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第二代骁龙8率先支持硬件级光追

在刚刚落幕的骁龙峰会上,我们迎来了全新的第二代骁龙8平台,在已经官宣的一众OEM厂商旗舰机型的“首发搭载”“率先搭载”之下,不难看出第二代骁龙8平台将成为2022年末到2023年中这个时期内的共同选择——甚至有可能是最优选。在全新升级的一系列特性中,第二代骁龙8所支持的基于硬件加速的光线追踪特性成为业内及广大消费者关注的焦点。以往在桌面级设备上才能体验到的光线追踪如今降临移动端,势必将引起图形处理、大型游戏的新变革。那么第二代骁龙8的硬件级移动光追是如何实现的,又会带来哪些增益呢?我们一起来看看。

  性能能效稳步提升 第二代骁龙8的光追基础

一切新特性的实现都要依靠SoC自身性能算力的提升。作为第一代骁龙8的迭代版本,第二代骁龙8承袭了此前骁龙平台的高性能、能效优的特质,并且在核心架构上进行了大刀阔斧的革新,带来了更进一步的效果。

第二代骁龙8的Kryo CPU不仅对每个核心微架构进行了代际升级,还创新了核心组合方式,形成了当前“1+4+3”的八核CPU架构。具体来看,新一代Kryo CPU拥有一个的Cortex-X3超级内核,频率最高可达3.2GHz;2个Cortex-A715加2个Cortex-A710构成性能内核组,最高频率为2.8GHz;3个V2版Cortex-510构成效率内核,最高2.0GHz。

  与之前的架构相比,第二代骁龙8砍掉一个效率内核,增加了一个性能内核。从已经公布的数据来看,这一变化为第二代骁龙8带来了多线程性能的重大飞跃——第二代骁龙8实现了35%的性能提升和40%的能效提升。得益于性能核的两种不同的微架构,新SoC能够更好地兼容64位以及传统32位应用。具体到应用、游戏和处理其它密集型任务时,第二代骁龙8的响应速度更快、功耗更低,这在业内是最为领先的。

  而在GPU方面,作为Snapdragon Elite Gaming的核心,今年第二代骁龙8上的Adreno GPU图形渲染性能提升高达25%、能效提升高达45%。这一代的Adreno GPU还新增对Vulkan 1.3的支持,Vulkan性能提升达30%。同时第二代骁龙8支持了全部主要的HDR格式平台,包括HDR Vivid、HDR10、HDR10+和杜比视界。

硬实力方面的性能提升以及优化的功耗设计成为了第二代骁龙8支持硬件级光追的基础。接下来我们来聊聊有关光线追踪以及第二代骁龙8所支持的基于硬件加速的光线追踪是如何实现的。

硬件级光追开启移动端游戏新时代

光线追踪在PC端的体验相信大家都不陌生。顾名思义,光线追踪就是通过模拟光线的传播、反射、折射等物理现象,呈现符合物理规律的光影效果,让画面更加贴近真实世界。支持光线追踪的游戏,用户开光追和不开光追的体验完全不一样。在光线反射复杂的场景下,光线追踪对画面表现有非常明显的提升。

2018年,英伟达的RTX 20系列成为了首款面向消费者的光追游戏显卡,广大游戏玩家们第一次惊呼“游戏竟然可以如此接近现实”。2022年,以高通为代表的芯片厂商从硬件底层做起,让智能手机这样的移动设备首次支持了基于硬件加速的光线追踪。今后用户可以真正在智能手机设备上体验到以往只能在PC上才能感受到的光线追踪效果,在第二代骁龙平台加持下,移动端游戏行业势必会迎来一轮革新。

  在我看来,2022年可以称得上是智能机设备的“光追元年”。

要在智能手机这样的移动设备上实现硬件级光线追踪,需要解决几个问题,简单来说包括对于硬件算力的高要求、渲染特性支持以及应对噪点的干扰。第二代骁龙8所提供的强大算力足以支持在移动端设备进行如此复杂的实时计算,首次支持了最新的Vulkan 1.3图形接口,游戏后期处理加速器性能提升可高达75%。从现场的Demo我们能够看到,第二代骁龙8每秒能够处理数百亿次光线相交计算,呈现出极为逼真的实时光线追踪效果。此外,骁龙移动平台还率先支持了基于移动端优化的虚幻引擎5 Metahuman框架,让玩家能够在游戏中体验逼真的人物角色。

