7月中旬，realme發(fā)布了真我GT2大師探索版手機，除了升級高通驍龍8+移動平臺以外，還首發(fā)新一代Pixelworks X7“獨顯芯片”，突破性解決了游戲插幀時的最大痛點——延時問題。本期技術(shù)殿堂，就讓我們簡單了解一下這顆全新的視覺處理器吧。

在Android手機領(lǐng)域，2018年發(fā)布的黑鯊游戲手機首次配備獨立的圖像處理芯片（圖1），也正是在這個時間節(jié)點，Pixelworks（逐點半導(dǎo)體）才逐漸映入普通消費者的眼簾。正是在獨立圖像處理芯片的幫助下，當(dāng)年的黑鯊游戲手機才獲得了對DCI-P3廣色域、視頻HDR的支持，還能在游戲場景中通過MEMC智能運動補償技術(shù)（MotionEngine）使畫質(zhì)更流暢平滑不拖影。

到了2019年黑鯊2 Pro發(fā)布時，官方對宣傳話術(shù)進行了升級，稱新品配備了獨立顯示芯片，就好像電腦配備了獨立顯卡一樣（圖2）。從逐點半導(dǎo)體的新聞通告來看，黑鯊2 Pro內(nèi)置Pixelworks Iris視覺處理器，除了MotionEngine和全時HDR以外，新增True View自適應(yīng)顯示功能，可在不同亮度和色調(diào)的環(huán)境光照條件下實現(xiàn)最佳觀看效果，包括日光模式、閱讀模式及自帶DC調(diào)光2.0的夜視模式（圖3），而這也就是黑鯊2Pro所謂“獨顯DC調(diào)光2.0”的由來。

也許是黑鯊手機太過小眾，真正讓手機獨顯概念深入人心的，則是2021年iQOONeo5手機的發(fā)布，當(dāng)時發(fā)布會官方通過巨大的“獨顯芯片”宣傳背景板（圖4），以及游戲All-HDR、游戲幀率倍增和高幀馬拉松三大殺手級功能，讓更多玩家親身感知到了獨顯能為手機游戲帶來的諸多妙用，時至今日武裝獨顯的手機也越來越多。

正如前文所述，手機廠商采用的所謂“獨顯”，幾乎都是來自Pi xel works，官方將其稱為“視覺處理器”（理解為獨立顯示芯片也沒啥問題）。包含Pixelworks i3（原Iris 3）、Pixelworks i6和Pixelworks X5（原Iris 5）和X5 Pro（圖5），定位依次提升。最強的Pixelworks X5系列主打MotionEngine技術(shù)，可以實現(xiàn)游戲插幀能力，iQOO Neo 5、iQOO Neo5S、iQOO Neo6、iQOO 9 Pro和realme真我 GT Neo3等手機就都是它的客戶。

在Pixelworks X5系列視覺處理器的幫助下，手機在系統(tǒng)層面可以實現(xiàn)“提升幀率”和“優(yōu)化功耗”兩大功能。其中，“提升幀率”可以讓原本不支持120FPS的游戲?qū)崿F(xiàn)120FPS顯示（圖6）。比如手機玩《原神》默認(rèn)最高只能運行在60FPS模式，但在打開該功能后，游戲就能以插幀的方式變成120FPS（GPU實際計算量依舊為60FPS），從而進一步提升流暢度，和硬件渲染120FPS相比耗電量幾乎可以忽略不計。

“優(yōu)化功耗”則是強制當(dāng)前游戲以45FPS鎖幀運行，再通過Pixelworks X5插幀到90FPS顯示。相當(dāng)于GPU只需渲染45FPS的資源，就能輸出90FPS的流暢畫面，從而明顯降低游戲過程中的功耗和發(fā)熱量（圖7）?？上У氖?，Pixelworks X5系列視覺處理器在游戲插幀時會帶來較高的延時，導(dǎo)致游戲畫面和操作偶爾“不跟手”，玩起來很別扭。

Pixelworks X7登場

根據(jù)2021年全球游戲市場報告顯示，在全球27億的游戲玩家中，有25億是手機游戲玩家，數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PC游戲玩家（13億）和游戲主機玩家（8億）。手機以其便利性和越來越強的性能，已經(jīng)成為游戲市場的最大硬件載體（圖8）。

對于手機玩家，相信都曾遇到過4個難以規(guī)避的問題：1，玩游戲太耗電，續(xù)航時間驟降，發(fā)熱量猛增;2，隨著游戲時長和溫度的增長，非常容易出現(xiàn)降頻鎖幀（丟幀和卡頓），甚至斷崖式幀數(shù)驟降;3，黑暗場景中缺乏足夠的對比度和細(xì)節(jié);4，在黑暗和日光直射環(huán)境等極端條件下無法滿足觀看體驗。

為了解決上述問題，逐點半導(dǎo)體在2021年11月就正式發(fā)布了第七代視覺處理器（Pixelworks X7），它繼承了前幾代產(chǎn)品的性能與優(yōu)勢，并在此基礎(chǔ)上進行了迭代與優(yōu)化，尤其在處理游戲視覺體驗方面，推出的超低延時插幀技術(shù)配合愈加成熟的智能顯示管理與超分辨率解決方案，力求解決用戶在游戲顯示方面的關(guān)鍵訴求（圖9）。

從官方的新聞稿來看，PixelworksX7主要在如下方面為終端用戶帶來全新體驗：

超低延時MotionEngine技術(shù)

