9月18日上方网消息,国内顶级移动游戏展会“2014TFC全球移动开发者大会暨游戏交易会”昨天盛大开幕,会上Qualcomm公司资深产品经理姜波发表了《基于新一代移动平台的游戏开发》的主题演讲。

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高通姜波:基于新一代移动平台的游戏开发

  以下为Qualcomm公司资深产品经理姜波实录:

  我是在Qualcomm公司,我和我的团队在Qualcomm中国负责跟操作系统提供商,包括像微软、Firefox这些进行合作。另外就是跟中国的互联网厂商进行合作。还有另外一个很重要的职责是跟国内的开发者进行合作。

  今天的主持人现在也提到了,现在整个手机游戏有一个趋势,这个趋势就是手机游戏的精品化,今天我代表Qualcomm公司,我们作为一个芯片提供商、平台提供商,希望有机会跟大家分享一下从Qualcomm的芯片产品层面,怎样促进整个手机游戏的精品化,我相信在我们的芯片平台上一些最新的功能,可以帮助各位实现产品的差异化。

  首先跟大家回顾一下整个手机游戏的发展,左边这张图是《贪吃蛇》,当时手机的游戏就是这样子的,右边是一个诺基亚最早的塞班手机上面滑雪的游戏,当时他是使用2D模拟3D的功能,站在当时来看整个手机游戏的用户体验非常差。

  但是到了今天,这是一个手机游戏公司,他给出的目前的桌面游戏以及手机游戏,这种3D场景的对比图片,大家可以看到,基于Qualcomm枭龙最新的处理器,使用我们新的GPU架构之后,它能够达到的效果,在今天来看在手机上、平板上可以达到的3D效果,跟目前PC上达到的效果是接近的,这个因为大家谈到手机游戏的下一步其实它的出路是精品化,从这一点上来看,我相信目前我们一些在手机芯片上的一些新技术,会被大家所用,为你的产品带来差异化的机会。

  从整个手机游戏市场来看,第三方的一些报告也显示,到2015年整个手机游戏的市场规模会从2013年的130亿美金提升到220亿美金,是非常非常大的市场。

  反过来从Qualcomm来看,目前来讲我想大家Qualcomm公司在整个手机芯片行业来讲,应该是一个领军者,目前我们已经跟超过85家厂商合作推出了超过1350款手机产品,如果大家关注手机市场的话,大家会发现,在高端产品不管是国内品牌还是国际品牌,几乎无一例外在他的高端产品线上,都使用枭龙的800系列处理器,今天我想重点地跟大家介绍一下Qualcomm的芯片是什么样子。

  Qualcomm的芯片我们根据产品的层级分成了枭龙的200、400、600、800系列,最高端的枭龙芯片是800系列,我们快速来看一下整个处理器的架构。

  从芯片设计来看,芯片无非是分几个大的部分,一个部分是包含了CPU,更多地是是负责运算处理,另外一点是GPU,也就是我今天要重点提到,GPU是负责整个3D渲染嫁给,他直接渲染一个关系到你在手机上、平板上、游戏用户的体验。除此之外还有包含了像DSP等等的部分,所有的这些模块,我想在这个地方跟大家说明一点,手机芯片的设计跟PC芯片的设计是不一样的。首先来讲在PC上功耗并没有那么控制,功耗的控制可能不是第一位参考的,但是对手机、平板来讲,整个功耗的控制是非常重要的,怎样去用不同的手机核心技术去协同处理完成一个统一的运算,手机的性能更像一个完整的乐队,一个乐队里面仅仅有钢琴、仅仅有小提琴是不够的,需要各个不同的环节非常协调地、非常平衡地去协同工作,然后才能达到非常优化的效果。

  这张图片看起来非常非常高大上,我会跟大家分享一下,通过这张图大家分享一下整个这个芯片是怎么工作的。左下角是4核的CPU,下面有一个GPU,它们协同工作,在这之前我们看到最上面有系统的内存,中间包含了处理传感器的部分、DSP的部分,包括视频的压缩和解压缩部分。

