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爆紅的“內插幀”技術是手機游戲的未來?實測一番后我知道了真相

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這幾年的旗艦芯片,基本上都發揮良好沒翻車。用上了自研核心的高通,和大力推行全大核架構的發哥,更是在能效穩步提升的同時,GPU性能逐年暴漲。

旗艦手機這邊,自然也是配置節節高漲,雖說部分機子可能會在影像這塊做點取舍,但是2K分辨率和120Hz刷新率早就成了標配,各種散熱技術也是層出不窮,散熱片的面積在短短兩年時間內翻了一番,風冷、液冷乃至液金的概念也被搬了上來,在性能釋放這塊不遺余力。

但具體落到我們手上,真玩起游戲來……好像體驗并沒有多少改變啊,分辨率依然是跑不滿2K,幾款大型游戲最多只有864P,幀率依然是跑不完120幀,甚至還有新出的大型游戲不論配置一律鎖定在30幀的情況。

而且這游戲玩久了,該掉幀還是掉幀,該發熱還是發熱,當然,現在這些旗艦芯片是到不了燙手的程度,但這游戲的幀率就像是坐上了過山車,在玩《鳴潮》《奇跡暖暖》時更是如此。

好家伙,你們這些宣傳,根本信不了一點。

為了解決這種問題,部分主打游戲性能的機型就會選擇通過搭載“獨顯芯片”的做法,借助這枚芯片對游戲畫面進行加工,在原本游戲畫面的基礎上實現插幀、超分功能,以此實現提升幀率的同時降低功耗,這種看似違背能效比表現的效果。

結果到了一加這邊,為了宣傳新品Ace5系列,近段時間李杰則是在瘋狂宣傳自家的內插幀特性“風馳游戲內核”,并放出豪言:“未來更多廠商會放棄外掛獨顯芯片,選擇GPU原生級超幀方案”,也因此在數碼社區里引發了不小的爭議。



(圖源:微博)

先不論這里面有多少吹牛的成分,問題就出在這里。

既然都已經有了對游戲高分辨率+高幀率更進一步的內插幀解決方案,為什么現在還會有手機廠商堅持使用看似“體驗更差”的外插幀“獨顯芯片”?內插幀和外插幀技術之間的區別是什么,它們真的是一加高管口中所說的替代關系嗎,以及如今這類外掛芯片還有多大作用呢?

答案是不會自己出現的,跟著我的測試看下去就知道了。

內插幀與外插幀有何不同?

在開始對比之前,我們需要了解一下“內插幀”技術和“外插幀”技術的區別。

目前市面上這些號稱搭載了“獨顯芯片”的游戲手機,他們所采用的其實都是“外插幀”技術,這項技術早在智能電視上面就有普及,比較專業的說法叫MEMC,也就是運動補償功能。

整個實現的過程很簡單,廠商會單獨在手機中塞入一顆外掛“獨顯芯片”,在特定的應用里頭,這枚芯片就會對視頻或游戲的原始幀進行分析,識別出每一幀之間的運動變化,然后根據分析結果會生成新的過渡幀,從而提高整體幀率,使畫面看起來更加流暢。



(圖源:Youtube)

如圖所示,當60幀的畫面中,車輛分別處于畫面的左側和右側,那么獨顯芯片就會判斷這臺車輛從畫面的右側行駛至左側,并為其添加車輛位于畫面中間的過渡幀,形成一個更加連貫的畫面。

這樣做,就可以通過每兩幀之間插入1幀/2幀的方式,把游戲幀率從傳統的60幀提升到72幀甚至是144幀。

不僅如此,使用外掛“獨顯芯片”,既可以提供幀率,還能在一定程度上分擔GPU的渲染壓力,例如把GPU渲染的原生畫面幀率降低到46幀,然后通過“獨顯芯片”重復渲染至72幀,這樣GPU的渲染壓力顯著減少,整機功耗和發熱量也會下降,獨顯芯片的作用也就體現出來了。



當然,問題也是存在的,主要就是MEMC技術的那幾個老問題。

一是畫面顯示,MEMC技術將每幀圖像分成若干個像素塊,然后預測計算填補幀速,這樣做確實能在快速運動的狀態下照顧到那些高速運動的物體,但也會導致這些物體邊緣出現馬賽克和色斑,甚至出現重影。

二是輸入延遲,這個其實很好理解,游戲畫面是實時生成的,要求操作和畫面顯示高度同步;而MEMC是一種后期技術,是在圖像生成后,再利用硬件和軟件去計算生成本不存在的幀,畫面經過處理后自然就有了延遲。

總之,你們只要知道任何電視的游戲模式,都是畫面直出,沒有任何后加工的狀態,就能明白這項技術對輸入延遲能帶來多大的影響了。

至于“內插幀”技術,實際上也不是什么新鮮概念了。

你可以把它理解成英偉達DLSS 3幀生成技術,或者是AMD的FSR 3幀生成技術,可以基于GPU里面正在渲染畫面的運動矢量和深度信息來做幀預測,和MEMC技術只通過分析圖像變化來猜測運動相比,準確率更高、效果更好。

