早在2018年4月13日,黑鲨方面发布了他们的第一代硬核游戏手机。

虽然初代黑鲨游戏手机无论外观造型还是硬件配置,都远不如后来的3代和6代那么让人念念不忘,但可能很多人在当时没有意识到,这款机型开了一个很重要的先河。

是的,它是有史以来第一款内置“独显芯片”的手机,当时被黑鲨方面称为“独立图像处理芯片”。通过采用一颗来自Pixelworks(逐点半导体)的PX8368WM芯片,初代黑鲨游戏手机既可以在视频播放场景对画面进行额外的MEMC运动补偿和HDR对比度增强处理,还能在游戏过程中校准屏幕色彩,以及增强暗处细节。

在那之后,“手机独显”这个概念很快开始流行。同年6月,华硕发布初代ROG Phone,使用了比黑鲨先进一代的Pxielworks芯片。到了10月份,HMD在诺基亚7.1上同样配备了当时最新的Pxielworks芯片,成为第一款采用“独显”设计的非游戏手机。
说到这里,就需要先科普一个概念了。前文中提及的所有这些手机里的“独显”芯片,它们的全称是“独立显示处理芯片”,与电脑(以及部分早期手机)里的“独立显卡”是完全不同的两个概念,同时也有着不同的用途。

说白了,这其实更像是个翻译问题。因为现代智能手机“独显”芯片里的“显”指的是Display,即屏幕显示功能。而电脑里“独显”的“显”指的则是Graphic,也就是图像渲染功能。

因此手机“独显芯片”处理的,其实是GPU(即显卡)已经完成光栅化转换,即将输出到屏幕上的2D信号。所以不论是早期、还是目前最新的手机“独显芯片”,它们都不具备多边形生成能力,不可能介入GPU的3D渲染流程,更无法提高手机的3D性能。
为什么“独显”在手机上可以让游戏画面更精美,甚至让游戏帧率更高呢?其实在这个方面,它的原理更接近高端电视的“画质芯片”。因为它没有生成真正的3D渲染帧,而是在输出到屏幕的两帧2D显示信号中间,基于前后帧“推测”出新的画面、并插入。

同理,所谓的超分功能,也就是先降低GPU实际渲染游戏的分辨率,再让“独显芯片”对每一帧低分辨率的显示画面进行扩充,插入近似像素,并生成最终的高分辨率图像。
在这个过程中,手机GPU的实际工作负载可能没有变化、也有可能比原来更小,所以使用“独显芯片”进行游戏超分超帧,往往能起到省电的作用,这也是部分厂商和玩家青睐它的重要原因。
但是请注意,手机的“独显芯片”需要先看到“前后帧”才能推测出中间帧,也就是说一旦开启插帧功能,玩家看到的游戏画面至少要比实际渲染的往后延迟2帧。对于RPG游戏来说这可能没啥,但对FPS、格斗类型的游戏,这种“必定延迟至少2帧”的特性,有时候就比较要命了。

图片来自一加社区
而且基于MEMC“推测”出的画面,毕竟不可能保证100%的精确度,所以当“独显芯片”方案的竞争者批判它时,指责插帧画面发糊、丢失细节,往往是也最常见的角度。
纵观如今的手机行业不难发现,相关厂商对于“独显芯片”的态度,已经明显出现了分化。
一方面,这是因为现在的智能手机SoC已经内置了性能足够强大的视频处理管线,无需外挂芯片就能完成日常视频播放时的各种画面后处理。

另一方面,如今手机SoC的GPU+NPU构型,使得它们可以更好地“模仿”PC显卡的超帧超分路径,通过使用芯片自身的AI算力来实现无需“独显芯片”的原生游戏帧生成和画面超分输出。

这样一来,对于手机厂商来说,就可以少装一颗芯片、降低硬件成本。而对于游戏玩家来说,SoC原生超分超帧确实能带来比外挂芯片方案更低的延迟,以及更少的画面BUG。
那么这是否意味着“独显芯片”如今在手机上,就已经没有生存空间了呢?
从目前的情况来看,还真不一定。
首先,从技术原理上来看,用GPU和NPU算力搞的“原生超分超帧”效果会更好,但它比外挂“独显芯片”的方式更依赖软件适配,这就导致这种看起来更好、更先进的游戏画面处理技术,至少到目前为止在游戏适配上,还远不如“独显芯片”。

其次,正是因为“独显芯片”如今在手机行业不再是旗舰标配,这反而就使得它重新有了稀缺性。一些有想法的厂商更是可以通过深度定制甚至自研,让“独显芯片”变得比过去更强大,以及支持相比SoC原生超分超帧更多的游戏画面增强功能。从结果来看,这反倒赋予了它们新的市场竞争力。

当然,技术总是在不断前进的。现在就已经有传言称,即将发布的新款旗舰SoC里,可能会通过全新的GPU架构设计,专门为“原生超帧超分”的性能和功能做进一步优化。
那么这是否会造成“独显芯片”与“原生超帧超分”两条技术路线的此消彼长呢?大家不妨拭目以待。