  整体来看我们举一个例子,对于一个精品的重度的游戏而言,我们举个例子,这里面游戏可能会用到四核的处理器,大家看到CPU部分分了四个CPU盒。

  我们举这个实例里面,第一个CPU可以负责整个游戏的处理。第二方面是由CPU主要负责完成。第四部分就是包含一些物理效果,比如说爆炸、碰撞、反弹等等这些,它也是由CPU的运算完成的最重要的是关于用户体验部分,这块儿是由CPU负责传递它的一些指令,到GPU部分。这里面最核心的实际上是GPU的处理,GPU负责相关的顶点运算、像素点的运算,GPU合成之后会跟内存有非常多的交互,在GPU处理过后,会把他处理一些的,他最后处理过的放到整个系统的内存里面,系统内存可能会调用到一些视频部分。

  我用手机处理游戏的话,大家可以看到这里面涉及到了传感器、CPU运算、GPU运算、涉及到了整个的处理过程。通过这些整个协同运算,达到一个非常良好的用户体验。率

  接下来重点讲一下,我们谈到,对游戏来讲最重要的是GPU,整个GPU的处理能力决定了整个游戏用户体验,在Qualcomm的800系列产品里面,我们用的最新的GPU是420的GDP,高通公司跟其他的芯片上商一点不太一样的地方,在我们的CPU、GPWU上,Qualcomm都欧子九的核心技术,包括我们的一些视频的处理,其实Qualcomm都有自己的设计,有些厂商沿用基本的ARM架构,用ARM的CPU、GPU做一然后有自己的芯片。

  今天提到这GPU,实际上是Qualcomm自有的GPU架构,接下来我会跟大家分享一下,这个GPU架构有哪些新的特点。

  这边我会首先谈到420的GPU,这个是Qualcomm第一次在手机或者平板的芯片上,向用户提供了一个类似桌面游戏的高画质的体验。

  这里边有几点:

  一一点,有一个软件层面,有一个DX11,包括OpenGL3.1的支持,首先从软件上来讲,包括现在最新的微软支持的整个3D的接口,我们都是支持的,同时像安卓一样,像OpenGL3.1的接口跟API我们都是支持的。

  另外很重要的一点,我想说,Qualcomm在420GPU上,第一次实现了叫做动态的硬件曲面细分,通俗地来讲就是说当GPS接到处理的时候,实际上他要处理多边形的,我们可以通过硬件曲面细分的结构,把一个单一的多边形变成多个多边形处理,同时在用硬件加速,进行曲面细分或者叫做一个多边形转向多个多边形之后,同时还有几何着色的处理机制,通过这个处理机制大家可以看到,有了硬件曲面细分和没有硬件去反细分,大家可以看到左边这个是没有几何着色的传统游戏情况。右边这个是典型的使用了之后达到的效果。

  同时我想跟大家说一下,如果大家回去看PC的游戏的话,这两个非常重要的功能,实际上在PC上面,既使在两三年前才没有的,也是最近的两三年时间里面,在PC层面有了这样的支持,在今天 Qualcomm最新的处理器上,在我们最高端的GPU上,有了一个硬件曲面细分和几何着色的这样两个特点通过这些大家有一些3D的游戏,比如说我跟一些行业朋友聊起来,大家都看到一种趋势,可能重度的手机游戏会有非常大的发展,在国内这方面如果你是想做一个非常眩的3D游戏的话,这两个会让你的游戏体验达到不同的层次,这是对各位在开发者来讲,是一个非常好的、非常强大的差异性武器。

  这张图里了一下在整个420API的情况,首先相对比较成熟的是OpenGL3.0我们都支持,3.1整个全新的API都有支持。另外最下面还有硬件几何曲面细分,这两个功能在标准的OpenGLEX架构里面是没有的,高通通过自己可以支持这两个功能,从而提供更好的游戏体验。

