DirecX12 개인 메모 | Root Signature

이 문서는 Direct3D 12에 Root Signature와 Root Parameter에 대해 정리한 글입니다.

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Root Signature

루트 시그니처(Root Signature)는 그래픽스 파이프라인의 셰이더가 접근할 수 있는 리소스를 정의한다.

셰이더에서 사용할 상수(Constant), 버퍼(Buffer), 텍스처(Texture) 등을 어떤 방식으로 연결할 것인지 기술하는 것이다.

• 어떤 자원이 바인딩되는지, 몇 개의 전역 변수가 있는지, 어떤 구조로 이루어져 있는지를 명시한다.
• 루트 시그니처 구성에 따라 파이프라인 상태 객체(PSO)도 달라지며 여러개의 PSO가 생길 수 있다.
• 다양한 셰이더 조합이나 리소스 바인딩 최적화를 위해 여러 Root Signature가 사용될 수도 있다.

Root Parameter

루트 시그니처는 최대 64개의 32비트 슬롯(DWORD)으로 구성된다.

자주 변경되는 리소스일수록 앞쪽에 배치하면 GPU 접근 성능을 최적화 할 수 있다고 한다.

• Root Constant(32bit x N): 배열에 상수 값을 기록해서 쓴다.
  • GPU에 바로 값이 복사됨
  • 빠르게 접근 가능, 가장 저비용의 바인딩 방식
  • 예: 프레임별로 변경되는 소량의 상수 데이터

  

• Root Descriptor(64bit)
  • 디스크립터 힙 없이 GPU 버퍼(Resource)에 직접 접근
  • Root 자체가 힙 역할을 한다.
  • 예: CBV 하나를 루트에서 직접 지정하여 사용
  • CBV → Draw사이에 바뀔 것들로 Upload, 최대 4096개의 벡터를 보관 가능 (Const의 의미 → Draw함수가 실행되는 동안 바뀌지 않음)

  ⚠ Draw 호출 시 자주 변경되는 CBV에 적합하다. 단, 루트 슬롯의 비용이 크므로 남용은 주의

  

• Descriptor Table(32bit)
  • 디스크립터 힙을 가리키는 포인터 테이블
  • 여러 개의 리소스를 한 번에 바인딩할 수 있다.
  • 주로 SRV, UAV, CBV 등을 묶어 사용한다.

  

기타 개념

Streaming Shader Resource View

• CPU가 지속적으로 업데이트하는 데이터(SRV)를 GPU에서 참조

• 예: 실시간 변동 데이터를 셰이더에 반영하고자 할 때

  

Bindless Resources ⭐️

• 매우 많은 리소스를 바인딩 슬롯에 제한 없이 사용 가능
• 인덱스를 기반으로 셰이더 내부에서 리소스를 선택
• DX12 + Shader Model 6.6 이상에서 본격적인 지원

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참고

이미지 출처: https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/direct3d12/example-root-signatures