根据Counterpoint Research不久前公布的2022年Q2数据显示，联发科继续领跑全球智能手机AP/SoC芯片组出货量排行榜，连续8个季度市场占有率排名行业第一。可以说联发科持续引领着移动平台的发展趋势。

不过，近年来随着智能手机行业的竞争进入红海，不同厂商产品的同质化越来越严重。当“拼参数”逐渐不再有效之后，手机芯片的未来创新点会在哪里呢？

近日，联发科举行天玑旗舰技术沟通会，重点展示了联发科正在深耕的六大技术趋势：涵盖移动光追及移动GPU增效方案、AI图像语义分割、5G新双通、Wi-Fi 7、高保真蓝牙音频以及高精度导航。可以说，这些技术的公布也预示着未来手机行业的技术趋势。

将PC端光追体验带到手机上，“降载增效”成关键突破口

从2018年英伟达在PC上推出光追（Ray Tracing）技术后，光追便拉开了下一个游戏时代的帷幕，带来了游戏效果的“质变”。

在过去几十年里，虽然游戏画面越来越精美，但开发者们始终解决不了一个难题，那就是“光”。而正是因为光线所带来的光影效果，游戏中的世界才会显得真实。而光追技术要解决的就是去实时呈现光线的真实效果。

光追能够让原本“贴图”似的僵硬阴影变得更加柔和真实，而各种反射效果也不再需要大量光栅渲染，而光追带来的全局光照，则可以让虚拟世界真正“照进现实”。

游戏世界中的镜子、水面、各种玻璃和光滑材质表面都可以准确映射出应有的画面，人物的面孔、肤色、发丝更加真实自然。

稳坐手机芯片一哥多年，联发科深藏一手技术好牌

▲PC光追游戏画面

而今天，这样的效果都已开始逐步落地智能手机。没错，得益于芯片技术的升级以及软件生态的协同进步，我们已经能够在一部小小的手机上体验到光追游戏了。

1、领跑行业深入布局，光追已成移动游戏必然方向

提到光追，联发科毫无疑问是移动光追领域的核心推动者之一。因为近两年来，联发科一直在移动光追领域进行着持续的深入布局。

实际上，早在移动光追领域的行业标准还没正式完成之前，联发科就已经在持续打磨自己的自研移动光追方案。今年初Khronos发布Vulkan 1.3标准后，联发科的自研方案也可以无痛切换到行业标准上并继续推进。

除了推动行业标准的制定，联发科也成为了连接开发者和硬件的桥梁，作为芯片技术企业，联发科为开发者们提供各类技术和服务来加速光追硬件及驱动的开发。

在硬件技术上，联发科通过新GPU架构的研发来提升浮点算力、三角片输出能力并进一步优化带宽需求，这些基础GPU性能指标，都成为了强化硬件级光追加速的最佳武器。

在这些技术进步以及开发生态的不断完善下，我们能够清晰地感受到，光追技术已经越来越贴近用户，不再遥远。

比如在搭载联发科天玑9000的安卓旗舰手机上，我们已经能够使用到具有光追效果的交互壁纸，手机桌面的壁纸会跟随时间的变化模拟不同的光照效果，给消费者带来了耳目一新的体验。而联发科跟游戏引擎商合作推出的光追方案，也成为了手游开发者的标杆。

从这些技术布局以及取得的成果来看，联发科已经在移动光追领域走到了行业的前列。

2、软件、硬件、生态三线起发，解决移动光追落地核心痛点

值得一提的是，在推动光追落地移动端的过程中，联发科解决了一个移动光追技术面临的最核心挑战，那就是光追带来的性能瓶颈问题。

随着游戏分辨率、刷新率的提升，高画质给手机CPU、GPU带来的算力压力是很大的。为此，联发科的思路是：移动GPU增效方案，即降低光追对硬件的负载，同时提升系统整体运行的效率，简单来说，就是“降载增效”。

需要注意的是，在联发科看来，增效不只是做到降载，而是通过降载的手段榨出更多能量，给系统厂商和内容开发商提供探索和实现更多创新机会。

那么如何实现降载增效呢？首先，联发科会通过芯片架构、制程工艺的升级，维持每年10-15%的CPU、GPU性能提升，这也是增效的硬件基础。

其次，联发科也在积极推进64位应用生态的完善，而64位应用的改善能够带来16%左右的性能提升。当然，Vulkan API的迭代升级也可以让图形渲染更高效，从而进一步降低负载。

此外，联发科在系统调度、驱动优化以及超分辨率、实时补帧等自研算法领域均有全面布局，这些技术可以显著提升游戏内容的运行效率。

今天在智能手机行业中，已经有越来越多的软件框架能够达到系统平衡和内容开发的联动，也就是手机厂商口中常说的“自适应调度”技术，得益于此，内容开发者也可以实现实时的负载联动调整。