運用在性能強勁的英偉達RTX 40系列顯卡上,“內插幀”技術最高能在對原始幀渲染影響不大的前提下將幀率提高至4倍,而用在手機上,只需要將60幀插至120幀,就能得到相當不錯的游戲體驗了。



(圖源:英偉達)

缺點自然也有,操作延遲雖然比“外插幀”好,但依然會是一個值得關注的問題,AMD直接建議在啟用FSR 3幀生成之前確保游戲能以60+FPS運行,以減少該技術引入的延遲問題。

其次,像這種基于GPU渲染的“內插幀”技術,是需要芯片廠商和游戲廠商去逐個游戲進行適配的,時至今日,支持DLSS 3的游戲依然不足百款,支持高通“內渲染”技術的游戲更是只有十款左右。

誰也不知道自己常玩的游戲,究竟能否成為下一款被適配的游戲。

內插幀釋放性能,外插幀更加節能

接下來,就該進入到實際測試環節了。

首先大家需要知道的是,其實從上一代旗艦芯片,也就是驍龍8 Gen3和天璣9300開始,這些我們熟悉的旗艦芯片基本都內置了插幀、超分功能,只是主流廠商都沒有去選擇調用它們,原因的話……看完測試結果你就知道了。

其次,即便這些旗艦芯片理論上都能開啟插幀、超分功能,但是各家廠商的使用策略也是截然不同的,米系產品完全不支持內插幀,黑廠會把外插幀和內插幀混淆來用,而藍廠則是堅定的外插幀支持者。

在產品的選擇上,我們這次用的是搭載天璣9300+處理器和自研電競芯片Q1的iQOO Z9 Turbo+以及搭載天璣9300+處理器的真我Neo 7,這兩款產品正好是市面上少有的同處理器,但不同插幀方案的產品。



(圖源:雷科技)

除此之外,我們還準備了一加Ace 5的數據來加以印證,順便可以看一下高通和聯發科在內插幀功能上的不同。

先說游戲,這次我們一共準備了六款游戲進行測試,其中有兩款比較常見的熱門游戲,兩款雖然不太熱門但也有一定忠實玩家的游戲,以及兩款相對比較冷門一點的游戲,算是涵蓋了比較常見的方方面面。



(圖源:雷科技)

在我們選出的六款游戲中,真我Neo 7只支持在《絕區零》《崩壞:星穹鐵道》中開啟超分/插幀功能,而一加Ace 5只支持在《原神》《崩壞:星穹鐵道》中同時開啟超分、超幀、游戲畫面HDR處理功能。

至于iQOO Z9 Turbo+這邊,不僅支持其中五款游戲的插幀功能,還支持《原神》《王者榮耀》等游戲的超分+插幀并行能力,按照官方的說法,這款芯片目前已經適配了30款以上游戲的畫面超分功能,并支持百款以上游戲的插幀。

值得一提的是,這個名單限制本質上只是iQOO適配過的名單,如果是稍微會折騰一點的玩家,就可以在不Root的情況下,借助軟件跳過官方白名單,讓所有軟件、游戲實現超分插幀……



(圖源:酷安)

接下來,我們先以iQOO和真我兩家都有適配的《絕區零》為例,來看看他們的實際表現。

此前,采用“外插幀”技術的機型在打開插幀后,游戲畫面需要經過“獨顯芯片”繪制輸出以提高幀率,甚至會出現繪制重復幀的狀態,所以往往會出現不跟手的情況,而“內插幀”在這方面就會好不少。

為了測試操作延遲,我們采用1080P+960幀慢動作錄制,測試從手指按下去到畫面內角色做出反應的時間,結果如下:



(圖源:雷科技)

在開啟插幀后,真我的操作延遲似乎還有所下降,合理懷疑這是因為“內插幀”技術會允許GPU渲染的生成幀能夠接收輸入指令;而iQOO這邊生成的渲染幀應該是無法接收輸入指令的,但是操作延遲也沒有提升到一個非常夸張的水平。

再來看看畫面,或許是因為經驗上的差距,iQOO通過“外插幀”生成的畫面,反而比真我“內插幀”生成的畫面錯誤要更少一些,但是整個人體在運動時依然存在著一點模糊的邊框,這也是“外插幀”方案難以徹底解決的問題。

但就目前來說,初出茅廬的手機“內插幀”和成熟的“外插幀”,在畫面上的差距其實并不明顯。



(圖源:雷科技,realme)



(圖源:雷科技,一加)

再看看實際幀率,盡管兩款機子采用的都是天璣9300+處理器,但實際iQOO Z9 Turbo+的幀率波動要比真我Neo 7來得穩定不少,同時整機平均功耗也會低一些,體驗上也相對更出色一些。

開啟插幀后,iQOO Z9 Turbo+可以將畫面幀數插至144幀,采用的是原生48幀+1插2的做法,實際游戲運行幀率比較穩定,整機功耗相比于原生60幀運行甚至下降了近1/4,機身溫度也有一定的下降。



