android,[12] und der Linux -Kernel dominiert Smartphones. Hardware-Entwickler haben einen Anreiz, Linux-Treiber für ihre Hardware zu liefern, aber aufgrund des Wettbewerbs ohne Anreiz, diese Fahrer frei und offen zu machen. Zusätzliche Probleme sind die Android-spezifischen Augmentationen zum Linux-Kernel, die nicht akzeptiert wurden Hauptlinie, wie das Atomic Display Framework (ADF).[13] ADF ist ein Merkmal von 3.10 AOSP -Kerneln, der a liefert DMA-Buf-zentrische Framework zwischen Androids HWComposer Hal und der Kernelfahrer. ADF überschneidet sich signifikant mit dem DRM-Km Rahmen. ADF wurde nicht in die Mainline aufgenommen, sondern eine andere Reihe von Lösungen, die sich mit denselben Problemen befassen (bekannt wie Einstellung der Atommodus) ist in der Entwicklung. Projekte wie libhybris Kabelbaum Android -Geräte -Treiber für andere Linux -Plattformen als Android.

Leistungsvergleiche

Three gears: red, blue and green
GlxGears ist nicht gut geeignet für Benchmarking.[14]

Phoronix, was freie Treiber vergleicht, ist eine Quelle für praktische Tests:

  • 19. März 2011[15]
  • 31. März 2013[16]
  • Ein Vergleich von FOSS- und Proprietary -Treibern am 29. April 2013[17]
  • Ein Vergleich von proprietären Treibern am 27. Oktober 2013 unter Windows 8.1 und Linux[18]
  • Ein Vergleich von FOSS -Treibern am 25. Januar 2014 unter Linux[19]
  • Ein Vergleich von proprietären Treibern am 27. Januar 2014 unter Linux[20]
  • Ein Vergleich von 19. März 2014 von Ubuntu mit dem kostenlosen und open-Source-Grafikgeräte-Treiber, der als Teil von verteilt ist Mesa 3d, was übertrifft Mac OS X 10.9.2 beim Spielen OpenGL-basierend Xonotisch auf einem 2013 MacBook Air.[21]
  • Ein Vergleich im Januar 2017 zeigte einen Leistungsunterschied zwischen dem Mesa Nouveau und Nvidia Driver, Kepler und Maxwell. Für Maxwell in Nouveau ist eine Umgestaltung erforderlich, um Kepler zu erhöhen. Eine Lücke zu Mesa besteht um 30 bis 50% in der Grundeffizienz des Fahrers gegen Nvidia in allen Chips.[22]
  • Ein Vergleich im Februar 2017 ergab, dass Mesa 17.1dev gleich oder besser als der AMD-GPU-Treiber 16,60 in OpenGL und 20 bis 30 Prozent niedriger war Vulkan.[23]
  • Ein Vergleich im März 2017 zeigte Verbesserungen der MESA für Radeonsi zwischen den Versionen 11.1 und 17.1 an.[24]
  • Ein Vergleich von Juni 2017 Windows 10 Radeon -Software gegen Ubuntu 17.04 + Linux 4.12 + Mesa 17.2 -Dev -> Ergebnis Mesa Radeonsi auf derselben Ebene [25]
  • A Oktober 2017 Vergleich Radeonsi/Radv Mesa 17.3 + AMDGPU DC gegenüber der proprietären NVIDIA 387.12 Linux -Spiele Leistung -> Ergebnis: NVIDIA Clear in Blei [26]
  • 2018-02: Vergleich Mesa 12 bis 18 mit AMD R580 und R9 Fury für OpenGL- und Vulkan-Tests [27]
  • 2018-06: Vergleich MESA 18.2 gegen NVIDIA-Fahrer 396 mit Nvidia Geforce Cards 680 und höher [28]
  • 2018-07: Vergleich Mesa Radeonsi 18.0, 18.1, 18,2 und Radv mit Radeon RX-Karten [29]
  • 2018-10: Vergleich AMD geschlossener Fahrer 18.40, AMDVLK und Mesa Radeonsi 18.2, 18.3 [30]
  • 2018-11: Vergleich 25 AMD- und NVIDIA-Karten mit MESA 19.0DEV und NVIDIA DRANDER 415 [31]
  • 2019-01: Vergleich Linux 5.0 + Mesa 19.0dev + AMD RX-Karten und NVIDIA Geforce Driver 415 mit NVIDIA-Karten [32]
  • 2019-01: Vergleich Mesa 18.2, 18.3, 19.0dev Radeonsi/Radv mit AMD RX-Karten [33]
  • 2019-05: Vergleich Mesa 19.2 AMD Polaris, Vega mit Nvidia [34]
  • 2019-12: Vergleich Mesa 18.2.8 bis 20.0dev für Radeonsi mit Radeon RX 580 und RX Vega 64 [35]

