深入理解iOS GPU加速框架Metal及MPS_mps framework

     iOS的Metal框架是一个类似OpenGL的框架，通过编写shaders(类c代码)运行在GPU上，利用GPU的高并行能力执行并行操作，比如图像处理，卷积神经网络。而MPS就是一套基于Metal框架的库，用户不需要理解Metal的细节，直接调用这些库即可使用高性能处理能力。同时针对卷积神经网络，官方已经提供了MPSCnn库，开发人员可以直接使用该库组件神经网络即可以在移动端iPhone执行神经网络模型，比如图片识别，速度是杠杠的，很多年前，作者曾经利用该库和自己自定义的一些算子实现了实时图片风格化，人物自动抠图等功能，在iPhone上FPS能达到50fps，可见这性能有多好。接下来我们来详细分析下Metal框架及MPS。

OpenGLES

    由于Metal和OpenGLES类似，我们先介绍大家更加熟悉的OpenGL

这个图里开发者需要重点了解3个模块

• 顶点着色器

        开发者用来自定义顶点信息(坐标和颜色)，是一段代码。Vertex shader就是调整顶点信息，比如透视图变换，Camera位置调整。有多少个顶点就会调用多少次，如果顶点较少，这里执行较慢的话，性能影响不大。

• 栅格化

  • 简单来说，比如你告诉GL我想画条线，然后告诉它线的端点坐标是（0，0）和（0，100），那么GL自动脑补出中间100个点的坐标，这个过程就叫栅格化(光栅化)，脑补的方法叫线性差值.
  • 复杂点，现在我要画个三角形，给他三个顶点的坐标，它会计算这个三角形里面的所有像素坐标。
  • 再复杂点，不仅仅给顶点坐标，还告诉他(0, 0)坐标点是白色,（0，100）点是黑色，那么栅格化就自动计算出中间100个点每个点的颜色，自动做过渡的效果,  这个计算方法还是线性差值。

• 片段着色器

        开发者根据栅格化出来的具体位置信息用来