挪动GPU大战，光追技术成香饽饽？

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原标题：挪动GPU大战，光追技术成香饽饽？  
作者：刘旷  
智能手机市场的“上行”，给全部智能手机产业链都带来了微小的“冲击”，环抱下游芯片的“内卷”也愈演愈烈。从高通到联发科，再到英伟达、AMD、ARM，简直寰球头部的芯片巨头，都无一例外埠参预到了手机GPU的对决之中。  
前脚三星携手AMD、高通发力自研GPU，后脚正在冲击高端市场的联发科，表现将与英伟达进行协作，预计最快将在2024年联发科的旗舰芯片上搭载英伟达GPU，强化联发科芯片的AI和游戏机能，苹果等智能终端厂商也不甘逞强纷纭跟进，呈现出一派“力争上游”的架式。  
英伟达与联发科的梦境联动  
现实状况下，联发科能够借由英伟达在GPU上的了解和技术实力，一举拉近与骁龙旗舰芯片、苹果A系列在GPU方面的差距，乃至是超出，进而使联发科也抢到更多的高端手机芯片市场份额。固然，这是单方的远期愿景，实际履行层面则还存在着诸多的不肯定性。  
从目的下去看，英伟达入局GPU市场，是看中了Arm架构给高机能芯片市场带来的全新可能以及智能手机GPU市场的微小后劲。  
伴有着挪动终真个飞速开展，ARM架构开始愈来愈普遍地被运用到相干市场。据剖析机构New Street Research估量，在价值250亿美元的智能手机芯片市场，ARM约占99%的份额，这类状况下各路芯片厂商天然放不下这个蛋糕。而联发科作为世界上最大的基于Arm的SoC供给商之一，其技术运用与生态客户都合乎英伟达的需要，因此二者协作天然不在话下。此外，智能手机作为寰球最大的游戏平台的微小利益，彻底能够补救PC市场萎缩留下的微小缺口。  
此前，英伟达发布了2022年第四季度及全年事迹讲演，游戏和数据核心仍然是英伟达最中心的两大业务。全年来看，数据核心（含 AI）业务营收达到了150.1亿美元，同比增长41%；游戏业务营收90.7亿美元，同比下滑27%。面对下滑的游戏业务，英伟达迫切需求找到一个新的增长引擎，而手游市场无疑恰是这样的一个畛域。  
从成果下去看，有AMD与三星联手成果不迭预期在前，联发科与英伟达的协作会不会“步其后尘”很难说。  
去年年终，三星公布的旗舰芯片Exynos 2200，其中就搭载了基于AMD RDNA2架构开发的GPU，首发反对挪动光追和可变速率着色等初级图形处置功用。但从前面 Exynos 2200 的表示来看，三星和AMD的初次携手显然谈不上胜利，能效远低于外界预期。在往年最新一代旗舰手机S23系列上，三星乃至在寰球规模内转向高通骁龙平台，Exynos平台则转而办事三星自家的中端或入门级产品。  
固然，单方并无由于第一次协作产品不达预期就暂停协作，而是持续在相干标的目的致力。这也象征着即使是“强强联结”，英伟达与联发科之间的“梦境联动”一样存在不肯定性，其实不可能欲速不达。  
高通、苹果两强并立  
比拟其余手机芯片厂商，苹果和高通长时间以来处于手机GPU的当先位置，而这类当先位置则次要得益于其自研GPU架构带来的益处。  
首先，原创式的GPU可与骁龙芯片的其余硬件之间造成更好的设计整合和功用联动，从而带来更高的AI机能和更加杰出的能效比。  
     好比高通从2018年的骁龙845，开始就推出了异构计算的人工智能引擎AI Engine，经过CPU、GPU和DSP三方协同的形式完成顶尖的AI处置功用。经过自研架构，GPU的三方协同更为默契，骁龙AI算力因此失掉了很好的挖掘，始终遥遥当先于行业，乃至达到了超乎想象的每秒26万亿次的AI计算才能。  