Es ist ungewöhnlich für Videospielmagazine Um Benchmark -Tests unter Linux zu melden. Benchmarks auf Phoronix sind im Umfang begrenzt. In erster Linie testen Spiele, die unter Linux verfügbar sind, und unterstützen automatisiertes Benchmarking.[36]

Softwarearchitektur

Illustration of differences between Gallium3D and Direct Rendering Infrastructure models
Obwohl mesa (Dri) und Gallium3d haben unterschiedliche Fahrermodelle, sie teilen sich frei und offen Code.
Driver example matrix
Eine Beispielmatrix des Gallium3D -Treibermodells. Mit der Einführung des Gallium3D -Tracker- und WinSY -Schnittstellens sind 18 Module anstelle von 36 erforderlich. Jedes WinSY -Modul kann mit jedem Gallium3D -Gerätetreibermodul und jedem Status -Tracker -Modul funktionieren.

Kostenlose und Open-Source-Treiber werden hauptsächlich auf und für entwickelt Linux von Linux-Kernel-Entwicklern, Programmierbegeisterten von Drittanbietern und Mitarbeitern von Unternehmen wie moderne Mikrogeräte. Jeder Fahrer hat fünf Teile:

  1. Eine Linux -Kernelkomponente DRM
  2. Eine Linux -Kernelkomponente KMS -Treiber (das Anzeigecontroller Treiber)
  3. Eine Libdrm-Benutzer-Raum-Komponente (eine Wrapper-Bibliothek für DRM-Systemaufrufe, die nur von MESA 3D verwendet werden sollte)
  4. A Mesa 3d Benutzerraumkomponente. Diese Komponente ist hardwarespezifisch. Es wird auf der CPU ausgeführt und übersetzt OpenGL -Befehle beispielsweise in den Maschinencode für die GPU. Weil der Gerätetreiber geteilt ist, Marshalle ist möglich. Mesa 3D ist die einzige freie und open-Source-Implementierung von OpenGL, OpenGL ES, OpenVG, GLX, Egl und OpenCL. Im Juli 2014 entsprachen die meisten Komponenten an Gallium3d Spezifikationen. Ein voll funktionsfähiger Zustands -Tracker für Direct3d Version 9 ist geschrieben in Cund ein unbewarteter Tracker für Direct3D -Versionen 10 und 11 sind in geschrieben C ++.[37] Wein hat Direct3D Version 9. Eine andere Weinkomponente übersetzt Direct3D -Anrufe in OpenGL -Anrufe und arbeitet mit OpenGL.
  5. Geräteabhängig x (DDX), ein weiterer 2D -Grafik -Gerätetreiber für X.org Server

Das DRM ist Kernel-Spezifisch. EIN Vesa Der Fahrer ist im Allgemeinen für jedes Betriebssystem verfügbar. Der VESA -Treiber unterstützt die meisten Grafikkarten ohne Beschleunigung und auf Display -Auflösungen, die auf einen vom Hersteller im Video -BIOS programmierten Satz beschränkt sind.[38]

Geschichte

Der Linux -Grafikstapel hat sich entwickelt, das von der eingeleitet wurde X Fenstersystem -Kernprotokoll.

