浅谈手机“独显芯片”

  【天极网数码频道】近年来，很多手机厂商在发布新旗舰时总会强调其搭载了“独显芯片”，这颗芯片被视为手机SoC以外的第二芯。这颗芯片主要是帮助手机GPU来进行视觉处理优化，所以芯片厂商也将之称为“视觉处理器”。

  当我们在玩游戏时会发现，无论是电脑还是手机会发热。而当我们在玩手游时，这一现象更为显著，一是因为我们会直接接触手机这一发热源，二则是手机的散热能力远不及电脑。而散热恰恰就制约了手机性能，在游戏时手机GPU容易过热，过热之后则会降低运算能力来确保手机使用寿命，这就会导致游戏画面掉帧甚至卡顿;而“视觉处理器”则宣称它可以帮助手机的GPU来进行渲染，分担GPU的压力。

  目前大部分双芯手机都选用了逐点半导体(Pixelworks)的视觉处理器，根据逐点的官方介绍我们能够得知它可以提供高质量、高性能、低功耗的3D图像渲染加速。目前逐点最新的视觉处理器是X7 Gen 2，它集成了超低延时MotionEngine™技术和高效AI超分技术，这两项技术可以让画面更加流畅、清晰。也就是说，当手机用了这块芯片后，理论上GPU只需要渲染低帧、低分辨率的画面，手机屏幕上就可以显示高帧、高清的画面。

  这样一来，手机GPU的功耗相对而言就会降低，功耗的降低也就意味着手机不会那么容易过热，性能也不会受到影响。那么“视觉处理器”究竟是不是像厂商宣传的那样呢？今天我们就用搭载了逐点X7 Gen 2视觉处理器的一加ACE 3来测试一下。

  首先我们来测试一下它的插帧功能。测试工具选用了Kite，测试环境为20℃左右的室温, 测试游戏为《原神》，画面设置全部选为最高(图一)，在游戏中操纵角色神里绫华在蒙德城中跑动15分钟，手机模式选用电竞模式(图二)。

  图一

  图二

  这里需要注意的是，插帧功能需要在游戏助手开启，具体步骤如下(图三)：

  其中插帧120帧可在输入帧为45帧/60帧时可开启，插帧60帧可在输入帧为30帧时开启; 

  图三

  以下是同样测试条件下，原生60帧vs插帧120帧(输入帧设为60帧)的测试数据汇总

  两次帧率曲线图：

  图四-1

  图四-2

  在此次测试中我们可以看到X7 Gen2对于120帧的插帧方案：

  游戏内画面设置选择60帧，手机GPU只需输出40帧的画面，再经过一定的算法插至120帧。因为帧率上升必就会带来功耗的上升，从而增加手机的发热量，所以不直接从60帧插值120帧应该是为了将帧率上升所带来的功耗和温度代价最小化。

  实际数据显示，插帧前后功耗大致相同，温度控制也相差无几，插帧后游戏画面从感官上来说比原生60帧更加流畅，从帧率曲线(图四-2)上看抖动也有所改善。

  当然了，插帧技术也并非完美的。因为它是在GPU渲染的两帧之间加入一至两帧只包含显示无触控参数的内容帧，这就容易在两个原生帧之间出现了断层，当这样的情况得不到改善，就会出现画面延迟和操作不跟手的情况。这一点是所有插帧技术都无法回避的问题。对此，X7 Gen2芯片应该是有对应的优化，在实际体验中，这些延迟基本感知不到，目前我还没有遇到画面延迟、操作不跟手的情况。

  接下来就是超分功能了，我们对手机超分前后的画面进行拍摄并对比。超分前后的对比图如下(图五-1、3)，我们可以很明显的看出超分功能开启后画面整体的清晰度有所增加，尤其是画面左侧的墙砖纹理更加细腻自然，以及边缘锯齿优化人物更加立体。放大后两者对比会更加明显如图五-3。

  图五-1

  图五-2

  图五-3

  图五-4

  文章读到这里我们也能得出结论：双芯手机上所采用的“独显芯片”的确能够帮助手机的GPU获得更好的显示效果，它对于手机的作用可以说是“降本增效”，即在保证功耗、发热相差不多的情况下，输出更加清晰、流畅的画面，提升了功耗、温度与画面的能效比。

  有独显芯片加持的双芯手机，也为众多手游玩家提供了新的选择与焕然一新的游戏体验。可以预料，技术的发展势必会催生更多的视觉应用场景，独显芯片在面临更多挑战的同时，也将有更多的舞台来施展它的视觉处理能力。希望独显芯片在为手机带来更多、感知更为明显的游戏体验优化外，也能在更多的应用场景中创造更多新的视觉体验。