原标题：两大芯片死敌支配全球游戏“三巨头”，新一代主机性能或将提升10倍以上|深度年度订阅用户可加入科技英语学习社区，每周科技英语直播讲堂，详情查看“阅读原文”游戏软件市场已经是全球产值最大的娱乐产业之一，根据Newzoo统计，2017年已经达1217亿美元，远远超过电影产业的406亿美元，而其预估2021年将超过1801亿美元，更将超过包含笔记本电脑在内的许多消费性电子产业。而中国更是游戏产值成长的最大动能，尤其在手机游戏方面，其对全球产值的贡献预计会从2018年的60%成长至2021年的70%。图｜全球游戏市场发展趋势，预估到2021年的年复合成长可达10.3%（图片来源：newzoo）纵观整个游戏市场，过去几年虽有游戏机会在手机游戏的挑战下被淘汰的负面杂音出现，但对大部份核心玩家而言，游戏机仍是最重要的游戏平台之一，随着玩游戏成为一种文化现象，带动游戏人口的增加，核心玩家的数量也同步成长，并刺激相关产品与服务的销售额。2017年仍稳占全球所有游戏相关产值近3成份额的任天堂（Nintendo），其最新的Switch平台加入战场后更是火上添柴，带动新一波主机与游戏出货成长热潮。然而，索尼PS4与微软Xbox两大性能平台已经逐渐走到产品生命的末期，相关业者该如何延续产业荣景，甚至通过新平台创造下一波市场高潮，就成为最被关注的话题。事实上，任天堂、索尼、微软三大游戏机平台已经成为AMD与NVIDIA的另一个战场。但与PC市场不同的是，AMD通过与微软和索尼的合作，占据了大部分的游戏机市场。其实，NVIDIA多年前亦曾与微软和索尼合作，但因后来嫌利润太低，关起门来自己搞游戏机平台，最后落得铩羽而归。不过，如今NVIDIA也凭借过去累积的技术经验，通过与任天堂的合作重回游戏机领域。图｜NVIDIA过去自行推出的游戏机平台年出货量最多不过数十万部，目前已经几乎都退出市场，只剩下机顶盒产品由于任天堂走的是老少咸宜的移动路线，NVIDIA的绘图技术优势没有太大作用，反而微软和索尼则是主打顶尖声光效果，让AMD成为游戏机产业最尖端绘图技术的领航者。若以过去主机的性能成长规律来推算，即将到来的新一代主机的性能至少会是现有平台的10倍以上，配合各自的VR周边规划，或许能为玩家带来真正的“头号玩家”体验。图｜《头号玩家》的世界或许离我们已经不远了三大游戏机厂商，三种不同的思路游戏机市场目前由索尼、微软以及任天堂等三大厂瓜分，而这三大厂商能够各据一方山头，主要还是在生态环境上经营有成。毕竟PC硬件的进化周期短，而游戏机产品生命周期一般都至少5到10年。况且，最新一代的游戏机为了控制成本，基本上已经不做自有架构的研发，而是直接采用AMD的处理器与GPU方案，而且规格偏低阶，导致这些高端游戏机刚推出时，一般中端PC平台的理论性能就可以轻松干掉这些游戏主机的状况。而这也是这些类PC架构的游戏机刚推出时，所面对的最大质疑。不过，游戏机的好处在于操作系统与开发环境封闭，游戏公司只需要为一套硬件优化，而不需要考虑太多的兼容性问题。虽然硬件性能弱于PC平台，但实际画面表现却远远好过同级别PC平台所能达到的程度。以核心硬件芯片来源来看，目前三大游戏机平台分为AMD与NVIDIA阵营：AMD架构主要是用在索尼与微软的平台上，而任天堂Switch使用的则是NVIDIA的Tegra方案。任天堂：成本与移动至上，全面拥抱第三方开发者AMD性能虽强，但架构功耗庞大，没有办法满足任天堂对次世代主机必须兼顾移动需求的构思和期望，因此，任天堂转而找上NVIDIA。其实，过去NVIDIA曾先后和微软及索尼合作，提供定制绘图芯片给两家公司来设计游戏机，但NVIDIA为了维持自己主打PC市场的竞争力，不愿意把最先进的架构提供给微软与索尼，且NVIDIA在PC绘图市场赚得满盆满钵。