Kostenlose und Open-Source-Treiber

ATI und AMD

Radeon

Diagram
Linux -Gerätetreiber für AMD -Hardware im August 2016

AMDs Eigentumsfahrer, AMD -Katalysator für ihre Radeon, ist für Microsoft Windows und Linux (ehemals FGLRX) verfügbar. Eine aktuelle Version kann von der AMD -Website heruntergeladen werden, und einige Linux -Verteilungen enthalten sie in ihren Repositories. Es wird gerade durch einen AMDGPU-Pro-Hybrid-Treiber ersetzt, der den Open-Source-Kernel-, X- und Mesa-Multimedia-Treiber mit Closed-Source-OpenGL-, OpenCL- und Vulkan-Treibern aus Katalysator kombiniert.

Die Foss -Treiber für Ati-AMD-GPUs werden unter dem Namen Radeon (xf86-video-ati oder xserver-xorg-video-radeon) entwickelt. Sie müssen noch proprietäre Mikrocode in die GPU laden, um die Beschleunigung der Hardware zu ermöglichen.[39][Fehlgeschlagene Überprüfung]

Radeon 3D -Code ist laut GPU -Technologie in sechs Treiber aufgeteilt: The Radeon, R200 und R300 Classic Trivers und R300G, R600G und Radeonsi Gallium3d Treiber:

Eine aktuelle Feature-Matrix ist verfügbar.[40] und es gibt Unterstützung für Videocodierungs -Engine[41] und Unified Video Decoder.[42][43] Die kostenlosen und Open-Source-Radeon-Grafikgeräte-Treiber sind nicht umgekehrt, sondern basieren auf der von AMD veröffentlichten Dokumentation ohne die Anforderung, a zu unterschreiben Geheimhaltungsvereinbarung (NDA).[44][45][46] Die Dokumentation wurde 2007 nach und nach veröffentlicht.[47][48][49]

AMD -Mitarbeiter liefern nicht nur die erforderlichen Dokumentation, sondern tragen auch einen Code bei, um ihre Hardware und Funktionen zu unterstützen.[41]

Alle Komponenten des Radeon Graphics Device -Treibers werden von Kernvertretern und interessierten Parteien weltweit entwickelt. Im Jahr 2011 übertraf der R300G in einigen Fällen den Katalysator.

AMDGPU

Bei der 2014 Game Developers Conference, AMD kündigte an, dass sie eine Strategieänderung untersuchen, um den Benutzer-Raum-Teil des Katalysators auf einer kostenlosen und open-Source- DRM Kernelmodul anstelle ihres proprietären Kernels Klecks.[50]

Die Veröffentlichung des neuen AMDGPU-Kernel-Moduls und des Stacks wurde im April 2015 auf der DRI-Devel-Mailingliste bekannt gegeben.[51] Obwohl AMDGPU nur offiziell unterstützt Gcn 1.2 und später Grafikkarten,[52] Die experimentelle Unterstützung für GCN 1.0- und 1.1 -Grafikkarten (die nur offiziell vom Radeon -Treiber unterstützt werden) kann über einen Kernel -Parameter aktiviert werden.[53][54] Ein separates libdrm, libdrm-amdgpu, ist seit libdrm 2.4.63 aufgenommen.[55]

Der im vorherige Radeon -Absatz erwähnte Radeonsi 3D -Code wird auch mit AMDGPU verwendet. Der 3D -Fahrer hat sowohl für Radeon als auch für AMDGPU zurück.

