驍龍Adreno推動手機游戲體驗進化之路

　　用手機玩游戲，已經(jīng)成為當下很多人主流的娛樂方式。根據(jù)中國音像與數(shù)字出版協(xié)會的數(shù)據(jù)，2021年，中國游戲市場實際銷售收入達到2965.13億元，較去年增收178.26億元，同比增長6.4%。移動游戲從來沒有像今天這樣一派繁榮，炙手可熱。

　　而支撐數(shù)以億計玩家在方寸大小的智能手機中獲得暢快游玩體驗的關(guān)鍵，離不開一枚小小的計算部件：GPU。

　　沒錯，隨著移動游戲的繁榮，GPU在智能手機中的地位正變得日益重要，它的圖形運算能力的強弱，是我們能否獲得頂級游戲體驗的關(guān)鍵。而其實，GPU也并不是從手機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一開始就很重要，它的“上位”之路，某種程度上也體現(xiàn)了智能手機算力中心轉(zhuǎn)移的趨勢。

　　GPU地位的攀升之路

　　回想智能手機發(fā)展的最初階段，消費者對于手機處理器的認知還普遍相對較淺，即便是稍有了解的數(shù)碼愛好者，直觀印象中也是將CPU和處理器直接畫等號。因為那個時候，大家對于智能手機的使用主要還圍繞在生活場景，聊天、看新聞，看視頻，刷朋友圈、刷人人網(wǎng)等等，更多還是考驗CPU的運算能力。而當年比較流行的主流手游如《水果忍者》、《憤怒的小鳥》等等，對于圖形運算的需求也并不高。

　　所以，智能手機發(fā)展初期，CPU處于絕對的算力中心地位，而CPU本身也經(jīng)歷了從單核到雙核，再到四核、八核乃至十核的發(fā)展之路，整體性能也是一代一代地水漲船高。漸漸地人們發(fā)現(xiàn)，CPU的性能不斷升級，在應對日常使用各種生活、娛樂類App時已經(jīng)綽綽有余，對于絕大多數(shù)用戶來說，日常使用手機卡頓的情況也越來越罕見。甚至市面上出現(xiàn)了CPU性能過剩的觀點。

　　這樣的觀點是否正確我們姑且不論，但至少眾多因素顯示，CPU的性能堆料就其應用場景來說已經(jīng)接近飽和，再持續(xù)拉高頻率，或者增加核心數(shù)，對于實際體驗的增益已經(jīng)比較有限。

　　而實際上，對于手機芯片制造商來說，他們其實并不擔心這一點，也無必要盲目追逐CPU更夸張的性能，因為在智能手機市場自然發(fā)展的過程中，已經(jīng)出現(xiàn)了“投入產(chǎn)出比”更高的算力增長之路，GPU正是其中的關(guān)鍵之一。

　　GPU也就是圖形處理器，它的架構(gòu)設計天生擅長大規(guī)模的并行運算，在浮點運算、并行計算等方面的性能可以說是CPU的數(shù)十倍乃至上百倍。在圖形渲染過程中，有很多大量、重復的渲染工作，GPU就是完成這些工作的“最佳選手”。

　　而GPU在智能手機中的算力地位越來越重要，和移動手游的強勢崛起密不可分?；蛘邚牧硪粋€角度說，智能手機經(jīng)歷的初期的普及之后，其應用場景和功能被不斷挖掘，早已不局限于日常使用，而游戲，無疑就是智能手機核心應用場景外拓的“第一陣地”。

　　任何趨勢的轉(zhuǎn)變都會伴隨一個標志性事件，來集中體現(xiàn)蓄勢已久的力量，而在國內(nèi)，引爆這個陣地的，非手游《王者榮耀》的火熱莫屬。

　　《王者榮耀》在2015年11月正式開啟公測，一個月時間日活躍用戶就沖到了750萬，由此，它開啟了一段光輝的歷史，2020年11月日活用戶更是突破了1億。業(yè)內(nèi)普遍認為，《王者榮耀》真正開啟了手游的時代，而此后隨著《和平精英》等手游的大熱，移動游戲的光芒徹底掩蓋了端游。

　　《王者榮耀》不僅是手游時代啟幕的標志，更引領(lǐng)了手機游戲?qū)K端圖形處理性能的要求上升到新的階段。游戲中更加多彩細膩的畫面特效以及復雜的光照和粒子特效，都對手機GPU的圖形處理能力提出了更高的挑戰(zhàn)，特別是當時《王者榮耀》的高幀率模式不是面向所有機型開放的，而高幀率下，玩家能夠獲得更好的游戲體驗和更高的勝率。是否支持《王者榮耀》高幀率模式，一定程度上成為衡量當年手機GPU性能的一個標尺。

