Conheça o Metal 4

A API do Metal da Apple recebe uma atualização importante com o Metal 4, criado para as próximas gerações de jogos, gráficos e apps de computação. Ele oferece gerenciamento explícito de memória, gerenciamento de recursos mais robusto, compilação de shaders mais rápida, integração fluida com aprendizado de máquina e novos recursos de desempenho do MetalFX. O Metal 4 é compatível com os chips Apple M1 (e posteriores) e A14 Bionic (e posteriores), com base no framework do Metal existente.

Você pode aproveitar o Metal 4 usando o mesmo MTLDevice que o app usa hoje. O Metal 4 introduz novos objetos para obter maior flexibilidade, como MTL4CommandAllocator para controle direto da memória do buffer de comando e MTL4RenderCommandEncoder com um mapa de anexos que associa as saídas lógicas do shader aos anexos físicos de cor. O app pode configurar e alternar entre anexos de cor usando um único codificador de renderização, economizando memória e código.

O Metal 4 otimiza o gerenciamento de recursos para apps modernos, que usam significativamente mais buffers e texturas do que nunca. Com o novo tipo MTL4ArgumentTable, é possível armazenar os pontos de ligação para os recursos de que o app precisa. Use conjuntos de residência para especificar os recursos que o Metal deve tornar residentes para a GPU. O preenchimento do conjunto de residência pode ser feito na inicialização do app, e atualizações posteriores requerem um custo mínimo de CPU. Os buffers e texturas do Metal 4 podem ser alocados como recursos esparsos de posicionamento, oferecendo um controle preciso sobre a alocação de memória a esses recursos. O Metal 4 também apresenta uma API de barreira com baixa sobrecarga para sincronizar recursos de um estágio para outro.

O Metal 4 introduz a nova interface MTL4Compiler, que fornece controle explícito sobre quando o app executa a compilação de shader na CPU. Com os novos estados de pipeline de renderização flexível, é possível criar um pipeline não especializado que pode ser especializado reutilizando o IR comum do Metal para diferentes estados de cor, reduzindo o tempo que o app gasta compilando shaders.

O Metal 4 torna ainda mais fácil integrar o aprendizado de máquina aos apps e jogos. Técnicas de renderização como upscaling, compressão de recursos, mesclagem de animações e sombreamento neural são todas beneficiadas. O Metal 4 adiciona suporte para tensores, contêineres de dados multidimensionais projetados especificamente para aprendizado de máquina, tensores diretamente na API, bem como na linguagem de sombreamento do Metal.

Com o MetalFX, o app oferece altas resoluções com taxas de atualização ainda maiores ao renderizar cenas complexas com reflexos realistas. O app pode renderizar imagens de baixa qualidade e o MetalFX irá aprimorá-las. O MetalFX também adiciona suporte para interpolação de quadros, que seu app pode usar para gerar quadros intermediários muito mais rápido do que gerá-los do zero, para que você possa obter taxas de quadro ainda mais altas. Para cenas com rastreamento de raios, o MetalFX também oferece suporte à remoção de ruído durante o processo de aprimoramento, permitindo que o app entregue resultados em tamanho real a partir de imagens renderizadas com menos raios.

O Metal 4 foi projetado para tornar a portabilidade acessível e modular. Você pode adotá-lo em seu app ou jogo do Metal usando uma abordagem modular. Concentre-se na área que trará mais impacto: como ele compila shaders, como codifica e envia comandos para o hardware ou como gerencia recursos. Para muitos usuários, os conjuntos de residência representam um ganho fácil de desempenho. O posicionamento esparso também é um ótimo exemplo de recurso que permite um caso de uso específico, e é simples integrá-lo a um app do Metal. Use o conjunto avançado de ferramentas para desenvolvedores compatíveis com o Metal 4 para ajudar a depurar e otimizar seus apps do Metal. Além da compilação, o Metal 4 oferece modelos de geração e codificação de comandos que fornecem maior controle sobre as alocações de memória, permitem a codificação paralela nativa e introduzem recursos de aprendizado de máquina para otimizar pipelines de renderização. O gerenciamento de recursos no Metal 4 também é simplificado por meio de recursos como conjuntos de residências, barreiras e alocação de recursos esparsos, que permitem um fluxo eficiente de recursos. O Metal 4 abrange um conjunto avançado de ferramentas para desenvolvedores para depuração, otimização e monitoramento de desempenho. O Xcode 26 inclui um novo modelo do Metal 4, facilitando a criação e otimização de apps do Metal 4.

O Metal 4 possibilita uma nova geração de apps e jogos com um conjunto incrível de recursos. O código de exemplo, um ótimo exemplo de como iniciar a adoção do Metal 4, já está disponível.