联发科再下一城，提出硬件级移动光追和GPU增效方案率先布局次世代手游技术

目前，互联网，物联网等技术和产业的发展，已经把我们带入了一个初步的数字世界相信大家都有同感日常工作，生活，娱乐等各个方面已经很大程度上基于数字技术

那么，这些数字技术到底包括什么除了大家熟知的5G，Wi—Fi等通信技术，其实还有一个支撑我们数字娱乐生活的关键技术:GPU

尤其是在当前移动化浪潮的背景下，移动GPU将迎来怎样的发展，也是当前科技界最重要的话题之一。

移动GPU不做选择，但是性能和能效都要。

众所周知，GPU不同于CPU，CPU核数量少，但有足够的数字和逻辑运算单元，所以擅长一般的数字逻辑运算GPU的核心数量多，每个核心的缓存相对较小，非常擅长大规模数据并行计算图形计算就是这种类型的计算，自然适合GPU来完成

就移动端而言，目前负载最高，效果最极致的图形计算主要是游戏场景，而伴随着移动游戏的市场规模越来越主流，游戏画面质量的提升将是刚需，这将考验移动GPU的整体性能。

与此同时，以XR为核心技术的元宇宙正在大步向前，这无疑需要更大规模的图形实时演算因此，移动GPU的性能进化势在必行

同时考虑到移动终端的移动性，无法承受高性能负载下庞大的散热系统，这就要求移动GPU具有很强的能效表现。

因此，与桌面GPU以性能飙升为主导的发展趋势不同，移动GPU必然会朝着性能和能效的终极平衡发展。

众所周知，性能和能效是一对矛盾的综合体，所以在某种程度上，实现性能和能效的终极平衡，是比疯狂堆性能更艰巨的挑战。

如何完成这个挑战联发科从提升性能和提高效率两条并行的路径给出了答案

前不久，联发科举办了一场联发科天机旗舰技术沟通会从这次沟通会上，我们可以看到目前业界领先的移动芯片平台解决方案提供商是如何探索提高移动GPU性能和效率的解决方案的，也让我们一窥移动GPU的未来发展

首先看性能，可以参考桌面GPU的发展趋势说起桌面GPU的性能魔法，这两年最火的技术无疑是光线追踪技术光线追迹可以最大程度地模拟现实世界中光线折射和反射的原理和效果，从而大大提高3D虚拟场景中的真实感，即提高图像质量

具体来说，光线追踪可以从三个方面提高渲染图像的真实感。

第一种是软阴影，即根据光线的强弱和光源之间的距离，使物体产生强弱阴影效果，使阴影更符合真实表现还有反射效果，比如在水面，光滑物体上加入反射效果，也能让感知更接近真实最后加入了全局光照，即可以细腻地展现直接光源和间接光源的组合和交互，进一步增强了环境的真实性

为此，需要进行大量的计算在桌面端，Nvidia在2018年以图灵GPU架构成功将光追带入桌面游戏市场，但同时也并行了更大的散热模块在移动端显然做不到这一点

那么移动追光应该如何实现呢目前有两个方向一种是基于软件实现光线追迹效果，更彻底的是通过硬件加速实现实时光线追迹只有基于硬件的光线追踪才能在效果和功耗之间达到最佳平衡

对于移动GPU来说除了提升性能，增加效率，也是重中之重，但也是移动GPU发展演进的一大难点。

至于提高移动GPU的整体能效，这是一个系统性的工作，需要从芯片底层到应用软硬件的整个链路的优化，从而优化和控制系统的整体功耗。

顺着这个思路，本站认为移动GPU的增效方案可以分为三轴，分别是底层软硬件的适配，系统层面AI等技术的深度优化，生态层面的广泛合作。

所谓底层软硬件的适配，包括GPU芯片级别的演进，以及图形计算接口，标准等软件对能效的优化。

系统级的优化方案是引入相应的平台技术，进一步减轻GPU的运行负荷其中，IT专家认为AI技术的引入非常重要，尤其是在AI处理模块独立的情况下，通过异构同步运行可以大大降低GPU的工作量这也是移动GPU发展的一个重要趋势

最后是生态层面的协同优化，即移动GPU具体用于游戏等场景时，与终端厂商，内容提供商联合优化，相当于增加效率的最后一步，也往往是普通消费者最容易感知的一步。

总之，伴随着移动终端刷新率和分辨率的不断提高，内容复杂度的不断提升，甚至是未来元宇宙时代大规模高负载图形计算需求的主线，都对移动GPU的性能和能效提出了更高的要求对于移动GPU来说，必须不断追求两者的终极平衡，才能满足未来高度数字化娱乐时代的需求相信这也是移动GPU下一步发展的主基调

