前脚三星携手AMD、高通发力自研GPU，后脚正在冲击高端市场的联发科，表示将与英伟达进行合作，预计最快将在2024年联发科的旗舰芯片上搭载英伟达GPU，强化联发科芯片的AI和游戏性能，苹果等智能终端厂商也不甘示弱纷纷跟进，呈现出一派“争先恐后”的架势。
手机 GPU 大战在即
理想情况下，联发科可以借由英伟达在 GPU 上的理解和技术实力，一举拉近与骁龙旗舰芯片、苹果 A 系列在 GPU 方面的差距，甚至是超越，进而联发科也有望抢到更多的高端手机芯片市场份额。
当然，实际层面还是有太多可能因素影响。
去年年初，三星发布的旗舰芯片 Exynos 2200，其中就搭载了基于 AMD RDNA2 架构开发的 GPU，首发支持移动光追和可变速率着色等高级图形处理功能。
但从后面 Exynos 2200 的表现来看，三星和 AMD 的首次携手显然谈不上成功，能效远低于外界预期。在今年最新一代旗舰手机 S23 系列上，三星甚至在全球范围内转向高通骁龙平台，Exynos 平台则转而服务三星自家的中端或入门级产品。
不过，三星和 AMD 并没有因为第一次的失败而放弃继续合作。至少三星明确表态将继续在 Exynos 上与 AMD 合作，基于 RDNA 架构开发 GPU。此外，还有消息指出三星成立了一个名为「梦之队」的研发小组，目标是在 2025 年开发出具有竞争力的移动处理器，最终计划在 Galaxy S25 系列上搭载。
另一边，AMD 入局手机 GPU 市场，英伟达更是在 Tegra 之后再度重返，一是看到了未来 ARM 架构在高性能芯片市场的可能带来的变局，二是智能手机作为全球最大的游戏平台的巨大利益，完全可能弥补 PC 市场萎缩留下的巨大缺口。
上周，英伟达公布了 2022 年第四季度及全年业绩报告，游戏和数据中心依然是英伟达最核心的两大业务。全年来看，数据中心（含 AI）业务营收达到了 150.1 亿美元，同比增长 41%；游戏业务营收 90.7 亿美元，同比下滑 27%。
不仅是财报亮眼，最近两个月火爆全球的 ChatGPT，也让主导 AI GPU 市场的英伟达的市值从年初至今涨了近 2000 亿美元。也怪不得过去两年英伟达创始人兼 CEO 黄仁勋多次在公开场合表示，「英伟达不是一家游戏公司，而是一家 AI 公司」。
就在最新的财报电话会议上，英伟达也是满口都是 AI，一位网友做了粗略的统计：5 分钟内，英伟达提了 23 次「AI」。
与此同时，全球 PC 市场的继续萎缩对于 AMD 和英伟达的游戏业务始终都是一个压力。去年前三个季度，英伟达游戏业务收入就经历了过山车一般的下滑。与联发科的合作，有可能将英伟达带向一个远大于 PC 市场的智能手机市场。
但留给英伟达和 AMD 的问题是，他们必须证明自己的价值——帮助联发科和三星在 GPU 性能和能效方面，追上甚至超越拥有自研 GPU 的高通和苹果。
高通、苹果两强并立
相比其他手机芯片厂商，苹果和高通长期以来处于手机GPU的领先地位，而这种领先地位则主要得益于其自研GPU架构带来的好处。
首先，原创式的GPU可与骁龙芯片的其他硬件之间形成更好的设计整合和功能联动，从而带来更高的AI性能和更为出色的能效比。
比如高通从2018年的骁龙845，开始就推出了异构计算的人工智能引擎AI Engine，通过CPU、GPU和DSP三方协同的方式实现顶尖的AI处理功能。通过自研架构，GPU的三方协同更加默契，骁龙AI算力因此得到了很好的挖掘，一直遥遥领先于行业，甚至达到了超乎想象的每秒26万亿次的AI计算能力。
其次，高通在GPU上面的高度原创能力，还赋予了高通推出一大批自有游戏优化技术的主动性。比如，高通推出的骁龙Elite Gaming，就是专门针对游戏玩家推出的一整套软硬件功能，其能够给玩家带来全方位的游戏体验提升。从高通骁龙865旗舰芯片开始，其采用的骁龙Elite Gaming特性就包含了Adreno GPU驱动更新。这让手游也可以像桌面游戏一样，可以由玩家自行掌控图形驱动更新和GPU设置，享受最新的游戏特性体验。
但Adreno GPU也不是凭空而生的，高通Adreno技术其实来源于ATI Imageon系列低功耗 GPU。2006年，AMD收购了处在低谷的ATI公司，但由于内部资金不宽裕，两年之后又转手卖掉，而接手的正是高通，这也是高通该项技术的核心来源。随着高通对该项技术的不断发展，高通骁龙 Adreno GPU应运而生，这也使得高通成为了Android生态中唯一一家能够独立自行研发移动GPU架构而无需购买Arm公版授权的厂商。
对于一心想要掌握核心技术的苹果而言，其对自研GPU更是情有独钟。苹果A系列处理器，从A7的28nm开始之后，高通就被苹果狠狠甩在身后，至今已经有9年了。而A系列处理器的每一次更新，都意味着苹果CPU和GPU性能的又一次跃升，几乎没有例外，差别只在于提升多少的问题。拿A14与A15来说，A14单核比前代提升18.3%，双核比前代提升18.1%；A15单核、双核较前代提升9.8%、23%。