其次，高通在GPU下面的高度原创才能，还赋与了高通推出一大批自有游戏优化技术的被动性。好比，高通推出的骁龙Elite Gaming，就是专门针对游戏玩家推出的一整套软硬件功用，其可以给玩家带来全方位的游戏体验晋升。从高通骁龙865旗舰芯片开始，其采取的骁龙Elite Gaming特性就包孕了Adreno GPU驱动更新。这让手游也能够像桌面游戏同样，能够由玩家自行掌控图形驱动更新和GPU设置，享用最新的游戏特性体验。  
但Adreno GPU也不是平空而生的，高通Adreno技术其实来源于ATI Imageon系列低功耗 GPU。2006年，AMD收购了处在低谷的ATI公司，但因为外部资金不宽裕，两年之后又转手卖掉，而接手的恰是高通，这也是高通该项技术的中心来源。跟着高通对该项技术的不停开展，高通骁龙 Adreno GPU应运而生，这也使得高通成了Android生态中独一一家可以独立自行研发挪动GPU架构而无需购买Arm公版受权的厂商。  
关于一心想要掌握中心技术的苹果而言，其对自研GPU更是情有独钟。苹果A系列处置器，从A7的28nm开始之后，高通就被苹果狠狠甩在身后，至今曾经有9年了。而A系列处置器的每一个次更新，都象征着苹果CPU和GPU机能的又一次跃升，简直没有例外，差异只在于晋升多少的问题。拿A14与A15来讲，A14单核比前代晋升18.3%，双核比前代晋升18.1%；A15单核、双核较前代晋升9.8%、23%。  
值得留意的是，近些年来高通增强了对GPU的关注度，其GPU机能晋升也非常显著，目前曾经具备了以苹果A系列一较高低的才能。尤为是骁龙8这一代，GPU机能晋升幅度更是达到了惊人的50-60%，这在智能手机芯片的开展历史上都是极其稀有的，高通往年推出的骁龙8Gen2更是在GPU方面，一举超出A16，成为挪动端SOC最强GPU。  
不外，苹果A16表示不迭预期事出有因，次要是其不敢冒功耗回升、发烧减少的危险，预计在下一代的自研芯片中，这部份问题将失掉更好的解决，这也象征着高通与苹果之间的“竞争”仍没有落下帷幕。  
光追技术成下一焦点  
值得一提的是，苹果A16表示不迭预期的缘故正在于，其在引入挪动光追技术的同时，却在芯片设计上犯下过错，因此不能不挪用上一代GPU架构。其实，不仅是苹果，包罗高通、联发科、三星和AMD等芯片厂商，都对时下“大热”的光追技术青眼有加，纷纭力推相干技术的落地。  
一方面，过来环抱高帧率展开的“竞争”，对手机厂商自身的帮忙愈来愈无限了。帧率次要指的是电脑图象处置才能的速度，通罕用“每秒传输帧数”来权衡，单位为“FPS”，通一般人眼关于延续图象的刷新率大约为24帧/秒。通常状况下，帧率越高显示画面越流利，用户体验越好。好比，显示器的帧数个别是60帧，即每秒显示60张图片，如今主流的游戏显示帧数也是60帧，达到这个数量能力够包管流利的游戏体验。  
假如帧数低于60帧，则会泛起卡顿、游戏体验会变差的状况，所以帧数越高越好。恰是基于这一设法，包罗一加、OPPO、vivo、小米等主流手机厂商，都在晋升帧率方面“调集”了重兵。好比，2019年一加的oneplus 7系列推出基于90Hz刷新率的屏幕硬件，曾一度引领高帧率手游的风向，但如今手机刷新率十二0Hz曾经成为了标配，包罗vo荣米华等在内的国产手机厂商，都曾经有了十二0Hz刷新率的手机了。  