  在这之外我想提一下,从效能和效率层面,我们对整个架构有一个非常好的改进,对手机来讲它的功耗是非常重要的,怎样在有限的硬件资源下,更平衡、更最大限度地利用你的硬件资源在这个层面上怎么做优化,这个会关系到整个手机整体的架构。

  其中有一点,最下边的这点叫ASTC,最大的特点是支持非二的整数幂的压缩,这个实际上也是ARM公司在推进的一个压缩,算是一个标准吧。

  灵验我们支持,因为整个GPU里面处理的时候,有一部分是负责顶点处理的,有一些处理单元专门负责硬件顶点处理,有些是负责象素处理,在高通的架构上我们可以动态地秀顶点运算和另外一种运算,也就是说相对于固定的,专门有一些ALU处理顶点运算,专门有一些会处理象素运算,这种情况下会造成很多的资源浪费,很多老的CPU旧的GPU上支持了动态的灵活细分,可以根据应用场景的不同、动态的调整,同时在新的GDP里面我们看到在计算机层面进行渲染。

  将来如果你做一个游戏开发者,你想在Windowsphone平台或者说在Windows的平板电脑平台上,想引入一些PC层面非常眩的游戏特性的话,你在用DX11,做到类似的游戏效果。第二点就是我们说到的对计算能力的提升。

  我前面提到ASTC这样一个功能,谈一下什么叫做延迟渲染架构以及Z轴的拒绝架构,从GPU的处理上来看,GPU跟整个系统的内存之间可以直接进行交互,同时我们在设计GPU模块的时候,对它有一个片上内存的支持,比系统快很多,它的速度非常快,根据不同的场景,如果整个场景它只是针对某一小块儿区域做一些改变的话,我可以把整幅图片分割成不同的类型。在我的系统内存上有一个内存,是在芯片内部的一个内存,速度非常快,我可以用我GU的处理单元,针对我已经计算出来的区域进行一些渲染处理,把它快速地写到我的Buffer里面,跟整个系统之间的内存交付,对整个系统内存来讲开销了很多,往往是你的整个手机用户体验的瓶颈,通过这个减少了内容的不必要的数据流量,你拿出来内存的带宽可以做其他的事情。

  其次是降低了功耗,从整个GPU处理上来讲,我本来要计算整幅图片,我现在只要把相应的特定的计算进行渲染处理输出就可以。

  还有一点是叫Z轴的拒绝架构,再一个3D场景里面有前景、背景图象,背景图象在被前应遮住的时候,如果你的前景是非透明的,在GPL处理的时候我可以体预算,这个后面的场景,实际上有很多东西是显示不出来的。我们GPU可以直接渲染整幅图片,可以把一富达的图片分成不同的单元进行延迟处理。

  在从整个系统结构层面来看,这两个对很多开发者是不可见的,也就是说整个系统会根据他处理场景的不同,去动态调整你应该是直接去用渲染架构还是延迟渲染架构。

  针对开发者Qualcomm也提供了一些工具,像UNITY这些3D引擎的提供商有了一些合作,你用GDMAX,用PhotoShop做了你的这些材质之后,你用UNITY这样的引擎,开发者就可以只要选到相应的高通特定的平台,在一些商业的终端上,你就可以看到模拟一个你的游戏真正的3D效果,对开发者来讲非常方便。

  在这之外我们还提供一个Adreno的SDK等等的工具,通过这些开发者可以更深度地调用我们GPU的一些功能。另外Adreno Profiler是提供给开发者的一个非常好的友好界面的调试工具,在一般的手机上也可以安装,通过这个可以看到你整个对战的使用情况,你的CPU的负荷情况,可以真正地优化你的游戏。可以通过非常直观的在手机上可以运行的,每个人都可以用的这样一个工具,你可以看到,我作为一个游戏来讲,我应该怎么样优化我的游戏用户体验,你可以在手机上实时看到这些东西,非常友好的工具,大家可以去Qualcomm的网站找到这样的一些工具,包括我们前面提到的SDK文档。