值得注意的是，近年来高通加强了对GPU的关注度，其GPU性能提升也十分明显，目前已经具备了以苹果A系列一较高下的能力。尤其是骁龙8这一代，GPU性能提升幅度更是达到了惊人的50-60%，这在智能手机芯片的发展历史上都是极为罕见的，高通今年推出的骁龙8Gen2更是在GPU方面，一举超越A16，成为移动端SOC最强GPU。
不过，苹果A16表现不及预期事出有因，主要是其不敢冒功耗上升、发热增加的风险，预计在下一代的自研芯片中，这部分问题将得到更好的解决，这也意味着高通与苹果之间的“竞争”仍没有落下帷幕。
光追技术成下一焦点
值得一提的是，苹果A16表现不及预期的原因正在于，其在引入移动光追技术的同时，却在芯片设计上犯下错误，因此不得不挪用上一代GPU架构。其实，不只是苹果，包括高通、联发科、三星和AMD等芯片厂商，都对时下“大热”的光追技术青睐有加，纷纷力推相关技术的落地。
一方面，过去围绕高帧率展开的“竞争”，对手机厂商本身的帮助越来越有限了。帧率主要指的是电脑图像处理能力的速度，通常用“每秒传输帧数”来衡量，单位为“FPS”，通常人眼对于连续图像的刷新率大约为24帧/秒。通常情况下，帧率越高显示画面越流畅，用户体验越好。比如，显示器的帧数一般是60帧，即每秒显示60张图片，如今主流的游戏显示帧数也是60帧，达到这个数量才能够保证流畅的游戏体验。
如果帧数低于60帧，则会出现卡顿、游戏体验会变差的情况，所以帧数越高越好。正是基于这一想法，包括一加、OPPO、vivo、小米等主流手机厂商，都在提升帧率方面“调集”了重兵。比如，2019年一加的oneplus 7系列推出基于90Hz刷新率的屏幕硬件，曾一度引领高帧率手游的风向，但如今手机刷新率120Hz已经成了标配，包括vo荣米华等在内的国产手机厂商，都已经有了120Hz刷新率的手机了。
但在高帧率的“背面”，是高帧率对处理器性能要求的提高。如果普通性能的手机，在长期高帧率模式下容易发烧、发热，从而出现自动卡顿和掉帧的情况；另外，高帧率会加速手机耗电速度，导致手机续航时间大大缩短，严重影响手机使用体验。在此背景下，用户将不得不基于“高帧率”需求进行“换机”，通过更新设备使用更新、更高性能的处理器来提升体验，这在智能手机增量时代被厂商们用的“炉火纯青”，但在存量时代换机周期大大延长的背景下，再难起到更大的作用了。
另一方面，移动光追技术有利于改善游戏的画质，从另一个层面改善游戏体验。近年来在“高帧率竞争”之下，提升帧率几乎成了众多厂商唯一的标准，但帧率的提升不可能一蹴而就，而且一些厂商为了追求帧率提升而牺牲分辨率的行为，并没有给游戏用户带来真正的极致体验。
于是，厂商在高帧率之外开始回归画质寻求解决方案，作为近几年发展最快的技术，光追技术日益受到了人们的重视。其好处体现在：一是相比传统光栅化渲染技术，它的处理方式更简单；二是它在视觉效果方面会带来明显的优化（出现了超分辨率），它能够使开发者在游戏画质与性能之间寻找最优解。
而在移动光追技术方面，尽管联发科、高通、苹果等都已经有所涉足，但联发科似乎已经走到了业界前面。从此前发布的天玑9200来看，联发科的移动光追技术已经是其对外宣传的重要卖点了，也成为了其进军高端移动手机市场的重磅技术。事实上，随着移动光追技术的逐步成熟，移动光追技术的应用正在变得越来越广泛。
未来发展趋势
不可否认的是，无论是在PC端还是在移动端，移动光追的发展还只是初级阶段。当下的移动光追技术更多地针对的是游戏画面的优化升级，让游戏画面明暗对比更加强烈，轻松给予用户置身现实的感觉。不过，移动光追的终点远不止于单纯提高游戏画质，这一技术在后续的发展中，将会赋能更多使用场景，带来意想不到的效果。
回到光线追踪技术在游戏场景上的优化来看，除了肉眼可见的画质提升以外。光追技术真实、实时的物理效果，还能为游戏玩法和应用场景带来更多可能性。正如OPPO所说，枪战类游戏通过光线追踪技术，玩家除了能够依靠小地图判断敌人位置以外，还可以利用游戏镜头中的反光面观察到其它玩家的行踪，更加沉浸地体验游戏紧张刺激的过程。而这样的独特的游戏体验在以往的光栅化技术中绝对是无法体验的。除此之外，后续手机厂商们还将联合各大游戏厂商，对各类游戏进行光追技术适配。
除了在游戏场景的应用以外，光追技术未来还将开拓更多的应用场景。据悉，光线追踪技术可以借助移动端应用在包括音频、虚拟现实、自动驾驶等更多领域，让这些行业能以更低成本创造出更加真实的虚拟世界。内容开发者也不再需要耗费大量的时间去制作场景中的阴影贴图，而是可以通过打开移动光追的方式，为虚拟场景直接加载真实的光照效果。倒车影像在光追技术的加持之下，将不再存在摄像头和雷达盲区，而是可以通过反光镜实时监测汽车周围的物体，规避碰撞和剐蹭的风险。
当然，上述所说都只是目前的一个预期效果，至于最后实际呈现效果如何还是一个未知数。
写在最后
无论如何，在芯片厂商和手机厂商的努力之下，光追技术得以成功落地移动端，带来的价值可能远比我们能够理解的要大许多。毕竟，这并不仅仅是一项新技术，更多的是将现有移动端的使用场景进一步扩大，赋予了更多的可能性。而这些可能性，将会成为行业发展历史上的新里程碑。我们有理由相信，从高通骁龙8 Gen2和天玑9200开始，智能手机市场将掀起“光追”新潮流。