　　手游的火熱，游戲玩家的與日俱增，讓行業(yè)意識到GPU對于智能手機綜合娛樂體驗的重要性，由此，GPU開始逐步成為和CPU一樣判斷手機性能的關(guān)鍵指標，重要性不斷攀升。

　　接著向后發(fā)展，移動游戲的種類不斷豐富，畫質(zhì)也不斷進化，對手機GPU的性能、技術(shù)特性的要求也是越來越苛刻。

　　別說《王者榮耀》在經(jīng)歷幾次大版本更新后畫質(zhì)較之過去更加細膩真實，后來像《狂野飆車9》、《明日之后》、《第五人格》等等，乃至最近火熱的《原神》、《暗黑破壞神：不朽》等，都擁有不輸端游級逼真畫質(zhì)。

　　這些游戲?qū)κ謾CGPU的要求，不僅僅是運算性能要越來越高，更需要移動端GPU引入一系列面向?qū)I(yè)游戲場景的更高階的技術(shù)特性。比如高通，他們于2015年在高通Adreno 530 GPU上首次引入了Vulkan特性，可以實現(xiàn)更逼真的圖像效果，后來又陸續(xù)引入了高動態(tài)范圍(HDR)、基于物理渲染(PBR)、可變分辨率渲染(VRS)等一系列先進的技術(shù)特性，帶動手機GPU的整體能力越來越強大，而不僅僅是計算性能。

　　在這個過程中，GPU也越來越成為消費者在移動端獲得頂級娛樂體驗的關(guān)鍵，在智能手機綜合體驗中扮演的角色越來越重要。

　　當然，在智能手機發(fā)展過程中，推動GPU地位提升的不僅只有游戲，同樣，GPU能提不斷躍升，對手機體驗的影響也不局限在游戲。

　　移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展越來越成熟，各大應用提供商的App也越來越精致，全面，即便是日常類App，也經(jīng)常會用到很多逼真特效渲染的元素，比如3D地圖導航、電商平臺紅包活動的特效等等，這些優(yōu)質(zhì)體驗，都離不開GPU性能的提升。

　　還有現(xiàn)在手機屏幕刷新率越來越高，也需要強大的GPU運算能力，才能為用戶帶來極致穩(wěn)定、流暢的玩機體驗，更別說一些AR增強現(xiàn)實類應用的流行，想要獲得優(yōu)秀的體驗，GPU都是背后的核心支撐點之一。

　　高通Adreno GPU，不斷進化的歷程

　　說到GPU的重要性越來越高，總不免談到智能手機平臺比較出色的GPU產(chǎn)品，若問在安卓陣營，那么來自驍龍移動平臺的高通Adreno GPU無疑是一個避不開的角色。

　　2008年，高通從AMD手上收購了ATI業(yè)務相關(guān)的移動設備和技術(shù)，在 ATI Imageon系列低功耗GPU的相關(guān)技術(shù)的基礎上，高通研發(fā)出了Adreno GPU，由此成為安卓陣營唯一具有自主原創(chuàng)研發(fā)GPU架構(gòu)的芯片供應商。

　　2011年是移動互聯(lián)網(wǎng)元年，也是智能手機早期發(fā)展的時期，高通在旗下驍龍S1系列處理器中使用了Adreno 家族的第一枚GPU——高通Adreno 130，這款處理器主要在MSM72XX系列芯片中使用，支持OpenGL ES 1.1、OpenVG 1.1、EGL 1.3等圖形技術(shù)。代表的機型有HTC Hero等。

　　經(jīng)過第一代的嘗試之后，高通很快在2011年同年又推出了比較出名的高通 Adreno 220 GPU，它的性能相比第一代立刻有很大的提升，支持更高分辨率的游戲渲染，當年的爆款手機如小米M1就搭載的這款GPU。

　　經(jīng)過了幾代產(chǎn)品的積淀，高通在2013年推出了非常經(jīng)典的驍龍800處理器，其搭載的高通Adreno 330 GPU在當年也紅極一時，它相比前代高通Adreno 320 在圖形處理性能上提升最高達50%。并且支持OpenGL ES 3.0、DirectX、OpenCL、Renderscript Compute和FlexRender?等先進的圖形和計算接口(API)。在它加持下的經(jīng)典機型更是數(shù)不勝數(shù)，比如三星Note III、小米3、Nexus 5等等。