加之游戏机市场竞争激烈，主机很难赚钱，游戏机业者能给的方案预算不高，导致利润微薄，所以NVIDIA也不太看得上这块市场。甚至在与索尼合作推出PlayStation3后不久，NVIDIA竟说出“未来游戏是PC的时代，游戏机已经过时”这样的话，可见其在游戏机市场发展的经验相当不愉快。但任天堂向来就是反潮流，他的游戏机不像其他厂商，上市之初都要靠着杀价冲量，或者到后期工艺稳定才能赚钱，而是从最早研发阶段就开始考虑获利问题，而且游戏机一上市就要能赚钱，不能赔钱，这点和NVIDIA的牛脾气就相当契合。为了要获利，成本就必须要有充分的考虑，芯片方案肯定不能使用最先进的架构，而且价格也不能太贵。而刚好NVIDIA有一款推出已有数年，但不太受市场欢迎的芯片，代号为TegraX1，原本希望主打自己的掌机市场，只是NVIDIA虽会做强大的芯片，但是在游戏生态经营方面却相当弱不禁风，最终销售成绩一年不过十几万部，是相当难看的成绩。图｜TegraX1芯片布局好了，既然自家掌机的如意算盘不灵，用一定的代价把相关软硬件开发平台转给任天堂就成了一笔划算的生意。为了进一步精简成本，把TegraX1原本4大核4小核的配置拿掉4小核，只剩4大核，但GPU维持原设计，虽然性能不算顶尖，但也已经足够满足任天堂针对的市场目标。另一方面，其实NVIDIA对任天堂也不抱太大的期待，由于任天堂前一款主机在市场上遭遇严重挫败，市场也普遍认为任天堂光芒不再，NVIDIA此时只提供任天堂老旧的架构，也算是打保险牌，若届时市场不如预期，彼此的损失也可以减少。而任天堂Switch的成功却跌破了市场的眼镜，之所以能够成功夺回玩家的心，除了新颖的游戏操作体验设计外，主要是在游戏开发商生态体系建立上重新下了一番功夫，核心方案的性能表现反而不是重点。过去任天堂以自家的游戏IP，包含马里奥、塞尔达传说、星之卡比，精灵宝可梦、大金刚等闻名于世，推动销售的多半也是这些自家开发的游戏。但任天堂一家公司之力有限，即便拥有这么多游戏IP，一年能推出上市的也只有少数几款。而任天堂过去对第三方游戏开发厂商极为苛刻，不仅高抽成，且游戏内容也要经过层层审查，严重限制了开发商的创意。另一方面，第三方游戏开发商还要面对任天堂自家游戏的竞争，任天堂因此也有了个“三坟机”的美名，顾名思义，就是第三方游戏的“坟场”：基本上除了任天堂自家游戏以外，其他游戏开发商很难赚到钱。也因此，过去任天堂主机的游戏内容多元性不足所导致的”审美疲劳”就成为后期任天堂主机卖不动的主要原因。但如今在Switch平台上，任天堂不仅降低抽成，也放弃过去的审查方式，全力拥抱第三方游戏开发商，而看在Switch主机销售势头猛烈的份上，游戏开发商也都踊跃支持，除了PC或移动平台的游戏移植，也有不少原生作品。虽然广纳四方会有造成游戏质量下滑的可能性，但做为平台，把选择权回归给消费者才是最正确的作法，而任天堂的实际市场表现也证明了这个观点。图｜任天堂拥有全球最强大的游戏IP阵容微软：借游戏机打造Windows游戏平台说完任天堂，再来看看微软。对微软而言，目前其硬件与包含Windows操作系统的软件在内，都要走向平台化，也就是要做到在不同的硬件平台下打造统一生态的目标，借此扩大整个Windows操作系统的影响力。因此，微软的Xbox成为游戏机与Windows10操作系统平共通的游戏通道与环境，通过统一的后端服务支持，以及相通的开发环境，将基于Windows10操作系统的7亿台终端数量，结合Xbox游戏机的4000万部左右的销量，欲打造成一体的强大生态，正面挑战仅有PS4硬件生态的索尼游戏帝国。