Vulkan推送常量范围专属特定着色器阶段的原因及相关疑问

1. 为何必须告知API推送常量范围的使用着色器阶段？驱动/设备会如何利用该信息？ #

• 核心是让驱动精准适配GPU硬件的资源分配逻辑：不同着色器阶段对应GPU上不同的执行单元，驱动只会把对应阶段需要的推送常量数据投递到该单元的专用缓存，避免无意义的数据拷贝和带宽浪费。
• 驱动可基于阶段信息做针对性优化：比如顶点着色器的推送常量更新频率通常更高，驱动可以优化其加载路径，降低访问延迟；而片段着色器的常量则可能和片段阶段的其他资源做合并调度，提升整体执行效率。
• 这也是API的正确性约束：明确阶段后，能避免着色器越界访问不属于自身阶段的常量，防止出现未定义行为，保证应用和驱动之间的行为一致性。

2. 若默认将所有推送常量声明为可被所有着色器阶段使用，是否会产生负面影响？ #

• 会带来性能损耗：驱动会把整个推送常量范围的数据发送到所有着色器阶段的硬件单元，哪怕某些阶段根本用不到这些数据，这会额外占用GPU内部的数据带宽，在绘制调用频繁或常量数据量较大的场景下，会明显拖慢性能。
• 限制驱动优化空间：原本驱动可以把特定阶段的常量放在低延迟的专用缓存中，但标记为全阶段可用后，只能选择兼容所有阶段的通用缓存，访问延迟会升高。
• 当然，如果你的推送常量数据量极小（比如只有几个float），这种负面影响可能几乎可以忽略，但从Vulkan的最佳实践角度，还是建议精准声明使用阶段，避免不必要的开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者uCantHim