这颗芯片,在手机中愈发重要
2023-10-30
16:30:09
来源: 李寿鹏
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关于手机里的芯片及其组成,我们比较熟知的有CPU、GPU、基带、NPU和ISP,甚至连射频芯片和PMIC也都有人听过。但其实除此以外,有一类芯片正在手机中扮演重要角色,那就是视觉处理器。
而之所以会催生这样一个芯片需求,源于当下手机芯片架构和有限的性能提升已经无法满足手机应用(尤其是游戏)高速发展对硬件性能的迫切需求。
视觉处理器,弥补手机性能差距
回看智能手机过去十几年的发展,厂商除了在显示分辨率和性能上持续更新以外,拍照能力以及音频表现力在近年也成为了大家关注的焦点。虽然在有些消费者看来,现在的手机性能过剩,但其实在视觉方面,手机厂商们正在面临一个新的挑战——手机游戏。
正如逐点半导体COO白农先生在日前的一个演讲中指出,现在的移动设备领域兴起了一个新的趋势,那就是游戏开发者也正在努力把桌面级的3A游戏搬到智能手机等移动设备上。随之而来的问题就是,传统的手机系统面临严峻的挑战。
逐点半导体COO白农
“如果我们再往前看,网络的内容很快也会进入3D化,再加上空间计算的内容和未来AI大模型提供的内容会更加丰富,对系统的要求就会更高。”白农进一步指出。
逐点半导体CEO熊挺先生也在同场的演讲中说道,游戏在很多场合正在成为一个手机性能的标杆。随着手游精品化的发展,其在算力方面会对手机的CPU和GPU提出一个比较高的算力要求,这也将体现在在空间分辨率(图像分辨率)和时间分辨率(帧率)方面,还有细节的呈现以及画质调优等等诸多的方面。
逐点半导体CEO熊挺
据熊挺所说,近来一些高负载的技术(包括光追也逐渐得到应用),对手机的渲染算力要求越来越大。他同时也坦言,在一个系统中,游戏体验的提升永远聚焦在算力、功耗、散热及续航能力等几个方面的取舍和博弈。例如,受限于手机本身的尺寸限制,更强的GPU,往往会带来更大的发热,而手机的散热面积有限,这必然会引致性能的下降。也正是因为这些制衡,使得手机旗舰芯片和PC独立显卡之间算力的差距高达24倍。
于是,如何弥补手机上的这个差距,就成为了行业的工作重点。而在熊挺看来,在手机视觉处理的计算架构上做出改变会是一个不错的答案。
熊挺表示,在多年前,逐点半导体就率先地提出了系统级的分布式计算概念。简而言之,就是GPU仅处理少部分的渲染运算,具体做法就是基于模型的渲染,输出一个相对低帧率的图像。然后,再利用渲染加速引擎做一个基于图像渲染的二级处理。“这种渲染具备低功耗和高效率的特性,让整个系统的功耗得到了降低。”熊挺强调。
其中,渲染加速引擎正是逐点半导体近年来专注的方向之一,公司也推出了多代的视觉处理器来更高效地提升手游的渲染效率。
新一代芯片,赋能视觉新体验
从白农的介绍我们得知,作为视觉影像领域的创新者和引领者,逐点半导体有20年以上累积的技术和经验,公司的研发团队也有超过200多人。在影像视觉技术领域,公司更是拥有可超过360项专利。这些领先的技术和产品,让逐点半导体能够为智能手机、投影仪设备和家居的电视机顶盒等市场提供服务,帮助其提高影像的质量,为提高最终用户的体验,提出更好的解决方案。
新发布的X7 Gen 2视觉处理器正是逐点半导体针对这些市场推出的一款新旗舰产品。据介绍, X7 Gen 2视觉处理器集成了三大引擎,分别是第四代运动引擎、AI超分引擎以及画质引擎。其中,第四代运动引擎集成的超低延时MotionEngine™技术可助力游戏实现超越原生帧率至4倍的高帧效果,为低帧游戏带来越级画质,让高帧游戏稳定加倍;先进的画质引擎则能提供准确的色彩的表现、画面亮度、对比度以及动态范围的合理管理,进一步提升游戏画面的色彩表现力,为屏幕前的终端用户打造身临其境的HDR画质。
至于首次引入的自研高效AI游戏超分技术,则是逐点半导体在新一代芯片上带来的又一个重磅更新。
基于神经网络算法打造的AI超分引擎可以通过更高效更智能的方式帮助游戏实现从低分辨率到2K分辨率的画质跃迁。
熊挺表示,逐点半导体的这个AI超分引擎是基于公司对运动和图像处理认知的多年积累而实现的,拥有自主研发的高效深度学习架构和内置的神经网络处理器。在其基础上,开发者能通过模型的训练来得到AI超分的效果。
