Различия могут быть абсолютно во всём.
Даже если изначально был взят хороший движок, много ума не надо, чтобы поломать его одной строкой кода.
"уровень микрофризов" это не обязательно про рендеринг. Фризы может давать
любая блокировка потока. Это может быть I/O, примитив синхронизации, spinloop, — ещё миллион вариантов. Любой недетерминированный код, который вызывается дольше 16 миллисекунд может дать фриз.
Все они используют Vulkan
Мерседес, Автоваз, Порше, ГАЗ, БМВ — все они используют станки, молотки, литьё, ковку, рабочих, конвеееры. Как эти инструменты должны сказаться на качестве готовой продукции? Вот точно так же можно использовать Вулкан и сделать конфетку, а можно навайбкодить кусок говна, в котором даже специалист с 20-летним стажем не разберётся без пол-литры.
Могут ли различия быть связаны с реализацией асинхронной компиляции шейдеров в каждом форке?
Могут быть связаны с
любой строкой кода компилятора, эмулятора, игры, ОС и драйверов.
Насколько сильно на производительность влияет разный подход к синхронизации CPU и GPU (fences, semaphores и т.д.)?
Как небо и земля. Как Мерседес и Автоваз. Как на 0%, так и на 100%.
Какие методы бенчмаркинга позволяют определить, связана ли разница с Vulkan-бэкендом эмулятора или с драйвером GPU?
Профилировщик, исходники эмулятора, исходники игры, 10 лет опыта, и пара сотен часов свободного времени.