　　隨后在2015年高通推出的驍龍820也是一代經(jīng)典處理器，其搭載的高通Adreno 530 GPU更是強悍無比，它相比前代高通Adreno 430功耗降低高達40%，性能提升高達40%，支持眾多OpenGL ES 3.1+AEP(Android 擴展包)、Renderscript 、OpenCL 2.0等圖形計算技術(shù)，更首次引入了 Vulkan 標準，從而帶來更逼真的3D 圖形效果和更高效的GPU計算。

　　2017年，驍龍835移動平臺又是一代神U，其搭載的高通Adreno 540性能相比高通Adreno 530提升達25%，頻率更是來到了710MHz，同時支持OpenGLES3.2、完整的OpenCL2.0、Vulkan和DX12，強大的能力讓擁有高通Adreno 540的手機在當年高幀率模式下運行《王者榮耀》能夠全程穩(wěn)定60fps無壓力。不僅游戲，高通Adreno 540還在當年火熱的VR應用上展現(xiàn)出了強大的能力，是那年手機VR最合適的選擇。

　　2017年末，高通在驍龍845移動平臺上推出的高通Adreno 630 GPU進一步增強了在XR領(lǐng)域的性能表現(xiàn)和技術(shù)能力。然后是2018年，驍龍855移動平臺上的高通Adreno 640 GPU性能繼續(xù)提升20%，同時通過在GPU中整合微控制單元來進一步降低能耗。不僅如此，高通Adreno 640 GPU還支持了Vulkan 1.1、高動態(tài)范圍(HDR)和基于物理渲染(PBR)技術(shù)，將游戲畫面體驗帶到了全新的水平。

　　2019年，隨著驍龍865移動平臺的發(fā)布，高通Adreno 650 GPU也進一步提升自己的實力，它的計算單元(ALU)比高通Adreno 640多50%，像素著色器的頻率速度也提高了50%，整體性能 提升了25%。

　　同時，高通Adreno 650 GPU也第一次在安卓陣營實現(xiàn)端游級正向渲染技術(shù)，可以讓游戲開發(fā)者引入端游級光源和后處理，以創(chuàng)造全新水平的逼真移動游戲體驗。不僅如此，高通Adreno 650還第一次支持可更新驅(qū)動特性和Adreno HDR快速混合技術(shù)(Adreno HDR Fast Blend)，都能為玩家?guī)眄敿壍挠螒蝮w驗。

　　接著就是在去年的驍龍888移動平臺上，在高通Adreno 660 GPU中引入可變分辨率渲染(VRS)技術(shù)，讓GPU運行游戲的工作負載大大降低，從而能夠帶來更加出色的體驗。

　　總結(jié)過去可以看到，經(jīng)過這么多年的發(fā)展沉淀，驍龍移動平臺的高通Adreno GPU已經(jīng)成為一個性能強大且技術(shù)內(nèi)涵豐富的“子平臺”，也早已坐穩(wěn)了安卓領(lǐng)域最強GPU的名號，但是，移動平臺對于用戶體驗的探索是無止盡的，對于高通Adreno GPU來說，也只有通過不斷的進步，才能始終滿足消費者對于移動游戲及其他圖形體驗越來越高的需求。正因如此，我們在今年看到了全新一代驍龍8移動平臺上比強更強的全新高通Adreno GPU。

　　全新一代驍龍8移動平臺，高通Adreno GPU新的時代

　　隨著全新一代驍龍8移動平臺命名規(guī)則的改變，Adreno系列GPU的命名也得到簡化，簡簡單單的“高通Adreno GPU”也預示著新的開始。

　　相比全新高通Kryo CPU，驍龍8 的GPU提升其實是一個更耀眼的存在。全新高通Adreno GPU 采用全新架構(gòu)，旨在顯著提升明年游戲和 XR 設備以及 3D 密集型游戲應用的性能和能效。

　　具體說，全新高通Adreno GPU 的圖形渲染能力提升 30%，并且游戲時的能效提升 25%，看起來已經(jīng)很不錯了，但這只是高通Adreno GPU整體能力提升的很小一部分。

　　高通Adreno GPU 在性能和能效提升的基礎上，還整合了更多圖形渲染已經(jīng)開發(fā)、應用的新技術(shù)、新特性，真正壯實了新一代 GPU的肌肉。

　　比如，高通Adreno GPU 對 Vulkan 圖形驅(qū)動進行多項優(yōu)化，使移動游戲性能提升高達 60%，這是一個非?？捎^的提升，預計搭載驍龍8的終端在游戲畫面表現(xiàn)上會有非常顯著的提升。

