“手機顯卡”的進化曝光了手遊畫質是如何升級的

　　處理器是手機中最重要的部件，是的核心。一台旗艦手機可以跑分幾十萬、上百萬，處理器在其中起到了主導性作用。

　　處理器有着十分複雜的結構，一顆常見的5G SoC可能集成了CPU、GPU、DSP、ISP、5G基帶、射頻系統以及其他一些關鍵芯片，智能手機之所以能夠實現多種多樣的功能，全靠這些運算單元之間的協同配合。但大多數用戶對于處理器的了解也僅僅隻是停留于名字，很少有人去深究這些細節。

　　當然，處理器并不是我們這篇文章談論的主題，而我們今天要說的則是手機中最強大運算單元之一，同樣也是組成手機SoC必不可少部分，它就是GPU。

　　01 手機GPU地位的變化

　　談及“GPU”，相信很多人首先想到的還是PC上的顯卡，手機GPU因為沒有經過PCB闆的單獨封裝，就是一枚獨立芯片，因此和PC顯卡還是有區别的。但說到底大家都是“圖形處理器”，主要的職責也是進行圖形渲染，所以我們說是“手機顯卡”似乎也說得過去。

　　PC顯卡

　　稍微了解點的朋友可能知道，PC端有獨立封裝的顯卡，也有集成在CPU或者主闆中的集成顯卡、核心顯卡，PC端顯卡發展大緻遵循了從集成到獨立這樣一個過程，其實也就是GPU在PC中作用不斷加重的一個體現。

　　實際上，手機GPU發展也有類似的一個過程，早期手機的上的圖形計算任務其實主要是由CPU負責的，後來才獨立發展出專門進行3D渲染的GPU。尤其近些年，手機GPU的地位也在發生變化，在各大跑分排行榜中，有關GPU的跑分數據始終占據着最顯眼的位置，從“無”到“有”再到“榜上有名”，可已看出手機GPU正在變得越來越重要。

　　安兔兔11月手機性能榜單(圖源安兔兔)

　　為什麼會有這樣的變化，顯然還是與用戶需求有關。試試回想一下智能手機的發展之路，這種現象其實很普遍，當我們覺得手機拍照不清晰時，手機像素開始突破上千萬像素，上億像素;當我們為續航為焦慮時，手機電池就越來越大，快充功率也越來越高;那麼當我們對手遊畫質要求更高時，想到的是什麼?沒錯，就是GPU。

　　一般來說，大多數日常應用其實不怎麼需要用到圖形渲染能力，隻要運算能力夠用，就能流暢運行。但涉及到遊戲場景就不同了，比如各種吃雞遊戲，其畫質特點就是在開放性世界中呈現不同地形地貌、衆多建築和載具，還有各種天氣動效和光影細節，而這些都需要龐大的運算作為支撐。

　　《原神》對手機圖形渲染能力要求極高

　　還有《原神》這款熱門手遊，幾乎成了手機評測中“魔鬼測試”中的常駐嘉賓，其對GPU性能的挑戰幾乎達到了變态地步。但事實卻是，即便條件如此苛刻，一些搭載旗艦芯片的手機仍舊可以以30fps 1080P或者更高的幀率、分辨率來運行這款遊戲，如果沒有一顆強大的GPU做後盾，是達不到這種畫質效果的。

　　今天我們很難評判究竟是手機GPU發展影響了手遊，還是手遊内容變化倒逼着GPU不斷進步，但有一點是明确的，隻有二者之間相互促進，才能不斷滿足用戶對高質量遊戲内容的需求。而且可以預見的是，未來GPU承擔的任務還會更多，尤其是進入到AR、VR時代，以及越來越多高分辨率屏幕手機的湧現，GPU的地位隻會越來越高。

　　02 新一代Adreno GPU

　　手機GPU地位的提升，離不來芯片廠商們對性能、能效、技術的不斷追求。而在近幾個月中，各大芯片廠商也都陸續發布了自己的年度旗艦芯片，從各個芯片的參數表現來看，GPU性能、能效又得到了顯著升級。這也能看出，将GPU提升到一個更重要的位置，早已成了各大廠商的共識。

　　目前，移動端GPU大概有Adreno、Mali、powerVR以及蘋果幾家，其中蘋果和高通Adreno都用了自研GPU架構，相比于純粹的公版架構，自研GPU架構在性能上要超出不少，而且和CPU、ISP之間的協同會更高效。不過在市場中，蘋果的自研GPU隻有iPhone在用，相對來說，高通Adreno要更具代表性一些，畢竟高通芯片幾乎占據了大部分的移動端市場份額，而在高端機方面，更是鮮有企及者。

　　本月初，高通在骁龍技術峰會上正式發布了全新一代骁龍8移動平台，并搭載了新一代Adreno GPU，從官方公布的數據來看，借助完全重新設計的Adreno GPU架構，新一代Adreno GPU圖形渲染能力提升了30%，遊戲時的能效提升25%。同時，高通面向Vulkan圖形驅動進行多項優化，移動遊戲性能提升高達60% 。足見，新一代 Adreno GPU提升之大。

　　搭載骁龍8“工程機”GFXBench測試

　　從目前已經曝光的跑分數據來看，在GFXBench測試中，骁龍8移動平台的GPU性能相比上一代骁龍888有了更大進步，在曼哈頓離屏這樣的測試場景下，其成績甚至有接近甚至超過50%的幅度提升。