  在骁龙峰会现场,我们也近距离观赏了高通与网易通过《逆水寒》手游展示的实时光追特性演示。在不开启光线追踪时,无论是水面还是瓷器都黯淡无光,我们对画面的感受仅仅只停留在游戏模型层面。而当开启实时光线追踪效果之后,游戏可以按照真实世界的光线反射规律进行渲染,画面中的人物、草木倒映在水面,层次感清晰,环境光遮挡形成的阴影也符合现实世界逻辑;阴影边缘也如现实环境中呈现出软模糊的效果,噪点控制得很好;瓷器表面也能像真实存在的釉面般映出周边环境的状况。

为了更好地控制噪点,全新的骁龙阴影降噪器就显得尤为重要,它面向Adreno GPU开发和优化,能够有效降低阴影渲染中的噪点,与目前其他端游级解决方案相比速度快了4倍。经过光追输出、降噪输出之后输出的才是用户所看到的最终帧,保证光追的呈现效果。

  从演示中可以看到,以《逆水寒》为代表的光追游戏在开启光追后仍然可以在60fps的帧率下流畅运行30分钟甚至更久,十分稳定。

或许有朋友会对第二代骁龙8所支持的硬件级光追特性的功耗抱有疑问,而这恰恰也是骁龙这次最为自豪的部分。在骁龙峰会上展示的所有光追特性都是在小于5W的功耗下实现的,第二代骁龙8可以在不牺牲性能、不增加功耗的前提下实现光追。并且,硬件加速的实时光追特性实际上是针对Adreno GPU量身定制的,并且应用程序在编写的时候就根据硬件进行定制化的调整,实现性能和功耗相匹配。

  可以说,第二代骁龙8正在开启一个移动端硬件级光线追踪新时代。

一呼百应 合作伙伴积极拥抱骁龙光追特性

新技术最终都要落地,要落实到每一个选择骁龙旗舰平台的用户。而为了更好地让用户体验到硬件级光线追踪效果,骁龙与众多OEM厂商、游戏开发者&工作室进行了合作,合力打造光追游戏作品。

  除了我们在前文提到的网易雷火工作室的《逆水寒》手游以及高通工作室的官方光追演示。手机厂商OPPO和iQOO也带来各自的光追演示。在OPPO带来的《营地守卫》游戏Demo中我们可以看到,拥有金属光泽的车体在阳光的照射下呈现出优秀的反射效果,视角背面的士兵角色也能在车体上倒映出来;同时光追效果下的阴影也能够保证在任何距离不走样,精细且逼真。即便是同一个画面内有动画、阴影和反射元素,OPPO也依然能将帧数维持在60fps,并且有着不错的画质和发热控制。

  正如前文提到的,第二代骁龙8所实现的硬件光追效果并非单纯基于硬件或软件,而是需要骁龙与厂商的共同努力。高通技术公司工程技术高级总监Dave Durnil和他的团队和游戏引擎以及游戏制作工作室开展了广泛的合作,确保这些游戏在光追方面符合硬件的要求以及相关模块的具体要求。正是基于双方在软硬件方面的合作,第二代骁龙8的光追技术实现了在功耗小于5W的前提下运行,在不同的手游作品上的能效十分出色。

  高通在骁龙峰会上宣布,未来将有15家OEM和品牌厂商采用全新的第二代骁龙8平台,包括华硕ROG、荣耀、iQOO、Motorola、努比亚、一加、OPPO、红魔、Redmi、夏普、索尼、vivo、小米、星纪时代/魅族和中兴,预计2022年底商用终端陆续面市。而众多游戏厂商也将充分利用第二代骁龙8所带来的基于硬件加速的光线追踪特性推出各类3A大作,手机游戏市场的2023年将会是光追主导的一年。除了基于硬件加速的光线追踪特性,高通与合作伙伴还将一道为用户们们带来包括性能、AI、连接、影像、安全等全方位的移动端旗舰体验,2022年末至2023年中的安卓旗舰阵容也令人十分期待。

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