不过微软的如意算盘并不那么如意，虽然其Windows10装机量已高达7亿台，但其中可运行游戏的平台可能还不到一半，而具备独立显卡的平台更远少于这个数量，其大生态计划灌水的程度不低，且游戏机之所以能够以低端硬件呈现出高端效果，主要还是平台封闭，不需考虑太多不同硬件之间的兼容性问题，如今把生态拉回到Windows系统之下包含PC与游戏机的硬件平台，等于是放弃了游戏机的最大天生优势。截至目前，微软软件商店内的游戏数量仍非常少，一线主流游戏仅有微软第一方开发商支持，其余多是从手游厂商跨过来混水摸鱼，游戏质量良莠不齐。图｜微软商店内的一线游戏数量极少，且大多是自家游戏工作室的作品但微软毕竟在多种软件开发平台拥有极为深厚的基础，且过去为了推动Windows平台的游戏生态，与NVIDIA、AMD合作开发的DirectX生态也已经耕耘超过20年，目前缺少的临门一脚，就是要证明自家商店有利可图，而且基于DirectX环境的Xbox开发生态够简单上手，效能表现又好。微软的作法是双管齐下：一方面通过收购，扩大自有游戏开发工作室的数量，另一方面则是降低商店的抽成，利诱第三方游戏开发者，让支持Xbox生态的游戏厂商能够更为踊跃，借此吸引更多玩家。另外，微软与Arm的合作也更进一步，微软除采用Arm架构打造高能效表现的PC平台外，未来也将考虑重回移动终端市场，为了要与现有的Android、iOS生态有所区隔，以单一Windows系统主打娱乐，搭配Xbox相关服务的移动终端或许可以成为杀手级产品，帮助微软一雪前耻。当然，这些都还是属于比较远期的规划，如果回过头来看游戏机市场，尽管微软在游戏机产业布局进展已经有了相当大的进步，然而要与索尼争霸，恐怕还有不小的落差。不过，微软平台的好处就是，其开发环境的友善度要远优于其他平台，各类工具也最为齐全，加上微软目前在推动的VR、MR甚至AR生态，将来都有可能融合到整体Xbox游戏平台中，对于想要挑战各种游戏题材的开发商而言，微软平台可能会是门坎相对较低的选择。索尼：霸业难撼，虚拟现实就是未来讲完任天堂和微软两家，剩下的就是游戏霸主索尼了。索尼原本是以家电产品闻名的企业，之所以跨入游戏机市场，背后有个相当复杂的故事，但简单来说，就是任天堂曾与索尼签下了主机合作协议，但任天堂翻脸不认账，转而与其他公司合作，最终索尼就把配合任天堂的半成品主机稍加改造，便成为初代PlayStation主机，并就此在游戏机市场开启了霸主之路。再后来，游戏机更成为索尼在诸多产品布局失败之后撑住公司营运的最大收入来源之一，无数次救公司于水火，反观任天堂后来却起起伏伏，甚至数度陷入亏损局面。不过，索尼在游戏机发展上并非完全一帆风顺。尤其是索尼从一代PlayStation到三代都使用自行研发的架构，成本极高，且因为是独有架构，开发环境通常要到上市数年后才会成熟，并发挥出架构原本的性能表现，因此前期游戏画面质量多半略显粗糙。而自有架构的开发又极为昂贵，为了分摊成本，产品刚上市时的售价也要高出对手不少，这也是导致PlayStation2与3刚推出时销售状况并没有特别好的主要原因。图｜历代索尼PlayStation主机另外，当时为索尼提供GPU的NVIDIA，与索尼因为芯片价格的问题闹的很不愉快，索尼认为他可以提供NVIDIA长期稳定的订单，价格低一点很合理，但NVIDIA认为索尼订单的利润太低，赚不了多少钱。也因此，NVIDIA不仅只愿意给索尼落后PC市场好几代的低端架构，也拒绝给予合理的开发协助，甚至在索尼主机正式上市之后，公然宣称往后是PC的时代，游戏机将被市场淘汰。就是因为这样，NVIDIA与索尼、微软等游戏机大厂就此结下梁子，这也导致了之后游戏机平台全面转为采用AMD的方案。展望索尼下一步的布局计划，VR是索尼主机的营销重点之一，作为顶级画面游戏机，VR能带来更好的沉浸式体验，并推动游戏机产品销售，然而PlayStation4Pro版这个中期强化版性能虽有一定的提升，但仍无法有效负担VR环境所需要的运算性能，相关VR游戏的画质表现其实还有很大的改善空间。