　　搭載骁龍8“工程機”安兔兔跑分

　　此外，根據安兔兔數據，新骁龍8的GPU跑分為45萬，與上一代相比提升了超40%。

　　這樣的成績表明骁龍8在處理3D渲染工作時，處理時速度更快、效率更高。此外，更強的GPU在處理重負載時不容易發熱，溫控表現更好，從而讓處理器長時間保持高性能輸出狀态。這意味着高通Adreno GPU能夠為用戶帶來性能與能效方面的雙重提升，進而帶來更好的圖形質量以及更高的渲染效率，呈現更好的遊戲畫面以及視頻效果。

　　03 越來越強的Adreno GPU

　　毫無疑問，新一代Adreno GPU有了非常強悍的提升，代表了當下移動端GPU性能的。而事實上，曆代Adreno GPU都有差不多的表現，這也是為什麼談及手機GPU發展，會繞不開Adreno的原因。

　　不過，早先高通GPU并不叫這個名字。在2009年，在高通完成對Imageon的收購後，才發展出全新的GPU品牌，也就是現在的Adreno。如今，Adreno GPU已經發布了多代産品，在移動端有着極其廣泛的應用，回顧其性能發展過程，幾乎完全可以用“暴漲”來形容。

　　Adreno 130是第一款Adreno圖形處理器，可以提供完整的3D圖形硬件支持，其浮點性能是1.2 GFlops;Adreno 220于2011年推出，相比之前的産品在性能上有數倍的提升，其浮點性能達到了17 GFlops;而到了2012年，Adreno 320(64 ALU)幾乎可以視為真正具有跨時代意義的産品，其浮點性能達到了60 GFlops，相較兩年前的Adreno 130，浮點提升了60倍之多，使得手機的圖形處理能力更加出色，足以支撐起一些更高質量的圖形遊戲。

　　2014年，骁龍810發布，搭載了Adreno 430，浮點性能在324~420 GFlops之間，而到了骁龍835上，Adreno 540的浮點性能甚至已經達到約570 GFLOPS，幾年之間提升了将近500倍……

　　步入5G時代後，高通Adreno進入到6系時代，骁龍855處理器的GPU型号為Adreno 640，GPU相比上一代提升20%，整體能耗比業界，同時還有豐富的圖形技術特性。需要說明的是，Adreno 640是圖形性能大升級的一代，它的浮點值為730 Gflops，另外在遊戲方面，Adreno 640有着更高的帶寬壓縮和着色處理能力，帶來了更複雜的色階、景深和色彩影射，并支持HDR渲染和顯示，可以說，Adreno 640将移動端遊戲娛樂功能提升到了一個很高的水平。

　　2019年骁龍865發布，這款芯片搭載了Adreno 650 GPU，并且支持桌面級正向渲染，能讓遊戲開發者引入桌面級的光源和後期處理，諸如多重動态光照、多重動态陰影、動态模糊等PC級畫質調節也終于被帶到了手機之中，确保遊戲畫面渲染更飽滿的同時，還降低了工作負載。

　　Adreno 660

　　接下來就是骁龍888了，在新骁龍8之前，骁龍888搭載了Adreno曆史上最強GPU——Adreno 660，圖形渲染速度較前代平台提升高達35%，并且延續了骁龍移動平台一直以來的優勢，為移動手機提供持續穩定的高性能。這款GPU對于移動端遊戲體驗的提升非常明顯，尤其還加入了骁龍Elite Gaming，更是将VRS可變分辨率渲染、GPU驅動更新、144fps高刷、10bit HDR等端遊級體驗帶到手機端，帶來了更加逼真的遊戲畫質。

　　04 骁龍8帶來的創新移動遊戲體驗

　　總體來說，高通Adreno基本遵循越來越強的發展趨勢，而且在性能持續提升的基礎上，還帶來了諸多端遊級遊戲特性。可以說，移動端遊戲設備能發展到今天的地位，背後少不了高通Adreno的支持。而對于遊戲玩家來說，這顯然是值得期待的。

　　值得一提的是，在新骁龍8上，Snapdragon Elite Gaming又有新的升級，并加入了Adreno圖像運動引擎。該引擎可以幫助遊戲以雙倍幀率運行，卻保持近乎相同的功耗。花一樣的功耗獲得雙倍順滑的遊戲體驗，這是無數玩家所渴求的。

　　立體渲染

　　骁龍8還支持“立體渲染”技術，這是在移動端實現端遊級立體渲染。該功能支持打造更加逼真的煙霧，可以模拟真實環境下煙霧飄散和流動的效果，在骁龍8設備上，玩家将獲得身臨其境的遊戲體驗。

　　VRS Pro

　　除此之外，基于新一代Adreno GPU出色的性能，VRS可變分辨率渲染也升級為VRS Pro技術，利用該技術，不僅可以有效減少GPU工作負載，提升性能和優化功耗，還不會降低實際遊戲的畫質效果。

　　總結：搭載骁龍8的移動終端将成為遊戲玩家

　　基于全新一代Adreno GPU的強勁表現，相信骁龍8會是高通史上最強的旗艦芯片，同時也會有更多旗艦手機、遊戲手機會優先選擇搭載全新骁龍8處理器。

　　而對于遊戲玩家來說，新一代Adreno GPU正在帶來更沉浸的遊戲體驗，隻要是搭載骁龍8移動平台的旗艦手機，不僅都能以高幀率、高分辨率流暢駕馭各種大型遊戲，玩家還可以享受到畫質福利，而這些離我們并不遙遠，畢竟還有大批搭載骁龍8的新旗艦已經在路上了，相信大家很快就能親自體驗了。