你最喜歡的游戲體驗背后有何秘密力量
2020-03-12
作者：Rys Sommefeldt，Imagination Technologies PowerVR產品管理資深總監
來源：Imagination
自1972年游戲系統出現以來那些真正成功的游戲系統，其核心部分都擁有強大的技術，從而為同時代的開發人員提供了一些技術基礎，可以作為他們實現藝術愿景的基石。
然而“偉大的電子游戲體驗只能建立在強大的技術之上”并不準確——你只需要將時光返回到開創了我們整個行業的先驅者Pong（世界首款家用電子游戲）身上，就可以反駁該觀點——但毫無疑問，該觀點是有幫助的。
事實上，游戲一直在頻繁地挑戰各種可能性，這促使許多領域的高科技供應商，尤其是半導體領域的供應商，不斷重新思考和塑造消費電子設備中的可能性。
為了響應游戲開發人員的主要需求，GPU和CPU幾乎一直在向更快、更高效的方向發展。屏幕密度增加了，網絡在實現無線化的同時增加了帶寬、減少了延遲，電池技術也在進步，所有這些都是由游戲需求驅動的。
曾經只有在家中或街機游樂場里連上電網才能享受的東西，現在你可以隨身攜帶在口袋里，并且可以在兩次充電之間玩上一整天。正是世界上最復雜、最令人興奮的半導體器件帶來的技術進步才使這些情況得以實現，而技術進步的重點顯然是能效。
您可能會問，能效是什么，為什么它如此重要？如今，在計算機中做任何事情都要消耗電能，它利用電子流來控制所有設備內部芯片核心部分嵌入的極其微小的晶體管，而這些設備構成了現代生活的一部分。
關鍵在于，開關晶體管（即晶體管背后存儲1和0的機制）所需的全部電能都會轉化為熱能。因此，當你的計算機或手機正在做一些有用的事情時，它執行工作所消耗的全部能量必須離開芯片，否則它會過熱并停止工作。
能效可以讓你擁有一個無需配備大聲風扇或水冷系統的電視游戲機，能效可以讓你隨時隨地在智能手機或掌上游戲機中一次玩上幾個小時視覺豐富且令人興奮的游戲，并不會出現因太熱而無法觸摸的情況。
因此，隨著我們需要更多的計算設備（包括那些我們珍視和喜愛的游戲系統中的設備），行業也需要高度重視功耗控制方面的進展，尋找新的方法來實現在給定的功耗預算內做更多的事情。對于可以放進口袋的手持設備其有限的功耗預算而言，更是如此！
因此，當你了解到Imagination Technologies對能效的重視時，就不會感到驚訝。在Imagination，隨著我們將自己世界一流的、曾經運行于你的電視游戲機或個人計算機中的圖形技術轉向移動設備，能效一直是我們推進產品路線圖和十多年來向客戶交付技術時做出的幾乎每一個決定中最優先考慮的因素。
世嘉（Sega）的Dreamcast游戲機是PowerVR領先圖形技術的一個關鍵消費性應用，也是這家日本游戲巨頭的一次巨大成功。Dreamcast將NAOMI街機平臺版本帶入了家用游戲，之后世嘉又繼續將該平臺用于《瘋狂出租車》（Crazy Taxi）、《死或生2》（Dead or Alive 2）和《VR網球》（Virtua Tennis）等游戲。
Dreamcast采用了緊湊的設計以適合其內部構件，這限制了其內部芯片在沒有額外且昂貴的冷卻系統的情況下所能產生的熱量，因此它對GPU的能效提出了更高的要求。如果不這樣要求，世嘉當時的硬件合作伙伴NEC將無法實現為游戲機所做的設計，并且無法令游戲機在機殼內沒有風扇的情況下順利工作。代號為Katana的原始開發套件帶有一個風扇，但最終的消費性硬件則不需要風扇。
當索尼需要一個可靠的低功耗GPU來支持其PlayStation Portable（PSP）的后繼產品PS Vita時，我們已經準備好以PowerVR SGX543MP4的定制化實現方案來應對索尼的嚴苛規范。有了PowerVR GPU的支持，能夠隨時隨地玩《神秘海域》（Uncharted）、《小小大星球》（LittleBigPlanet）和《刺客信條》（Assassin's Creed）等游戲，效果相比索尼功能更全面的游戲機機型變化也很小，而且在Vita開創性的OLED顯示屏上看起來非常棒，這些優勢推動該游戲機在全球范圍內取得成功。
高性能、理想的功能集和我們多次提到的能效相結合，給予了PS Vita專用手持游戲性能水平，任天堂（Nintendo）花了6年時間才憑借其Switch游戲機實現趕超。
大多數的客觀預估認為，2020年移動端游戲的規模將超過電腦游戲和主機游戲的總和，而這一令人難以置信的市場增長，在很大程度上來源于流行智能手機（尤其是iPhone）快速成長的游戲功能的推動。
我們的分塊延遲渲染架構擁有令人難以置信的高能效，自發布以來，其已出現在每一代iPhone硬件中，從而使蘋果能夠生產出引人注目的一流游戲平臺——包括iPad中一個更強大的版本——該平臺現在占據了全世界便攜式游戲時間的大部分，無論是玩《精靈寶可夢GO》（Pokemon Go）、《Roblox》還是《堡壘之夜》（Fortnite）。
從第一款用于個人計算機的PCX1 3D加速器，到Dreamcast，再到我們在PS Vita和現代智能手機上所實現的令人難以置信的手持式游戲體驗進展，這20多年來，我們對能效的堅定關注在不斷推動自身向前發展。我們在發展自己的產品線和底層微架構時做出的幾乎所有決定都是基于其對性能功耗比的影響。
從個人計算機到你口袋中的設備，20年來游戲體驗不斷經歷變革，而追求讓每一個晶體管都發揮出最佳性能一直是其中的秘訣。如今，這仍是我們產品開發的關鍵所在。