但在高帧率的“反面”，是高帧率对处置器机能要求的进步。假如普通机能的手机，在长时间高帧率模式下容易发热、发烧，从而泛起自动卡顿和掉帧的状况；此外，高帧率会减速手机耗电速度，致使手机续航时间大大缩短，重大影响手机使用体验。在此配景下，用户将不能不基于“高帧率”需要进行“换机”，经过更新装备使用更新、更高机能的处置器来晋升体验，这在智能手机增量时期被厂商们用的“出神入化”，但在存量时期换机周期大大延伸的配景下，再难起到更大的作用了。  
另外一方面，挪动光追技术无利于改良游戏的画质，从另外一个层面改良游戏体验。近些年来在“高帧率竞争”之下，晋升帧率简直成为了泛滥厂商独一的规范，但帧率的晋升不成能欲速不达，并且一些厂商为了寻求帧率晋升而就义分辨率的行动，并无给游戏用户带来真实的极致体验。  
因而，厂商在高帧率以外开始回归画质追求解决计划，作为近几年开展最快的技术，光追技术日趋遭到了人们的注重。其益处体当初：一是比拟传统光栅化渲染技术，它的处置形式更简略；二是它在视觉成果方面会带来显著的优化（泛起了超分辨率），它可以使开发者在游戏画质与机能之间寻觅最优解。  
而在挪动光追技术方面，只管联发科、高通、苹果等都曾经有所涉足，但联发科似乎曾经走到了业界后面。从此前公布的天玑9200来看，联发科的挪动光追技术曾经是其对外鼓吹的首要卖点了，同样成为了其进军高端挪动手机市场的重磅技术。事实上，跟着挪动光追技术的逐渐成熟，挪动光追技术的运用正在变得愈来愈普遍。  
大范围运用尚需光阴  
从目前来看，光追技术的引入对硬件GPU自身的机能提出了更高的要求，详细波及到功耗与算力的均衡问题。比拟曾经使用成熟的PC端，挪动真个光追技术运用仍处于相对于初期阶段，大范围运用尚需光阴。  
从技术运用和厂商运用层面来看，挪动光追技术的落地和遍及正在减速，但技术自身的市场情况却仍有待检修。据寰球出名的光追技术厂商Imagination此前透露，其曾经于2021年推出了基于GPU硬件减速的IMG CXT，其能够间接面向手游端，在机能、功用和可配置性上做全新的降级和更新，从而给玩家带来可扩展的初级光追技术。除了Imagination以外，联发科、高通也都推出了本人的芯片级光追解决计划，能够说技术层面挪动光追技术正在减速运用。  
行业看似非常热烈，但运用是否真的达到了应有的规范就说不许了。据目前三星副总裁在MWC大会上透露的动静来看，目前的光追技术仍处于技术厂商与运用厂商协作开发调试阶段，“到明天为止尚没有真正带有追光技术的挪动端游戏。”说究竟，挪动光追技术的运用地利未到。那末，挪动光追技术在使历时到底遇到了甚么问题呢？  
一是光追技术的运用大幅晋升了硬件装备的门坎，主观上“劝退”了一部份游戏受众。光追技术的“酷炫”，需求以大幅度晋升硬件算力机能为根底来完成，算力机能晋升又会减少处置器的本钱，这天然会“转嫁”到装备端，有形之中将一部份手游用户“卡”在了里面。此外，光追技术的高明晰度，在某种水平上减少了“玩家打游戏”的难度，毕竟低帧率下某些画面反而更易被手机玩家辨认捕获；并且对光追技术感兴致的可能是高端玩家，其运用自身就超越了手游的范畴，毕竟手机的小屏很难真正知足高端玩家极致体验的游戏需要。  
二是从开展阶段来看，现阶段手游畛域游戏性仍是第一名的，远没有到“卷画质”的阶段。目前来看，手游开发者只需求做好从0到1的任务，买家根本上会买账，而一旦引入光追技术之后，其开发本钱必定回升，而受众却又因此受限，极容易泛起低DAU、ARPU等低付费模型，致使其难以造成范围化的生意。  
从这两个点来看，挪动光追技术的产业化落地，还需求至关的时间验证，最少商业化层面需求从新架构。不外，从用户体验晋升的角度来讲，挪动光追技术的落地前景依然是光明的、值得期待的。