Nvidia

Screenshot of grass growing out of the water
Screenshot von Renouveau, einem Programm, das Daten für die meisten Nouveau-Umkehrbeinarbeiten sammelt

NvidiaProprietärer Fahrer, Nvidia Geforce -Fahrer zum Geforce, ist verfügbar für Fenster x86/x86-64, Linux x86/x86-64/ARM, OS X 10.5 und später, Solaris x86/x86-64 und Freebsd x86/x86-64. Eine aktuelle Version kann aus dem Internet heruntergeladen werden, und einige Linux -Verteilungen enthalten sie in ihren Repositories. Der 4. Oktober 2013 Beta Nvidia Geforce Driver 331.13 unterstützt die Egl Schnittstelle, Unterstützung für die Unterstützung für Wayland in Verbindung mit diesem Treiber.[56][57]

Der kostenlose und Open-Source-Treiber von Nvidia heißt NV.[58] Es ist begrenzt (nur 2D -Beschleunigung unterstützt) und Matthew Garrett, Dirk Hormdel und andere haben seinen Quellcode verwirrend bezeichnet.[59][60][61] NVIDIA beschloss, NV zu verabreichen, ohne Unterstützung für die Unterstützung zu erhöhen Fermi oder später gpus und DisplayPort, im März 2010.[62]

Im Dezember 2009 gab Nvidia bekannt, dass sie keine kostenlosen Grafikinitiativen unterstützen würden.[63] Am 23. September 2013 gab das Unternehmen bekannt, dass es eine Dokumentation ihres GPUs veröffentlichen würde.[64]

Nouveau basiert fast ausschließlich auf Informationen, die gewonnen wurden Reverse Engineering. Dieses Projekt zielt darauf ab, eine 3D -Beschleunigung für X.org/ zu erstellenWayland Verwendung Gallium3d.[65] Am 26. März 2012, Nouveau's DRM Die Komponente wurde stabil markiert und aus dem Staging -Bereich des Linux -Kernels gefördert.[66] Nouveau unterstützt Tesla- (und früher), Fermi-,, Kepler- und Maxwell-Basierter GPUs.[67] Am 31. Januar 2014 hat der NVIDIA -Mitarbeiter Alexandre Courbot ein umfangreiches Patch -Set begangen, das die erste Unterstützung für die GK20A (Tegra K1) nach Nouveau.[68] Im Juni 2014 lief Codethink Berichten zufolge a Wayland-basierend Weston Setzer mit Linux Kernel 3.15, verwendet Egl und ein "100% Open-Source-Grafik-Treiberstapel" auf a Tegra K1.[69] Eine Funktionsmatrix ist verfügbar.[70] Im Juli 2014 konnte Nouveau den NVIDIA Geforce-Treiber aufgrund fehlender Wiederverschiebung nicht übertreffen. Tegra-Re ist ein Projekt, bei dem Nvidia's umgekehrt ist VLIW-basierend Tegra Serie von GPUs, die vor Tegra K1 gehen.[71]

NVIDIA verteilt proprietäre Geräte -Treiber für Tegra durch OEMs und als Teil seines Linux für Tegra (ehemals L4T) -Tkit.[72] Nvidia und ein Partner Avionic Design arbeiteten im April 2012 an der Einreichung von Rost (kostenlose und Open-Source-Treiber für Tegra) stromaufwärts des Hauptlinux-Kernels.[73][74] Der Mitbegründer und CEO des Unternehmens legte die Tegra-Prozessor-Roadmap mit Ubuntu Unity in der 2013 fest GPU -Technologiekonferenz.[75]

Der Unified Memory-Treiber von NVIDIA (NVIDIA-UVM.KO), der die Speicherverwaltung für Pascal- und Volta-GPUs unter Linux implementiert, ist MIT lizenziert. Der Quellcode ist in den Downloads von NVIDIA Linux-Treiber für Systeme erhältlich, die NVIDIA-UVM.KO unterstützen.

