今天,我想来和大家聊聊“自研芯片”这件事。
在Redmi K60至尊版发布之前,小米曾举办了一场名为“后性能时代”的战略发布会,在这场发布会上聊,Redmi聊了自己和天玑9200+的各种渊源,以及它更强大的性能。
图源:小米官方
不过这场发布会还提到了一个东西,那就是Pixelworks的X7独显芯片。
如果单提Pixelworks,各位可能会非常陌生,甚至说在Redmi说出这个品牌之前,很多人都不会将其和“自研芯片”扯上关系。
Pixelworks是一家成立于1997年的美国图像显示芯片厂商,最早是以投影仪芯片起家的,主供日系厂商3LCD投影仪主控芯片。
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这家公司于2004年在上海张江成立了一家唯一全资子公司“逐点半导体”,其中绝大部分员工都是从事芯片设计等方面研发的工程师,主要业务有手机视觉处理芯片、视频转码芯片和3LCD投影仪主控芯片及实施方案的开发和设计。
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Pixelworks X7芯片就是由这家厂商所设计研发。值得一提的是,Pixelworks X7的7,意味着这款产品并非第一代,而是第七代。且客户涵盖HONOR、OPPO、一加、realme、华硕ROG、vivo等手机品牌,尤其是OPPO和vivo这两家品牌,是Pixelworks收入占比超过10%的客户。
在目前手机厂商中,游戏、显示相关的一般分为两类。像OPPO 马里亚纳X,vivo自研影像芯片 V2,这两个才算根本意义上的自研芯片,且上下游都是自己的产品,所以在产品适配性和融合性上都有着更强的表现,这一点参考苹果的A系列芯片就可以了。
图源:vivo官方
而Pixelworks X7这种芯片,则还是属于供应链的产物。由于是外挂芯片,具体功能的提供需要看产品的能力,很难做出属于自己的独有技术和功能。
手机配备所谓“独显”芯片的概念,其实是从2020年黑鲨手机2开始的。当时独显芯片是主要用在调控屏幕亮度和DC调光上面。
真正打出“独显”概念的,是2021年上市的iQOO Neo5,首次加入了独显芯片,主打游戏插帧。在这之后,市场看到了独显芯片的噱头和优势,才广泛的推广出来。
但有一个非常误导消费者的情况:在最早手机厂商宣传所谓“独显芯片”的时候,一直都在营造这东西是我们“自研”的,给消费者一种手机厂商“心血之作”的感觉。
但实际上如果仔细看发布会的朋友会发现,手机厂商强调的是与Pixelworks联合研发(其实就是拿到产品后联合调教),而在逐点半导体的业务介绍中,本身就有“提供实施方案”这一项。
直到近两年使用Pixelworks芯片的厂商过多,手机厂商才开始将营销目标从“自研”转为“新一代”。
图源:realme
除此之外,从厂商的宣传策略上来讲,“独显”这一概念是完全错误的,甚至在很长一段时间都在误导消费者,独显芯片的加入会大幅度提高游戏画面质量和流畅度。
但实际上,我们自己心里一定要有一个概念:独显芯片所提供的能力并非是帮助手机处理器提高显示画面,更多提供的是辅助能力,或许叫“显示辅助芯片”才更适合。
图源:iQOO
具体我们从“独显芯片”所提供的功能说起。
首先是画面的插帧能力,虽然目前高刷屏幕已经普及,但有些游戏由于对高刷没有那么大的需求,所以这些游戏并没有进行适配。
但从消费者角度来说,享受了太多120Hz内容,忽然过来一个60Fps的游戏,眼睛会非常不适应。所以,插帧能力是在这一基础上,从60Fps二倍插帧到120Fps,手机GPU的功耗并没有明显提升,但画面效果却提升了,这就是辅助的一种形式。
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早期“独显芯片”所能提供的是二倍插帧,也就是从60Fps插帧到120Fps。但熟悉电视插帧的朋友都知道一个概念,插帧功能在电视上没问题,显示会更流畅,但当插帧功能加入到需要实时反馈的触控操作时,就出现了延迟问题。
在实际两帧之间加入一个只包含显示无触控参数的内容帧,这就在两个实际帧之间出现了断层,当这样的情况不断持续,就会出现画面不跟手和延迟的情况。
目前,Pixelworks X7已经将这一能力做到了二倍、三倍、四倍插帧,也就是说游戏只需要有30Fps的帧数,就能够通过四倍插帧,变为120Fps。
图源:品玩
请各位好好想一想,两帧之间插入三个内容帧,只有1/4的内容是实际内容,3/4的内容都是插出来的,操作体验感会怎么样?
基于插帧功能,Pixelworks X7还加入了“优化功耗”的能力,就是将本就是60Fps或者90Fps的游戏,压缩成30Fps或45Fps,再通过已有的三倍、四倍插帧技术给插成120Fps或者90Fps。
这样做的好处是可以降低处理器功耗,只需要处理更低的画面内容,就能得到更流畅的画面。而坏处则是你要一直处于游戏延迟之中。这一功能更适合一些单机类游戏或对于延迟没那么敏感的网络游戏,比如CPU检测器《原神》。
144Fps的《原神》 图源:品玩
除了插帧这样的能力,Pixelworks X7还有显示相关的技术:
低功耗超级分辨率:将游戏分辨率降低分辨率,再通过算法进行“超分(超级分辨率)”,也能得到相差不大的画面效果。
画面降噪+全时HDR显示:这两个功能其实不太一样,但都是属于类似“滤镜”的效果,这里我们放在一起说。画面降噪是给视频和图片的噪点抹掉,让画面看着更通透。全时HDR则是根据AI算法,让一些游戏、视频、照片内容增加HDR效果。
从我刚才所介绍的Pixelworks X7功能,其实可以很清晰的感受到,Pixelworks X7的主要能力其实还是处于“降本增效”的阶段,降低手机功耗,提高画面体验。
图源:品玩
所以在选购手机的时候,觉着“独显芯片”能够提高游戏画面的想法,可以收一收了。想要真正的极致体验不可能靠插帧来实现,不信你看目前市面上的高端旗舰,虽然在机身内加入了各种辅助芯片,但单独增加一个“独显芯片”的还是少之又少(vivo 自研芯片V2主攻影像和显示,插帧功能只是“捎带手”,不能混为一谈)。
这其中的根本原因就是,独显芯片只能进行辅助,更多是给中端产品使用(显示、性能、散热有缺陷),去补足各种问题,真正想要有更好的游戏体验,只能通过处理器自身的能力去实现。另外,目前的顶级处理器比如第二代骁龙8,在性能上完全能够压制的住绝大多数游戏,完全不需要第三方芯片进行辅助,所以我建议各位在用一加Ace2Pro和真我GT5进行游戏体验时,不要开启插帧,这两台机器的散热做的都很顶,完全可以消化长时间游戏造成的发热。
说实话,“独显芯片”在我心里一直都是一个比较让人心痛的东西,一方面是目前大多数国内手机厂商仍然无法避免“硬件整合商”的身份,高度依赖供应链所提供的产品,将其组合成自己的东西;甚至在上游厂商推出一个新技术的时候,恨不得每家手机厂商都起上一个不同的名字,让用户误以为是厂商的自研产物。
另一方面,部分手机厂商明明已经看到了市场对于这一功能的需求,但仍旧没有自己重起炉灶的想法,这种有用就用、得过且过的心态,真的很让喜欢这一品牌的消费者感到无力。
或许只有当厂商丢掉所有拐杖的那一刻,国内手机产业才会彻底崛起,成为真正意义上的“国产之光”。
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