我们能够看到，从软件、硬件技术的量变优化，联发科最终能够带给消费者的是“质变”的光追体验升级。

作为移动光追技术领域的先行者，联发科显然探索出了一条属于自己的独特技术路径，这也是联发科的核心优势之一。

如何把光追塞进手机

在2021年 10 月 27 日的 OPPO 开发者大会上，OPPO 进行了一番手机光追的演示，一直以来硬件需求很高的画面特效，居然已经能在手机上实现了：

这是我们第一次在手机上看到如此精细的画面效果。光线追踪技术还没有在 PC 和主机上广泛铺开，就又把目标转向了数以亿计的智能手机。

和 AI 技术发展的轨迹类似，光线追踪也经历了理论的提出和完善，又在多年后后因为芯片算力的提升而被逐步实用化。然而近几年来，传统硅芯片的性能发展逐渐接近物理极限，我们再也难以通过简单使用更小晶体管的方式来承载更高的算力了。

在台式电脑上难以实现的光线追踪，又是如何被 OPPO 应用在手机上的呢？

首先，它是真实的效果，除了 OPPO 在开发者大会的现场展示的两段 demo 视频，在开发者大会的展区中也有实机演示，光追是在目前市面上销售的量产手机上实现的。

OPPO 展示了光在光滑材质表面的「真实」反射效果，以及更为细腻的阴影：

还有效果最明显的镜面反射、透明体折射等效果。PC 游戏上的光线追踪，在这里几乎都可以呈现出来，帧数也达到了足够高（30 帧左右）：

OPPO 介绍说，OPPO 光线追踪是基于 Vulkan API，面向下一代移动光追硬件的技术，目前已在移动平台上实现了原型开发。该技术能够在硬件算力受限的情况下清晰还原现实世界中的很多细节，提升画质体验。除了游戏，光线追踪技术还可以在 3D 动态壁纸、影像滤镜、AR 等领域获得应用。

目前手机的图形渲染大多使用光栅化的方式，在需要表现光照的位置使用 2D 投影，虽然保证了低功耗需求，但很多时候表现效果较为有限。

而全局的光线追踪显然是手机算力难以承载的任务，因此 OPPO 选择了「混合渲染」的方式。对于原有的渲染方式进行较小改动，并不追求对每个像素进行光追，而是着重在如物体的阴影，武器的光泽等效果明显的位置。这种方式既可以提升图像效果，也保持了轻量化。

在一些场景中，我们可以使用光栅化生成初步图像，然后利用光线追踪技术打造更加逼真、动人的效果。

在实现道路上，和以往英伟达、AMD 等绑定硬件的光线追踪技术不同，基于 Vulkan 的开源光追技术在业界标准上兼容了更多设备，同时也方便开发者接入。

OPPO 的核心优势是具有统一的场景遍历和光线求交运算，不仅支持安卓手机端，还支持 PC 等多种平台，短期的目标至少是联发科和高通平台全支持。

除了开发者大会上提出的光线追踪和异构计算，幻影平台还将包含更多功能。

光追技术将在元宇宙中大展身手

那么下一代光线追踪技术将会往怎么发展呢？Imagination表示，这完全取决于市场的需求。很重要的一点就是，一定要听好市场上接下来的反馈是什么。根据反馈来做出相应的决定，保持敏捷性是非常重要的。

游戏一定是光线追踪技术应用场景当中最为核心的部分，而且这部分吸引到的投资也是最多的。对于图形来说，它的主要应用之一，或者对它计算压力最大的场景应用就是高画质的游戏。除此之外，光线追踪未来还将可能在元宇宙当中得到的应用。比如元宇宙当中会用到的VR技术的孪生兄弟AR技术，就是增强现实技术。如果用上光线追踪技术，一切渲染出来的内容都将更加具有真实性。细化到具体应用的商业化领域，比如购物，当购买家具的时候，就可以更直观地看到这个家具如果买回家放在家里，放在卧室或者其它房间的哪个角落看起来会是什么样的效果。通过光线追踪技术，可以极大提升观看效果和真实性。这方面的应用潜力非常大。

Imagination在光线追踪的技术当中加入了相干性的聚集器，类似同样角度、同样光源、平行的光线，可以集合在一起计算。这个思路可以作为一个引擎，应用在其它的计算方面，也就是说GPU也未必非得进行图形的计算，它也可以用类似的方法应用相干性的计算引擎，把它进行归纳，然后完成一个通用计算的效果，这也是变相的另外一种使用光线追踪技术的方法。

文章来源： 芯东西，机器之心Pro，EETOP半导体社区