　　還有，在去年可變分辨率渲染(VRS)技術(shù)之上，驍龍 8 進一步升級，帶來了 VRS Pro 系統(tǒng)(可變分辨率渲染進階版)，該系統(tǒng)現(xiàn)已支持基于圖像的 VRS。開發(fā)者可以基于屏幕位置設置渲染分辨率，能夠更加高效地渲染大像素組和小像素組。

　　具體來說，VRS Pro 能夠為游戲開發(fā)者在調(diào)優(yōu)游戲性能時提供更精細的顆粒度控制，并且無需降低視覺質(zhì)量。現(xiàn)在，游戲內(nèi)容創(chuàng)作者可以決定環(huán)境中的哪些特定部分需要應用 VRS。

　　在全新高通Adreno GPU 上，高通還引入了一項獨特技術(shù)，即 Adreno 圖像運動引擎(Adreno Frame Motion Engine)。該技術(shù)可以通過利用歷史幀數(shù)據(jù)和 GPU 優(yōu)化運動估計，支持該特性的游戲能夠生成更多幀，讓游戲以雙倍幀率運行，同時保持近乎相同的功耗。

　　接著是立體渲染技術(shù)，高通Adreno GPU 實現(xiàn)了端游級立體渲染，支持打造逼真的煙霧效果，煙霧能夠在環(huán)境中飄散和流動。當玩家在驍龍 8 上進行游戲時，將更加身臨其境。我們知道，煙霧特效在游戲中很常用，對于畫質(zhì)的提升也很關(guān)鍵，但是好的煙霧效果卻很難得，因此高通Adreno GPU的立體渲染技術(shù)非常值得期待。

　　針對全新高通Adreno GPU，高通還推出了驍龍游戲工具包(Snapdragon Game Toolkit)。它包含高通技術(shù)公司游戲和圖形圖像專家多年的工作成果和示例代碼。比如，在 Snapdragon Game Toolkit 中，高通提供了驍龍遮擋剔除插件。當應用于 GPU 幀零時延的游戲時，該插件能夠利用基于 CPU 的自定義光柵化引擎，使處理速度提升高達 16 倍。這能夠支持游戲開發(fā)者在現(xiàn)有性能和功耗預算內(nèi)創(chuàng)建更細致、視覺特效更豐富的游戲環(huán)境。

　　在用戶層面，全新高通Adreno GPU還擁有了控制面板功能，可以讓玩家能夠在他們最愛的游戲中自定義關(guān)鍵 GPU 參數(shù)，按照他們最喜歡的方式進行游戲。

　　在種種頂尖技術(shù)的加持下，全新高通Adreno GPU的實際表現(xiàn)無疑非常讓人期待。而在實際搭載驍龍8 的終端上市之前，跑分成績無疑是最主要的參考。IT之家此前也有機會對搭載驍龍8的工程機做了跑分測試，結(jié)果的確很讓人欣喜。

　　在安兔兔 9.2.1 版本的跑分中，驍龍8總分 1031508，其中高通Adreno GPU 跑分達到451861，表現(xiàn)十分優(yōu)異。

　　而在專門GPU跑分平臺《GFXBench 5》上，高通Adreno GPU的成績?nèi)缦拢?/p>

　　● Manhattan 3.0 Offscreen (1080p) (FPS) ：267

　　●T-Rex - Offscreen (1080p) (FPS)：449

　　● Car Chase Offscreen (1080p) ES3.1 (FPS) ：98

　　● Manhattan 3.1 Offscreen (1080p) (FPS) ：176

　　●Aztec Ruins Vulkan (High Tier) Offscreen (1440p) (FPS)：49

　　● Aztec Ruins OpenGL (High Tier) Offscreen (1440p) (FPS) ：43

　　可以看到，全新高通Adreno GPU在各大平臺的跑分成績相比上一代都有非常顯著的提升，我們可以期待，其強大的能力可以引領(lǐng)消費者在移動端的娛樂體驗進入一個新的次元。

　　結(jié)語

　　對于想更快一睹驍龍8的全新高通Adreno GPU真正實力的朋友來說，不用等太久。12月28日，搭載驍龍8的全新旗艦小米12系列手機即將發(fā)布，根據(jù)小米官方的介紹，小米12 Pro玩《王者榮耀》30分鐘，始終穩(wěn)定在119.9幀，溫度也能控制在43.5℃，相當出色，進一步拉高了小伙伴們對全新高通Adreno GPU期待值。

　　而未來，隨著智能手機應用領(lǐng)域的不斷拓廣挖深，消費者娛樂生活的場景、方式不斷多樣，GPU的重要性將會得到進一步強化，相信高通Adreno GPU會不斷升級，始終為大家?guī)眄敿壍捏w驗。