(圖源:雷科技)

作為對比,真我Neo 7則可以將畫面幀數插至90幀,采用的是原生45幀+1插1的做法,實際游戲運行10分鐘后,便會因為整機過熱退出超級幀率,而且整機峰值功耗來到了驚人的近9W的水平。



(圖源:雷科技)

真要說的話,真我Neo 7的30幀插60幀模式,可能還更加實用一些。

再來看看《原神》,iQOO Z9 Turbo+可以將畫面超分插幀1.5K+72幀,采用的依然是原生36幀+1插1的做法,同時開啟超分和插幀后,整機功耗和原生60幀運行差別不大,就是機身溫度會偏高一些。



(圖源:雷科技,實際幀率需要*2)

而一加Ace 5這邊,則可以將畫面超分插幀至900P+120幀,采用的是原生60幀+1插1的做法,實際游戲過程中的表現足夠穩定,平均幀數約118.4幀,整機功耗則從原生60幀運行的4W出頭來到了6W左右。



(圖源:雷科技)

由此可以看出,在芯片性能足夠的情況下,“內插幀”功能確實有能力帶來更出色的游戲體驗,“外插幀”功能的實際體驗確實相形見絀。

最后,我們也測試了一下只有iQOO Z9 Turbo+(或者說搭載“獨顯芯片”的手機)才能開啟的冷門游戲超分/插幀。

從測試結果來看,諸如《綠茵信仰》《巔峰極速》和《永劫無間》這樣的游戲,在單純開啟插幀的情況下,整機功耗可以降低約1/4,而在同時開啟超分和插幀后,整機功耗也就和原生運行的時候差不多。



(圖源:雷科技)

“外插幀”確實是更節能、更通用的一種選擇。

在游玩諸如MOBA、賽車或是體育競技類游戲的時候,這種通用類型的插幀對操作的影響還是挺明顯的,雖然畫面幀率上去了,但是對應的操作響應時間卻沒有上去,會讓你在操作賽車漂移時感到一種有點奇怪的黏滯感,需要習慣一下才能上手。

技術是雙刃劍,從來沒有完美解法?

文章最后,我們照例來總結一下,但這次就用問答的形式來進行。

Q:為什么現在還會有手機廠商堅持使用看似“體驗更差”的外插幀“獨顯芯片”?

A:因為直到目前為止,各家旗艦芯片的“內插幀”依然高度仰賴著芯片廠商的適配,真我一共就支持兩款游戲,一加Ace 5系列也就支持《原神》《崩壞:星穹鐵道》《王者榮耀》《和平精英》《英雄聯盟手游》《穿越火線:槍戰王者》等十來款游戲。



(圖源:一加)

換句話說,這項技術雖好,但不一定支持你玩的游戲。從這個角度去考慮的話,像iQOO 13這樣的產品會在芯片本身支持“內插幀”的情況下,依然舍得搭載自研電競芯片Q2去適配“外插幀”的理由就很好理解了,總不能說宣傳得很強很猛,但一到手就說還沒適配吧。

Q:真的如一加高管口中所說的那樣,“內插幀”技術是“外插幀”技術的上位替代嗎?如今這類外掛“獨顯芯片”還有多大作用呢?

從技術的角度來看,二者的原理可謂截然不同,這點我們在前面已經陳述過了。

在成本允許的情況下,相對完美的設計應該是同時支持兩項技術,在支持“內插幀”的游戲上啟動GPU插幀,然后利用“插幀芯片”來支持更豐富的游戲陣容,這才是最適合玩家的做法。

而且你可能不信,事實上,現在依然有不少酷安網友現在依然在為一加Ace 5系列放棄外掛“獨顯芯片”感到不滿。



(圖源:酷安)

即使把游戲體驗拋在一邊,這顆“獨顯芯片”同時也能為視頻提供超分辨率、運動補償和實時SDR轉HDR等支持,圖像輸出延遲對觀看沒有影響,所以幾乎任何視頻都可以使用MEMC技術插幀,甚至能夠有效降低觀影時的整機功耗。

當然,如果視頻碼率本來就夠低的話,視頻超分其實也救不回來就是了。

總的來說,目前市面上就沒有完美的插幀方案,手機“內插幀”不是,手機“外插幀”也不是,就連電腦上的DLSS 3.0幀生成技術和AFMF2幀生成技術,如今也在為改善錯誤幀和降低延遲而不斷更新著。

在我看來,各家廠商與其在這琢磨讓旗艦手機突破體驗幀數上限的法子,還不如學學AMD FSR,先鼓搗整個通用的超分插幀技術,起碼讓那堆卡在四十幀的新中端機,重新找回六十幀的感覺。

雖然可能提升不會很大,但只要有提升,那我們就是歡迎的。

畢竟這蚊子腿再小,它也是肉嘛~

25年1月7日,CES(國際消費電子展) 2025 即將盛大開幕,雷科技報道團蓄勢待發,即將飛赴美國·拉斯維加斯現場全程報道,敬請關注。



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