Im Mai 2022 kündigte Nvidia eine neue Initiative und Politik an, um Open Source der GPU Ladbare Kernelmodule mit Dual Gpl/MIT -Lizenz, aber nur neue Modelle bei Alpha Qualität. Said "Diese Änderungen beziehen sich jedoch für die Kernel-Module, während die Benutzermoduskomponenten unberührt sind. Der Benutzermodus bleibt geschlossen und wird mit vorgebauten Binärdateien im Treiber und im CUDA-Toolkit veröffentlicht."[76]

Intel

Intel hat eine Geschichte der Produktion (oder in Auftragung) von Open-Source-Treibern für seine Grafikchips, mit Ausnahme ihrer PowerVR-basiert Chips.[77] Ihr 2D X.org-Treiber heißt XF86-Video-Intel. Der Kernel-Modus-Setting-Treiber im Linux-Kernel verwendet das nicht Video -Bios zum Wechseln Videomodi; Da einige Biose eine begrenzte Reihe von Modi haben, bietet dies einen zuverlässigeren Zugriff auf diejenigen, die von Intel -Videoadaptern unterstützt werden.

Das Unternehmen arbeitete an der Optimierung der kostenlosen Optimierung Linux Treiber für die Leistung, die sich ihrer nähert Fenster Gegenstücke, besonders auf Sandy Bridge und neuere Hardware, bei der die Leistungsoptimierungen dem Intel -Treiber 2011 in bestimmten Aufgaben seine proprietären Windows -Treiber in bestimmten Aufgaben übertreffen können.[78][79][80] Einige der Leistungsverbesserungen können auch den Benutzern älterer Hardware zugute kommen.[81]

Unterstützung für Intels LLC (Last Level Cache, L4-Cache, Crystalwell und Iris Pro) wurde in Linux -Kernel 3.12 hinzugefügt,[82][83] Und das Unternehmen hat 20 bis 30 Vollzeit-Linux-Grafikentwickler.[84]

Matrox

Matrox entwickelt und produziert die Matrox Mystique, Parhelien, G200, G400 und G550. Obwohl das Unternehmen kostenlose und Open-Source-Fahrer für seine Chipsätze anbietet, die älter als die G550 sind; Chipsätze neuer als die G550 werden von einem geschlossenen Fahrer unterstützt.

S3 Grafik

S3 Grafik entwickelt die S3 Trio, Virge, brutal und Chrom, unterstützt von OpenChrome.[85]

Armhoteln

Armhoteln ist ein fabeless Halbleiterfirma, die Lizenzen lizenziert Halbleiter geistiges Eigentumskerne. Obwohl sie für die Lizenzierung der Bekanntheit sind ARM -Anweisungssatz und CPUs Basierend darauf entwickeln und lizenzieren sie auch die Mali -Serie von gpus. Am 21. Januar 2012, Phoronix berichteten, dass Luc Verhaegen einen umgekehrten Engineering-Versuch für die ARM Holdings Mali-Serie von GPUs (insbesondere die Versionen MALI-20000- und Mali-400) voranzagte. Das als Lima bekannte Reverse-Engineering-Projekt wurde bei präsentiert Fosdem Am 4. Februar 2012.[86][87] Am 2. Februar 2013 demonstrierte Verhaegen Quake III Arena Im Zeitmodus leiten Sie auf dem Lima -Treiber.[88] Im Mai 2018 veröffentlichte ein Lima -Entwickler den Treiber für die Aufnahme in den Linux -Kernel.[89] Ab Mai 2019 ist der Lima -Treiber Teil des Hauptlinux -Kernels.[90]

Panfrost ist eine umgekehrte Fahreranstrengung für Mali TXXX (Midgard) und GXX (Bifrost) GPUs. Einführung von Panfrost Das Gespräch wurde auf der X.org Developer's Conference 2018 vorgestellt. Ab Mai 2019 ist der Panfrost -Treiber Teil des Hauptlinux -Kernels.[91]