据了解,上文谈到的三大引擎并不是说只能开一个,而是可以同开的。这时候手机用户就能够通过一键的方式,享受高清晰度、高帧率、高对比度的电影感游戏画质。
逐点半导体方面表示,相比仅依靠手机GPU进行游戏渲染,采用分布式计算架构及AI算法的逐点半导体X7 Gen 2视觉处理器可在保证游戏高画质输出的前提下大幅降低GPU的渲染负担,提供高质量、高性能、低功耗的图像渲染加速,帮助手机获得高至16倍的渲染能力提升,让消费者可以抛开功耗和画质两难全的顾虑,畅快享受媲美PC端的出色游戏体验。
如上所述,逐点半导体的视觉处理芯片已经大幅提升了游戏的手机系统渲染的效率,给游戏玩家带来了体验的红利。但他们并没有止步于此,而是将调用运动引擎、AI超分引擎和画质引擎的这些运算能力的部分主动权提供给了游戏开发者,构建一个基于渲染加速的游戏生态系统,让开发者可以在游戏程序中集成其渲染加速SDK,从而调用视觉处理芯片的渲染能力并控制渲染参数。“借助这种渲染加速SDK的方式,可以让游戏开发者在GPU、CPU和渲染加速芯片这三个算力池之间自由和灵活分配算力的资源,实现体验的最优效果。”熊挺说。
目前,逐点半导体手游渲染加速引擎SDK已在《航海王热血航线》《晶核》《最佳球会》《女神异闻录:夜幕魅影》《天谕》等手游上完成集成工作,逐点半导体提出的基于游戏生态设计的覆盖从内容到终端的图像渲染加速方案也在实践中获得了业内知名游戏厂商的广泛认可。
完美世界游戏副总裁徐丹也表示:“作为游戏制作方,用户的游戏体验始终是我们关注的焦点。如何突破功耗限制,在手机上呈现可以媲美PC端的高画质效果,同时尽可能得减少对手机散热和续航的影响,这是开发高负载手游必须攻克的难题,也是一直困扰我们的痛点。传统的渲染模式对于高负载手游画质的提升存在一定限制,很高兴能够看到逐点半导体提出创新的解决方案,为实现手游在硬件端的性能和画质突破提供了新的可能,通过在具体游戏上的应用,也验证了该方案具备较强的可操作性。期待未来能继续携手逐点半导体,在更多设备上解锁高画质手游体验。”
“随着技术的发展,我们现在提供的是一个基于芯片、软件、系统、和生态包括内容和引擎在内的一个整体方案。背后其实是我们对于图像处理和认知算法的多年积累以及持续投入。我们的最终目的就是改善提升用户的体验。”熊挺强调。
而之所以会催生这样一个芯片需求,源于当下手机芯片架构和有限的性能提升已经无法满足手机应用(尤其是游戏)高速发展对硬件性能的迫切需求。
视觉处理器,弥补手机性能差距
回看智能手机过去十几年的发展,厂商除了在显示分辨率和性能上持续更新以外,拍照能力以及音频表现力在近年也成为了大家关注的焦点。虽然在有些消费者看来,现在的手机性能过剩,但其实在视觉方面,手机厂商们正在面临一个新的挑战——手机游戏。
正如逐点半导体COO白农先生在日前的一个演讲中指出,现在的移动设备领域兴起了一个新的趋势,那就是游戏开发者也正在努力把桌面级的3A游戏搬到智能手机等移动设备上。随之而来的问题就是,传统的手机系统面临严峻的挑战。
逐点半导体COO白农
“如果我们再往前看,网络的内容很快也会进入3D化,再加上空间计算的内容和未来AI大模型提供的内容会更加丰富,对系统的要求就会更高。”白农进一步指出。
逐点半导体CEO熊挺先生也在同场的演讲中说道,游戏在很多场合正在成为一个手机性能的标杆。随着手游精品化的发展,其在算力方面会对手机的CPU和GPU提出一个比较高的算力要求,这也将体现在在空间分辨率(图像分辨率)和时间分辨率(帧率)方面,还有细节的呈现以及画质调优等等诸多的方面。
逐点半导体CEO熊挺
据熊挺所说,近来一些高负载的技术(包括光追也逐渐得到应用),对手机的渲染算力要求越来越大。他同时也坦言,在一个系统中,游戏体验的提升永远聚焦在算力、功耗、散热及续航能力等几个方面的取舍和博弈。例如,受限于手机本身的尺寸限制,更强的GPU,往往会带来更大的发热,而手机的散热面积有限,这必然会引致性能的下降。也正是因为这些制衡,使得手机旗舰芯片和PC独立显卡之间算力的差距高达24倍。
于是,如何弥补手机上的这个差距,就成为了行业的工作重点。而在熊挺看来,在手机视觉处理的计算架构上做出改变会是一个不错的答案。