也因此，在本世代的主机上要达到够好的VR显示效果其实还是有相当大的难度，若要持续耕耘相关市场，并应对未来包含微软等厂商可能加入VR市场的竞争，新主机的推出已经势在必行。而推动索尼推出下一代主机的原因还有一个，那就是目前市面上的PlayStation4固件已经被破解，盗版游戏也开始如雨后春笋般的冒出来，要在现有世代进行针对盗版措施改良的小改款也已经不现实，唯一的路只有推出具备全新防盗技术大改款产品。而DT君认为，因为这些原因，索尼可能会提前布局下一代主机。VR？云端？下一代主机长什么样？除了Switch刚推出、短时间内应该看不到改版动作外，其他如索尼的PlayStation4和微软的Xbox预计都将在一两年内陆续推出新机种，虽然二者都已推出中期的小改款，但架构并没有太多变革，性能提升也有限，并不是真正意义上的新主机。新主机的意义在于利用远较旧款强大的性能，带给核心玩家更好的游戏体验。然而，不论是PlayStation4Pro或者是XboxOneX，基本上只能做到分辨率的提升，而不是游戏本质的改变。那么下一代主机可以预期的是什么本质的改变呢？DT君认为VR内容的强化应该是第一个重点。索尼在推出首款PlayStation4时，就已经把VR周边与内容当作重点的发展方向，但要在现有世代主机体现完美的VR体验，就目前硬件周边环境配合与算力资源來看，显然仍是明显不足，因此，性能的成长还是第一要务。另外一方面，微软目前已经推出针对PC游戏环境的MR设备，而微软也坦白，在目前世代，主机上还有很多不足，因此还不考虑沿用其MR周边来打造主机VR游戏，但如果未来要与索尼直接竞争，增加更多样化的游戏体验方式会是重要的手段。其次，在多媒体内容的调整方面，索尼一向把蓝光播放当作标准的功能之一，而在欧美市场，也的确有不少消费者将PlayStation当作平价蓝光播放器使用，微软Xbox也是有同样状况，但二者的蓝光播放功能取向不同，索尼目前的主机仅能播放1080P蓝光影片，不支持4K内容，但画质较好，微软虽支持4K内容播放，但是画质平平，而二者都支持通过APP的形式来取得诸如NetFlix的网络串流视频服务。未来的主机其实在多媒体播放能力上应该会更走向一致，但索尼毕竟是传统影音大厂，播放质量应该有机会略胜一筹。而在云端服务上，串流游戏服务，也就是通过网络操作在云端执行的游戏，应该会是微软与索尼的共通发展方向，目前索尼已经在PSNow网络上提供这种服务。不过，考虑到在云端执行游戏会有一定的网络延迟，所以目前只提供到1080P/60P的分辨率游戏执行，不支持4K游戏运行，也无法提供PSVR游戏（不然可能会晕到吐），而且只在欧美、日本等网络环境较佳的地区提供此类服务，包含中国等其他地区与此服务暂时无缘。图｜索尼退出的PlayStationNow串流游戏订购微软目前还不提供此服务，但微软在数个月前已经成立新的游戏云端部门，重点就是要发展串流游戏以及相关云端业务，由此或可看出，此类串流游戏业务将成趋势。通过串流提供游戏租赁服务，其实可以大幅减少实体游戏的相关销售与渠道成本，也不用担心库存管理问题，理论上可以大幅增加游戏厂商的利润空间，但因为网络带宽以及延迟问题，DT君认为短期内应该都还是会以1080P的分辨率为主，4K分辨率的游戏主要还是在游戏机本地执行比较可靠。考虑到未来电视分辨率的发展趋势，下一代主机也将可能支持8K分辨率输出能力，但8K对于绘图架构是个严苛的考验，AMD应该会提出相对应的方案，搭配游戏机厂商各自的带宽管理设计，解决性能瓶颈的问题。微软和索尼的游戏机平台就好像出自同一血统的分家兄弟，计算与绘图架构上大同小异，但既然已经走向不同的路，针对各自市场的目的与目标用户，甚至为了将来的游戏机产业大战，进行差异化调整也是势在必行。