ARM hat angegeben, dass sie keine Unterstützung für ihre Grafikbeschleunigungshardware lizenziert, die unter einer kostenlosen und offenen Lizenz lizenziert ist. ARM -Mitarbeiter schickten jedoch Patches für den Linux -Kernel, um ihren Arm HDLCD zu unterstützen Anzeigecontroller und Mali DP500, DP550 und DP650 SIP -Blöcke im Dezember 2015 und April 2016.[92][93]

Imaginationstechnologien

Imaginationstechnologien ist ein Fabless -Halbleiterunternehmen, das sich entwickelt und lizenziert Halbleiter geistiges Eigentumskerne, darunter die sind die Powervr GPUS. Intel hat eine Reihe von hergestellt PowerVR-basiert GPUS. PowerVR -GPUs werden in Mobilgeräten häufig verwendet SOCS. Aufgrund seiner breiten Verwendung in eingebetteten Geräten die Kostenlose Software -Stiftung hat den PowerVR-Treiber auf seiner Liste mit hoher Prioritäts-Projekt umgekehrt.[94] Ab März 2022 hat die Vorstellungskraft stellte einen Foss -Fahrer zur Verfügung für seine Rogue Architekturbasierte Powervr GX6250 aus 2014und seine neueren Architektur-basierten Axe-1-16m und Architektur in der A-Serie und BXS-4-64 GPUS.[95]

Vivante

Vivante Corporation ist eine fabless -Halbleiterfirma, die lizenziert Halbleiter geistiges Eigentumskerne und entwickelt die GCXXXX -Serie von GPUs. Ein vivante proprietärer Linux-Treiber mit geschlossenem Quellen besteht aus Kern- und Benutzer-Raum-Teilen. Obwohl die Kernelkomponente Open-Source ist (Gpl), die Benutzer-Raum-Komponenten-die die GLES (2) -implementierungen und eine HAL-Bibliothek bilden-sind nicht; Diese enthalten den Großteil der Fahrerlogik.

Wladimir J. van der Laan fand und dokumentierte die Staatsbits, den Befehlsstrom und Shader ISA untersucht, wie die Blobs funktionieren und Befehlsstrom-Dumps untersuchen und manipulieren. Der ETNAVIV Gallium3D -Treiber wird basierend auf dieser Dokumentation geschrieben. Van der Laans Arbeit wurde vom Lima-Treiber inspiriert, und das Projekt hat einen funktional, aber nicht nicht optimierten Gallium3d LLVM-Treiber erzeugt. Der ETNAVIV -Treiber hat in einigen Benchmarks besser als Vivantes proprietärer Code erzielt und unterstützt den GC400-, GC800-, GC1000-, GC2000-, GC3000- und GC7000 -GC2000 -GC2000- und GC7000 -Code besser.[96] Im Januar 2017 wurde ETNAVIV hinzugefügt Mesa Mit OpenGL ES 2.0 und Desktop OpenGL 2.1 -Unterstützung.[97]

Qualcomm

Qualcomm entwickelt die Adreno (ehemals Ati Imageon) Mobile GPU -Serie und schließt sie als Teil ihrer ein Snapdragon Mobile SoC -Serie. Phoronix und Slashdot berichtete 2012, dass Rob Clark, inspiriert vom Lima-Treiber, an umgekehrten Fahrern für die Adreno GPU-Serie arbeitete.[98][99] In einem referenzierten Blog -Beitrag schrieb Clark, dass er das Projekt in seiner Freizeit durchführte und dass die Qualcomm -Plattform sein einziges praktikables Ziel für die Arbeit an offenen 3D -Grafiken war. Seine Arbeitgeber (Texas Instrumente und Linaro) wurden mit dem verbunden Vorstellung Powervr und Arm Mali Kerne, die seine Hauptziele gewesen wären; Er hatte Arbeitsbefehlsströme für 2D -Unterstützung, und 3D -Befehle schienen die gleichen Eigenschaften zu haben.[100] Der Treibercode wurde veröffentlicht Vergrößert "Freedreno",[101] und wurde nach Mesa verlegt.[102][103] Im Jahr 2012 wurde ein arbeitender Shader Assembler fertiggestellt.[104] Demonstrationsversionen wurden entwickelt für Textur-Mapping[105] und Phong -Schattierung,[106] Verwenden des umgekehrten Shader-Compilers. Clark demonstrierte Freedreno, das Desktop -Kompositing ausführte, die Xbmc Medienspieler und Quake III Arena bei Fosdem am 2. Februar 2013.[107]