熊挺表示,在多年前,逐点半导体就率先地提出了系统级的分布式计算概念。简而言之,就是GPU仅处理少部分的渲染运算,具体做法就是基于模型的渲染,输出一个相对低帧率的图像。然后,再利用渲染加速引擎做一个基于图像渲染的二级处理。“这种渲染具备低功耗和高效率的特性,让整个系统的功耗得到了降低。”熊挺强调。
其中,渲染加速引擎正是逐点半导体近年来专注的方向之一,公司也推出了多代的视觉处理器来更高效地提升手游的渲染效率。
新一代芯片,赋能视觉新体验
从白农的介绍我们得知,作为视觉影像领域的创新者和引领者,逐点半导体有20年以上累积的技术和经验,公司的研发团队也有超过200多人。在影像视觉技术领域,公司更是拥有可超过360项专利。这些领先的技术和产品,让逐点半导体能够为智能手机、投影仪设备和家居的电视机顶盒等市场提供服务,帮助其提高影像的质量,为提高最终用户的体验,提出更好的解决方案。
新发布的X7 Gen 2视觉处理器正是逐点半导体针对这些市场推出的一款新旗舰产品。据介绍, X7 Gen 2视觉处理器集成了三大引擎,分别是第四代运动引擎、AI超分引擎以及画质引擎。其中,第四代运动引擎集成的超低延时MotionEngine™技术可助力游戏实现超越原生帧率至4倍的高帧效果,为低帧游戏带来越级画质,让高帧游戏稳定加倍;先进的画质引擎则能提供准确的色彩的表现、画面亮度、对比度以及动态范围的合理管理,进一步提升游戏画面的色彩表现力,为屏幕前的终端用户打造身临其境的HDR画质。
至于首次引入的自研高效AI游戏超分技术,则是逐点半导体在新一代芯片上带来的又一个重磅更新。
基于神经网络算法打造的AI超分引擎可以通过更高效更智能的方式帮助游戏实现从低分辨率到2K分辨率的画质跃迁。
熊挺表示,逐点半导体的这个AI超分引擎是基于公司对运动和图像处理认知的多年积累而实现的,拥有自主研发的高效深度学习架构和内置的神经网络处理器。在其基础上,开发者能通过模型的训练来得到AI超分的效果。
据了解,上文谈到的三大引擎并不是说只能开一个,而是可以同开的。这时候手机用户就能够通过一键的方式,享受高清晰度、高帧率、高对比度的电影感游戏画质。
逐点半导体方面表示,相比仅依靠手机GPU进行游戏渲染,采用分布式计算架构及AI算法的逐点半导体X7 Gen 2视觉处理器可在保证游戏高画质输出的前提下大幅降低GPU的渲染负担,提供高质量、高性能、低功耗的图像渲染加速,帮助手机获得高至16倍的渲染能力提升,让消费者可以抛开功耗和画质两难全的顾虑,畅快享受媲美PC端的出色游戏体验。
如上所述,逐点半导体的视觉处理芯片已经大幅提升了游戏的手机系统渲染的效率,给游戏玩家带来了体验的红利。但他们并没有止步于此,而是将调用运动引擎、AI超分引擎和画质引擎的这些运算能力的部分主动权提供给了游戏开发者,构建一个基于渲染加速的游戏生态系统,让开发者可以在游戏程序中集成其渲染加速SDK,从而调用视觉处理芯片的渲染能力并控制渲染参数。“借助这种渲染加速SDK的方式,可以让游戏开发者在GPU、CPU和渲染加速芯片这三个算力池之间自由和灵活分配算力的资源,实现体验的最优效果。”熊挺说。
目前,逐点半导体手游渲染加速引擎SDK已在《航海王热血航线》《晶核》《最佳球会》《女神异闻录:夜幕魅影》《天谕》等手游上完成集成工作,逐点半导体提出的基于游戏生态设计的覆盖从内容到终端的图像渲染加速方案也在实践中获得了业内知名游戏厂商的广泛认可。
完美世界游戏副总裁徐丹也表示:“作为游戏制作方,用户的游戏体验始终是我们关注的焦点。如何突破功耗限制,在手机上呈现可以媲美PC端的高画质效果,同时尽可能得减少对手机散热和续航的影响,这是开发高负载手游必须攻克的难题,也是一直困扰我们的痛点。传统的渲染模式对于高负载手游画质的提升存在一定限制,很高兴能够看到逐点半导体提出创新的解决方案,为实现手游在硬件端的性能和画质突破提供了新的可能,通过在具体游戏上的应用,也验证了该方案具备较强的可操作性。期待未来能继续携手逐点半导体,在更多设备上解锁高画质手游体验。”
“随着技术的发展,我们现在提供的是一个基于芯片、软件、系统、和生态包括内容和引擎在内的一个整体方案。背后其实是我们对于图像处理和认知算法的多年积累以及持续投入。我们的最终目的就是改善提升用户的体验。”熊挺强调。
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