color|特效「退烧药」异构计算,改变的不止是手机

color|特效「退烧药」异构计算,改变的不止是手机
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ColorOS 做「异构计算」,背后是对智能硬件趋势的思考。
采写 | 何尔
用装载高通骁龙 845 的旗舰机玩 25 分钟「吃鸡」,手机温度就会上窜 11 度,大部分手机在运行这样的图像密集型游戏时,温度都能到达 40℃以上。长时间玩游戏,彷佛手里捂个「暖宝宝」,还会影响到画面帧率和游戏体验。
对手游党来说,手机「发烧」一直没有什么特效药,面对帧率下降带来的操控不顺滑、有明显卡顿感等现象,市面上存在的不过是一些「扬汤止沸」的办法:调成低像素模式、勤清内存、或者装散热神器物理降温。发热还可忍,如果热到挂机就要坑队友了。
开发者和玩家想在手机上体验细腻的画面,流畅的操作,归根到底都会变成芯片的负荷。
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SoC 芯片示意图 | 来源:网络
一块小小的手机芯片 SoC(系统级芯片)上整合了 CPU、GPU、DSP(数字信号处理器)、RAM(随机内存)等多个不同模块。游戏运行时所消耗的算力,远远超过看视频、浏览信息流。尤其是图像细节多的游戏,它能够占据手机绝大多数的 CPU、GPU 以及随机内存空间,再加上网络模块的加载带宽,手机芯片就打开了「烧脑」模式。
想真正解决游戏带来的「手机发烧」,还是需要让芯片负载降低。主机玩家追求性能,可以直接外接显卡,增加算力;手机重量体积都严格限制的条件下,大幅度增加计算资源显然不行,只能靠芯片性能优化。
只不过摩尔定律将至极限,在有限面积上增加算力「硬件加码」不再有效,必须想更新的「破题」思路。让软件更有效地利用硬件资源?顺着这个「软硬件结合」的思路,「异构计算」应运而生。从原理上讲,异构计算就是让不同的计算单元去执行最擅长的计算任务,灵活调用计算资源来优化效率。
前不久,在 ODC21 开发者大会上,OPPO 软件事业工程部总裁吴恒刚展示了 ColorOS 中「异构计算」降低游戏功耗的能力:在性能不下降的情况下,游戏功耗能够降低至少 10%,随着功耗降低,画面稳定性也同时提高,低帧占比减少 84%,帧间抖动减少 50% 以上。
ColorOS 为什么要研发「异构计算」?
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异构计算带来的效果
01
异构计算:解决算力
瓶颈的新希望
「异构计算」这个概念可以追溯到上世纪 80 年代年。而在 2006 年左右,芯片厂商就开始尝试把不同的计算单元整合到一颗芯片上。AMD 把高性能 CPU、GPU 做到一颗芯片上的项目命名为「Fusion」(融聚);英伟达则推出了统一计算框架 CUDA 进入主流市场,让 GPU 也能够进行原来 CPU 擅长的通用计算。
CPU 作为通用计算芯片,擅长处理不同类型的数据,做逻辑判断;而 GPU 擅长做并行同类型计算,吞吐量大。AI 算法发展起来后,既需要密集的矢量运算,又需要复杂的逻辑计算,人们自热会想到让不同的计算模块发挥所长,让硬件为软件的需求服务。除了 GPU+CPU 的计算平台之外,FPGA(现场可编程逻辑门阵列)也随之诞生。FPGA 的特点是能够根据计算任务,自定义配置芯片硬件功能。
从发展过程可以看出,「异构计算」的特点是硬件作为算力资源,主动适配软件需求。简单而言,就是算力资源优化。而当 ColorOS 观察到这一趋势后,就希望通过「异构计算」来服务不同智能终端的开发者,特别是类似游戏类型的重载应用。
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