Im August 2013 wurde die Kernelkomponente von Freedreno (MSM -Treiber) in die Mainline aufgenommen und ist in Linux -Kernel 3.12 und später erhältlich.[108] Das DDX -Treiber Unterstützung für serververwaltete Unterstützung Dateideskriptoren erforderlich X.org Server Version 1.16 und höher im Juli 2014.[109] Im Januar 2016 erhielt der Fahrer im Mesa Gallium3D-Stil für Adreno 430;[110] Im November dieses Jahres fügte der Fahrer die Unterstützung für die Adreno 500 -Serie hinzu.[111] Freedreno kann auf Geräten wie verwendet werden 96Boards Dragonboard 410c und Nexus 7 (2013) in traditionellen Linux -Verteilungen (wie Debian und Fedora) und weiter Android.

Broadcom

Software diagram
Der MESA -Treiber für Videocore4, VC4, wurde von Broadcoms Eric Anholt von Grund auf neu geschrieben.[112]

Broadcom entwickelt und entwirft die Videokore GPU -Serie als Teil ihrer SOCS. Da wird es von der verwendet Raspberry PiEs gab ein beträchtliches Interesse an einem Foss -Treiber für Videokore.[113] Die Raspberry Pi Foundation kündigte in Zusammenarbeit mit Broadcom am 24. Oktober 2012 an, dass sie "All the Arm (CPU) Code (CPU), der die GPU antreibt", geöffnet hat. Die Ankündigung war jedoch irreführend; Nach Angaben des Autors des umgekehrten Lima-Treibers erlaubten die neu offenen Komponenten nur die Nachrichtenüberwachung zwischen der ARM-CPU und Videokore, boten jedoch nur wenig Einblick in Videokore und wenig zusätzliche Programmabilität.[114] Die Videokore -GPU führt eine aus RTOs die mit der Verarbeitung umgeht; Die Videobeschleunigung erfolgt mit RTOS-Firmware, die für ihre proprietäre GPU codiert sind, und die Firmware war zu diesem Zeitpunkt nicht offen.[115] Da gab es weder a Toolchain Targeting auf die proprietäre GPU oder eine dokumentierte BefehlssatzEs konnte kein Vorteil genommen werden, wenn der Firmware -Quellcode verfügbar wäre. Das Videocoreiv -Projekt[116] Versuch, den Videokore -GPUs zu dokumentieren.

Am 28. Februar 2014 (das zweite Jubiläum des Raspberry Pi) kündigten Broadcom und die Raspberry Pi Foundation die Veröffentlichung der vollständigen Dokumentation für den Videocore IV -Grafikkern und eine vollständige Quellveröffentlichung des Grafikstacks unter a bekannt 3-Klausel BSD-Lizenz.[117][118] Der 3D-Grafikcode für freie Lizenz wurde am 29. August 2014 für MESA verpflichtet.[119] und erschien zuerst bei Mesas 10.3 -Veröffentlichung.