通過與業(yè)內(nèi)知名的游戲引擎公司合作，Pixelworks X7在游戲內(nèi)容端與制作端進行了更深度的挖掘，通過生態(tài)鏈整合及算法優(yōu)化，在降低GPU負(fù)載的同時，將畫面的插幀延時降至物理可能的最低水平，進一步提升了平滑度及跟手性，讓用戶在任何智能終端設(shè)備上都能暢享不同游戲的高幀率體驗（圖10）。

低功耗超級分辨率

Pixelworks X7新增超級分辨率模式，可通過算法將內(nèi)容由低解析度擴展到高解析度。在這過程中，手機將持續(xù)處于低功耗狀態(tài)，用戶可享受更長時間的高清游戲和視頻體驗。而對于一些分辨率本身就比較低的游戲，超分辨率模式更為其在移動設(shè)備上的畫面呈現(xiàn)帶來了質(zhì)的飛躍。

3D降噪

Pixelworks X7采用最新的3D降噪模式，不僅針對2D圖像本身的噪點進行解析，還通過前后幀的動態(tài)分析，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的降噪，使圖像更清晰，更真實。

基于人工智能的全時HDR體驗

Pixelworks X7繼承了源于i6的AI能力。通過低功耗的AI顯示推理功能，可通過場景檢測、動態(tài)調(diào)整局部對比度和清晰度，動態(tài)檢測并保護膚色?？梢愿鶕?jù)環(huán)境照明條件、顯示內(nèi)容的動態(tài)對比度、銳度、亮度、色溫等，智能實時調(diào)整顯示屏的對應(yīng)屬性，顯著提升照片、游戲動畫以及視頻的圖像顯示質(zhì)量，提高觀看的舒適度。

出色的顯示屏校準(zhǔn)

Pixelworks X7具備專利高效校準(zhǔn)技術(shù)，可讓用戶享受到sRGB、DCI-P3和自定義色域中所有應(yīng)用和內(nèi)容的真實色彩。即使在昏暗光線下，也可通過校正低亮度下AMOLED面板上發(fā)生的色偏，以確保整個屏幕色彩的準(zhǔn)確性。同時，通過引入De-Mura算法，因亮暗不明所引起的屏幕色斑、亮斑、暗斑等問題也可以得到有效緩解。

新一代獨顯的魅力

市面上裝備Pixelworks X5系列視覺處理器的手機有很多，但它們僅支持2倍游戲插幀，也就是30FPS插幀到60FPS、45FPS插幀到90FPS或60FPS插幀到120FPS。

作為第一款列裝Pixelworks X7視覺處理器的手機，真我GT2大師探索版手機可以帶來“4倍插幀技術(shù)”（圖11），目前已經(jīng)適配了《航海王熱血航線》游戲，在該游戲中可看到“低功耗120幀”的選項（圖12），開啟后GPU只需渲染30FPS的畫面，而我們看到的則是由Pixelworks X7四倍輸出的120FPS畫面。

官方的解釋如下：“通過與《航海王熱血航線》游戲內(nèi)容的整合，Pixelworks手游渲染加速引擎得以產(chǎn)生游戲中的圖形運動向量，通過與Pixelworks X7視覺處理器默契配合，精準(zhǔn)實現(xiàn)兩種模式的幀率優(yōu)化模式：低功耗模式（4倍插幀）與高畫質(zhì)模式。兩種模式均可將游戲渲染至120FPS的絲滑效果，并有效降低功耗，與此同時又各有所長。前者可在低功耗下讓低幀游戲秒變高幀;后者則可讓高幀游戲運行更穩(wěn)、功耗更省，用戶可根據(jù)自己的喜好選擇適合的幀率優(yōu)化模式進行體驗”。

最關(guān)鍵的是，Pixelworks X7可將插幀延時從上代Pixelworks X5的30ms+降低到10ms，幾乎無感，確保游戲操作的跟手性。目前無感插幀模式已在《和平精英》《王者榮耀》《原神》《QQ飛車》以及《航海王熱血航線》等20多款人氣手游上實現(xiàn)適配。除上述游戲外，插幀技術(shù)還在幾大熱門視頻APP上實現(xiàn)應(yīng)用，用戶可在騰訊視頻、愛奇藝視頻、優(yōu)酷視頻、B站開啟相關(guān)功能獲得更加絲滑和流暢的畫質(zhì)體驗。

在Pi xe lwo r ks X 7的幫助下，真我GT2大師探索版還支持游戲超級分辨率的功能，目前已經(jīng)適配《原神》和《和平精英》兩款游戲，其原理是由Pixelworks X7通過算法將內(nèi)容從低解析度擴展到高解析度（圖13）。這意味著，我們可以將游戲畫質(zhì)設(shè)定為低（降低GPU負(fù)載），再通過游戲超分功能低功耗提升畫質(zhì)，解決昔日魚（畫質(zhì)）和熊掌（功耗）不可兼得的尷尬（圖14）。

總之，最多4倍的超低延時插幀技術(shù)，以及低功耗的超級分辨率技術(shù)，都是Pixelworks X7有別于上代X5的核心賣點（圖15），它們都能進一步解決用戶在游戲中的真實痛點。繼真我GT2大師探索版之后，相信很快會有更多新款手機武裝這顆視覺處理器，而我們也希望這兩項好用的新功能可以完美適配更多的主流游戲。