昨天華為發表了號稱可以改變 GPU 性能與畫質體驗的 GPU Turbo 技術 ，根據發佈會上的說法，通過軟硬件的協同處理，可以達到 60% 的性能增長，以及 30% 的功耗降低。
不過如果對半導體技術有點概念的人，就會知道這個世界上並沒有免費的午餐，要在半導體架構上取得一定的功能增加，或者是性能成長，一定都要付出相對應的代價，這些代價可能是芯片成本的增加、功耗的增加。
餘承東在發佈會上的演說的確相當誘人，若其宣稱的功能真的能夠完全實現，那 GPU Turbo 真可以說是華為近年來難得一見的黑科技。但冷靜下來想想，性能成長與功耗降低這兩個東西在正常的半導體結構上是互斥的，何況華為在其新款手機產品中並沒有採用任何新的計算方案，那華為所宣稱的能耗改善又是從何而來？
基本上都是通過一系列軟件優化達成
要提升遊戲的流暢度表現，其實可以通過很多方式來實現，我們都知道，GPU 要負責處理遊戲引擎交代的繪圖工作，中間要有很多工作排序與資源協調的過程，若能通過對排序過程的優化，以及降低資源的需求，或者是利用各種方法 (比如說壓縮) 來減少資源傳輸時的帶寬消耗，其實都可以達到一定的性能增加，這種優化形式其實是苦功夫，不僅要非常瞭解遊戲引擎的特性，還要考慮到各種遊戲場景的場景複雜度與資源分配問題，如果不小心，可能還會導致反效果。
另一方面，通過對驅動程序對繪圖指令排程的優化，以及修正錯誤通常也能帶來一定的效能增長。
而這就是主流廠商，包括 NVIDIA 與 AMD 的常見作法，不過這種優化通常都只能有個位數的性能增長幅度，而且需要的優化時間太長，肯定不會是華為採用的作法，但好處是對遊戲畫面不會有絲毫減損。
那麼以下 DT 君就推論一下華為可能做了什麼“優化”工作。
■減少 GPU 工作負載
要讓遊戲畫面有更流暢的效果，其實有很多可以調整的東西，比如說場景的視野深度，讓可視範圍縮小一點，那麼 GPU 執行繪圖工作時因為工作量減少，相對而言每秒能畫的幀數就會增加，肉眼看起來就會比較流暢，不過可視範圍縮小可能會帶來 3D 物體可能會突然長出來的突兀感。
另一種減少工作負載的方式，則是減少畫面上物件的繪製數量，或者是繪製精度 ，一般而言，繪圖引擎都會有 LOD 的設置能力，LOD 是 Level of detail 的縮寫，意思是繪圖精度等級，降低繪圖精度等級同樣也能降低 GPU 的工作負擔，藉此帶來更順暢的繪圖效果。
圖｜LOD 的概念是越近的 3D 物體越細緻，越遠的物體就越偷工，通過對 LOD 的調整可以降低 GPU 的計算負擔。
當然，以上這兩種方式都會相當程度減損遊戲畫面的細緻度，但就好像很多射擊遊戲的比賽過程，參賽者可能都會把畫面的等級降低，來取得更流暢的效果是一樣的道理。而且手機屏幕小，降低細緻度如果能控制好程度，其實一般玩家感覺不大出來。
而除以上的方式以外，華為還可以通過修改遊戲內的光照、可同時出現的 3D 物體數量，甚至是遊戲中的物理反應等，來達到降低系統負載的目的，但以上是比較基本，且比較可能的作法。
■減少手機後臺工作負擔
因此，DT 君推測，GPU Turbo 可能還會順便控制系統後臺的工作時間分配，讓 CPU 更專注於處理前臺遊戲的計算，並且通過程序控制基帶芯片，讓基帶的工作時間大幅縮短，使其在遊戲過程中大多處於睡眠的狀態，偶爾才喚醒連線，取得網絡的信息。
圖｜微軟為其 Windows 10 操作系統設計的 Game Mode 也是基於類似的概念。
當然，如果玩多人對戰等吃雞遊戲的話，基帶肯定就沒有太多休息的空檔，但通過程序控制，把遊戲需要的封包處理優先度提前，其他系統服務的封包處理優先度降到最低，讓基帶不要同時處理太多東西，理論上對於功耗還是有一定的幫助。而因為華為最瞭解自家麒麟芯片的基帶架構，所以也能更有效率的控制封包的處理，若是高通或聯發科的方案，由於核心技術不在自己的手上，恐怕效率就無法這麼高了，而這可能就是目前 GPU Turbo 僅支持麒麟芯片的原因之一。
■軟件處理的 HDR 效果
其實這種後期才加入的外掛式 HDR 效果在 PC 上已經滿滿都是，著名的上古卷軸系列、輻射系列，除了有滿滿的美少女外掛外，後期 HDR 效果的加入也為玩家的眼睛帶來不一樣的感受。
圖｜最右邊是標準效果，左邊是增加了不同程度後期 HDR 的畫面效果，擷取自輻射 4 的遊戲畫面。
通過後期增加的 HDR 效果其實對系統的計算開銷不大，主要是打光方式的改變，大幅增加對比，凸顯畫面高亮和暗處物體。
而榮耀 Play 作為 GPU Turbo 首款搭載手機，其配備的麒麟 970 芯片在 ISP 與 AI 芯片能力的加持下，理論上可以很好的在不增加額外功耗的前提下做到這種處理，至於華為雖提到舊款手機也能支持類似的功能，但可能就會因為 ISP 功能的落差，以及缺少 AI 模塊，HDR 的效果可能就會打折扣。
GPU Turbo 不是免費午餐，但犧牲的部分你可能感覺不到
由於 GPU Turbo 必須針對不同的遊戲個別進行調整，目前華為宣佈僅 6 款遊戲支持此功能，但隨著時間過去，也會增加更多支持的遊戲，另外，非麒麟芯片的華為手機在芯片細部功能的調整方面無法完全掌握，短時間內要支持 GPU Turbo 功能的可能性不高。
GPU-Turbo 可能是通過對畫質一定程度的可控犧牲，藉此帶來手機畫面流暢度的改善，加上對後臺系統的微調，遊戲時的功耗也可望降低。
但這並不是黑科技，而是一種選擇與妥協，畢竟有得必有失這句話是千古不變的真理，就如某個鍊金術作品強調的等價交換一樣。不過，由於畫質並沒有一定評價標準，每個人可接受的程度也不同，加上手機屏幕小，犧牲一部份細節其實肉眼也很難注意到，但通過這點妥協，換取更好的遊戲流暢度，其實也是可接受的。當然，以上是 DT 君根據過去 PC 平臺上所謂 GPU 與遊戲流暢度優化的作法所推論的結果，不代表華為一定百分之百都採用以上的作法。
GPU Turbo 是不是屬於只有好處沒有壞處的黑科技？雖說不是完全不可能，但只要記住一點，免費午餐不存在於半導體的世界，各位小夥伴們心裡就有底了。
由手機公司推出針對個別遊戲的配置 “優化”，幷包裝成強化性能表現的行銷手段，華為可以說是首創，雖然實際執行效果如何還未知，但華為的確藉此成功創造話題，吸引消費者的關注，其推出 GPU Turbo 的目的算是已經達成了。
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