联发科一马当先，移动GPU效率方案应运而生。

在了解了移动GPU未来发展的主旋律之后，相信很多朋友都会忍不住问，目前行业沿着这个主基调的进展如何。

前面提到，联发科在今年的联发科天机旗舰技术沟通会上谈到了移动GPU一直以来，联发科在移动GPU发展方向上的探索都是非常积极和前瞻的，在一定程度上也能代表业界最前沿的研究进程

比如移动光线追踪方面，联发科在去年10月正式发布了移动光线追踪SDK解决方案目前，联发科顶级的天机9000移动平台已经实现了基于Mail—G710 GPU的移动光描图形渲染技术，可以有效提升移动游戏的质量像OPPO Find X5 Pro天机版这样的产品也做了光线追踪壁纸等独特的系统级应用

要知道，Vulkan接口标准组织今年1月才发布支持Vulkan光线追踪的API，而联发科早在2020年12月就提前布局光线查询技术方案，其技术领先性和前瞻性可见一斑。

当然，之前的移动光学追求是基于软件的，但伴随着今年6月Arm推出首款GPU产品Immortalis—G715，真正的硬件级移动光学追求指日可待Immortalis—G715的浮点运算能力提升了2倍，三角形的输出能力提升了3倍，带宽也有所升级，因此完全可以处理复杂，真实的光线追踪场景渲染

联发科也是第一次和ARM合作在本次沟通会上，有媒体问及联发科与Immortalis GPU合作的进展联发科的回应是相应的产品很快就会推出，大家可以期待一段时间显然，这让人对联发科下一代搭载硬件级移动光学追求的天蝎旗舰芯片有了更多期待

联发科在移动GPU效率方案的探索上也领先业界。

我们前面分析过，移动GPU的效率提升离不开底层软硬件，AI等系统级优化技术和生态的配合事实上，联发科的具体布局也与这三个方向密切相关

比如在GPU芯片底层，联发科的天体生态实验室与金标准联盟共同推动64位生态的普及，因为在64位计算环境下，主流芯片可以实现13.2%到35.2%的能效提升，平均可以提升16%的游戏帧率。

另一方面，联发科一直第一时间支持最新的Vulkan标准，因为Vulkan相对于其他图形接口标准可以显著提高GPU的效率和性能在联发科的深度优化下，热门游戏的Vulkan性能平均可以提升10%因此，推广Vulkan生态对移动GPU的效率具有重要意义

当然，不可忽视的是，GPU芯片本身的制程工艺每年的进步迭代也能带来15%左右的能效收益联发科下一代天蝎旗舰一定会采用最先进的制造工艺

在底层软硬件优化的基础上，联发科还将通过系统调优，GPU驱动优化等实现进一步的下载渲染这部分会介绍AI相关的技术能力

但更吸引人关注的与AI相关的是上层的优化，即一些与应用内容开发者，终端厂商等生态伙伴合作的自研技术。

比如去年10月联发科公布的手机游戏超分技术，就是利用GPU和APU的异构方案，在保证游戏质量相同甚至更高的前提下，降低GPU的工作量，提高能效目前该技术已经在终端厂商vivo的合作下应用到vivo X80系列手机上

除了游戏的过分，联发科还有自适应调度技术，可变速率着色等技术，这些技术都真正提高了移动GPU的能效。

谈到生态层面的合作，联发科还提出与内容提供商定义一系列自适应框架，如Google的ADPF方案，ARM的自适应性能框架，腾讯的TGPA等有了这些自适应框架，内容提供商可以接收来自系统和芯片的实时消息，从而进行实时负载调整，对GPU负载降低有直接的好处

可以看出，在联发科等移动芯片平台解决方案提供商和整个移动数码行业参与者的共同努力下，移动GPU正朝着提速增效的大方向稳步前进我们移动数字娱乐体验的每一步，都让人期待移动GPU能为我们渲染的美好未来

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当然，未来我们会实现全社会的数字化转型仅仅依靠GPU在移动端的升级和进化是远远不够的这是一个需要深度融合各种技术来构建的世界在本次联发科旗舰技术沟通会上，联发科还分享了包括AI图像语义分割，5G新双通，Wi—Fi 7，高保真蓝牙音频，高精度导航等主题，帮助手机用户充分享受了天蝎旗舰技术带来的全场景体验升级，为未来的移动数字生活做了充分的准备

对于世界级的科技企业来说，技术硬实力决定了能否飞得高，对市场和用户需求的洞察和预测决定了能否走得远显然，联发科在这两方面做得非常好，几年在多个领域的深耕和提升用户体验的初心共同构筑了坚实的壁垒如今，网联发科的下一代旗舰芯片天机9200已经临近在领先旗舰技术的加持下，或许它会成为改造新一代终端体验的产品，值得我们共同期待

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