下一代主机：AMD仍将主导，NVIDIA开始重视作为未来高清游戏平台的共通架构供货商，AMD势必会搬出看家本领，满足两大游戏机厂商的需求，而为了避免市场走向NVIDIA之前所认为的方向，游戏机整体效能要能够超越PC同世代也是必须被考虑的事情。AMD提供客户可高度定制化的计算架构，与NVIDIA不同，他们非常重视这块营收，因此提供的服务也更加到位，也不会有NVIDIA之前那种过河拆桥的作法。若参考本世代与之前游戏机的设计方面，内存带宽的强调一直是共通点，而通过这个设计方向，可以让游戏机在生命后期负担起更复杂的游戏内容，发挥其架构上的计算潜力。图｜本世代PlayStation与Xbox都是采用来自AMD的SoC，没有独立GPU设计另一方面，现有的PlayStation与Xbox主机，其GPU都采用内嵌的方式，而非独立设计，虽然降低了成本与后期工艺进步后功耗的改善，但是在性能方面就会受到芯片规模与连接带宽的限制，尤其GPU在全力运作时，产生的热能也更难发散，若采用独立设计，除了规模可以扩张，通过连接专有内存的设计亦能大幅改善整体性能。因此，不论是下一代PlayStation与Xbox，包含CPU或GPU未來应该都会采用AMD最新的架构，也就是把英特尔打到不知所措的ZenCPU核心，搭配未来7nm工艺的GPU，虽然有部分信息来源指出可能会是明年推出的Navi架构，但考虑到推出时程以及性能的需求，也有可能直上Navi的下一代架构。图｜AMD的GPU路线图目前3D实时绘图技术更进一步的关键在于光线追踪的技术导入，NVIDIA已经开始实作相关技术，下一代绘图架构确定将会引进，而AMD虽然还没有公布下一代架构的细节，但考虑到两家技术层次落差并不大，应该也会引入类似的加速机制。图｜一般实时绘图光线处理与光线追踪技术在画面呈现上的区别，采用光线追踪技术的画面（右）明显更为真实通过光线追踪技术，3D场景在光暗之间的表现将更有深度，也会更逼近真实世界，这对于未来营造类似《头号玩家》这种沉浸式VR游戏世界，有相当大的必要。换言之，先不说《头号玩家》里面的全套互动VR装备会不会出现，光是在视觉呈现上，DT君认为，要达到《头号玩家》电影画面的水平是没有问题的。至于NVIDIA，作为Switch的方案供应者，对其营收贡献相当丰厚，以其2017全年营收分析，Tegra产品相关营收为15.3亿美元，而扣除汽车部门的5.58亿美元收入，即可得出出货给任天堂的Tegra产品带来将近10亿美元的营收，达全年营收将近10%。NVIDIA从2012年就期望以GRID服务器提供各种游戏的订阅串流服务，但过去几年网络速度和品质难跟上其串流需求，且目前主要游戏销售渠道与其配合的意愿不高，截至目前为止针对游戏串流服务的设备也只有少量出货，难对整体游戏产业造成影响。而因为串流业务不如预期，NVIDIA因而投入自有游戏机的开发，但同样失败。随著各家游戏机厂商投入游戏串流服务，未来任天堂也有可能跟上索尼与微软的腳步，NVIDIA理论上可以为这些厂商提供串流的基础设备，这也符合NVIDIA过去既有的规划路线。但以目前来看，跟随任天堂的主机之路或许才是确保获利的最佳手段，以其未来主机的布局，直接使用NVIDIA的更新版Tegra架构会是最简单的作法，而看在任天堂在Switch主机上市短短一年就为NVIDIA贡献将近10%营收的份上，或许NVIDIA也会一改过去看不起游戏机的态度，将最新版本的Tegra方案提供给任天堂使用。图｜任天堂新机推出仅一年，当年创造的营收就已经超越微软，NVIDIA未来应该会对相关市场有所改观至于在更下一代，若是从画面的进化，以及目前脑机接口等技术的飞速发展，再加上基于AI技术建构的游戏世界与智能非玩家角色设计，或许届时玩游戏就有如黑客帝国接入母体一般，也不需要什么VR外设了。-End-责任编辑：