Andere Anbieter

Obwohl Silizium -integrierte Systeme und Über Technologien haben ein begrenztes Interesse an Open-Source-Treibern zum Ausdruck gebracht, beide haben den Quellcode veröffentlicht, der in integriert wurde X.org von FOSS -Entwicklern.[61] Im Juli 2008 über eröffnete Dokumentation ihrer Produkte zur Verbesserung seines Images in den Linux- und Open-Source-Gemeinschaften.[120] Das Unternehmen hat es nicht geschafft, mit der Open-Source-Community zusammenzuarbeiten, um Unterlagen und Arbeiten bereitzustellen DRM Treiber und die Erwartungen an Linux unterstützen unerfüllt.[121] Am 6. Januar 2011 wurde bekannt gegeben, dass Via nicht mehr daran interessiert war, kostenlose Grafikinitiativen zu unterstützen.[122]

DisplayLink kündigte ein Open-Source-Projekt an, libdlo,[123] Mit dem Ziel, ihre USB -Grafiktechnologie zu unterstützen, um sie zu unterstützen Linux und andere Plattformen. Sein Code ist unter dem verfügbar LGPL Lizenz,[124] aber es wurde nicht in eine integriert X.org Treiber. Die Unterstützung von DisplayLink-Grafiken ist über den Kernel UDLFB-Treiber (mit FBDEV) in Mainline- und UDL/DRM-Treiber erhältlich, der im März 2012 nur im DRM-Next-Baum erhältlich war.

Nicht-Hardware-bezogene Anbieter können auch kostenlose Grafikinitiativen unterstützen. roter Hut Hat zwei Vollzeitbeschäftigte (David Airlie und Jérôme Glisse), die an Radeon Software arbeiten,[125] und die Fedora -Projekt sponsert eine Veranstaltung der Fedora Graphics Test Week vor dem Start ihrer neuen Linux -Verteilung Versionen zum Testen kostenloser Grafiktreiber.[126] Andere Unternehmen, die Entwicklung oder Unterstützung bereitgestellt haben Novell und VMware.

Offene Hardwareprojekte

See caption
Zusammengebaute Projekt VGA Graphics Board
Another circuit board
Open Graphics Project Prototype

Project VGA zielt darauf ab, ein Low-Budget-Open-Source zu erstellen VGA-kompatible Grafikkarte.[127] Das Open Graphics Project Ziel ist es, eine Open-Hardware-GPU zu erstellen. Das offene Grafikgerät V1 verfügt über zwei DVI-I-Ausgänge und einen 100-poligen IDC-Anschluss. Im September 2010 wurden die ersten 25 OGD1 -Boards für den Zuschussantrag und den Kauf zur Verfügung gestellt.[128] Das Milchymist System auf einem ChipAnstelle von Desktop -Computern, die auf eingebettete Grafik anstelle von Desktop -Computern ausgerichtet sind, unterstützt eine VGA -Ausgabe, einen begrenzten Scheitelpunkt -Shader und eine 2D -Textureinheit.[129]

Die Nyuzi,[130] Ein experimenteller GPGPU -Prozessor enthält ein synthesizbares Hardware -Design, das in geschrieben wurde System Verilog, ein Befehlssatzemulator, und Llvm-Basierend C-C ++ Compiler, Softwarebibliotheken und Tests und untersucht parallele Software und Hardware. Es kann auf einem terasischen DE2-115 laufen Feldprogrammierbares Gate-Array Tafel.[131][132]

Wenn ein Projekt FPGAs verwendet, hat es im Allgemeinen eine teilweise (oder vollständig) geschlossene Toolchain. Derzeit sind jedoch einige Open-Source-Toolchains verfügbar, für FPGAs auf Gitterbasis (insbesondere für ICE40- und ECP5-Boards), die Project Icestorm verwenden.[133] und Trellis,[134] beziehungsweise. Es gibt auch eine größere, anhaltende Anstrengung, um das "GCC of FPGAs" namens Symbiflow zu schaffen[135] Dazu gehören die oben genannten FPGA-Toolchains sowie eine Open-Source-Toolchain im Frühstadium für Xilinx-basierte FPGAs.

Siehe auch

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Externe Links