今年下半年,本地游戏成本居高不下:这边厢 PC 玩家和币圈矿工持续一年多的显卡之争刚刚落幕,就遭遇英特尔新款酷睿处理器涨价 15%,那边厢索尼宣布提高全球各国 PS5 的售价,又给了主机玩家们当头一棒。

在此背景下,除了 Xbox 这个避难所,主打云端渲染的云游戏对于重度游戏发烧友来说,可能也是一大福音。理想状态下,云游戏能在保证游戏品质的前提下免除对终端设备的限制,将游戏玩家从每年高昂的硬件升级成本和繁琐的下载、安装、更新中解放出来。

但受限于终端网络条件,当下的云游戏还存在网络波动和延迟等硬伤,其用户体验还有很大提升空间。有 AI 及视觉计算专家表示,要打造真正持续运行且极具沉浸感的云游戏体验,需要现有算力千倍级提升,为实现这个目标,整个互联网体验的基础技术需要进行重大升级,更大限度地利用多种 CPU 和 GPU 的组合,降低开发难度同时释放硬件的全部性能。

上游云服务商:以边缘计算降低跨省网络时延

云计算能够把握全局,集中处理并深入分析大规模数据,在商业决策等非实时数据处理场景中发挥着重要作用。

随着云计算能力从中心下沉到边缘,边缘计算从靠近物或数据源头的一侧发起应用程序,可以产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算是云计算的延伸,侧重于局部,能够更好地在小规模、实时的智能分析和本地服务中发挥作用,如满足局部企业的实时需求。

边缘计算与云计算相辅相成、协调发展,将在更大程度上助力行业的数字化转型。基于边缘计算的云游戏架构将帮助云游戏平台打造更高性能、低延迟与高带宽的服务环境,加速网络中各项内容、服务及应用的反应速度,让玩家享有不间断的高质量网络体验。

据了解,云游戏技术服务商海马云是国内最早实现商业化部署的全栈云游戏计算服务商,其拥有云游戏领域最大的边缘计算网络,覆盖全国 26 个省级行政区,部署超 30 个边缘计算节点,能为 95% 的用户提供省内服务,省内平均网络时延小于 10ms。底层支持 ARM 和 X86 混合计算架构,ARM 方案支持 4K/60fps,X86 方案最高支持 4K/144fps。

截至目前,海马云已支持游戏款数 10000+,月服务终端设备数超过 3000 万,客户覆盖通信运营商、头部互联网平台、终端硬件厂商、游戏研发商、公有云厂商。

其投资方中国移动咪咕公司旗下的 5G 云游戏平台咪咕快游也使用了海马云的相关技术,通过将下沉节点布置到省内城域网节点中,减少了跨省访问和网络抖动产生的时延,从而改善云游戏体验。上线 3 年多以来,咪咕快游的全场景有效月活用户数已达到 1.1 亿。

上游服务器厂商:高密度软硬件能力确保大规模部署

从用户数量、市场规模、玩家参与方式、内容品质、商业模式等各个角度来看,云游戏产业正蓬勃发展,而支撑云游戏的网络与算力基础设施也需要以新的方式来适应这种变化。

当下,云游戏的服务器正从集中管理的基于 SoC(系统级芯片)的解决方案向运行在横向扩展的数据中心的标准服务器进化。与 SoC 方案相比,标准服务器突破了算力瓶颈,更加符合现代数据中心的标准,可在数据中心进行规模化和自动化的部署及运维,更好地发挥云的天然属性,更便于部署高端品质的游戏内容。对云服务提供商而言,标准服务器在带来全新的应用场景服务的同时,并未增添额外的、特殊设施部署成本。

近日,GPU 巨头 NVIDIA 与芯片独角兽 Ampere Computing 推出了专用于云游戏的 ARM 架构云原生服务器平台 AICAN。该平台配置了 Ampere Altra Max 处理器和 NVIDIA A16 与 T4 GPU,提供双路 256 核 CPU,每台服务器最多可支持 160 个并发用户。此外,该平台上还搭建了安卓云游戏软件堆栈,使开发者可在数据中心快速部署并运行兼容 ARM 的移动游戏。

Ampere Computing 中国区产品市场总监孙开本指出,云游戏对算力的需求主要来自三方面,一是 Android 系统的容器化能力,每个容器将承载一个或多个 Android 系统和游戏应用;二是游戏的渲染,三是视频流编码,后两点主要依赖 GPU 强大的渲染和编码能力来实现。

“高密度原生的 Android 云游的能力输出保证了云游戏规模化批量化部署,既满足了用户体验,也降低了单路用户的成本。”NVIDIA 中国区高级云游戏解决方案架构师张洁表示,通过将图形能力和驱动移至到安卓内部,AICAN 确保了安卓的容器在 NVIDIA 的 GPU 上高性能地运行;超强的算力保证了重度游戏在云端数据中心的 GPU 上顺畅地运行;GPU 的编码核心确保了游戏画面便利地串流到用户本地,无需将编码与渲染方案分离,避免了额外的延迟;A16 GPU 提供了 64GB 的超大显存容量,可以更好地满足开发者和玩家对精品、高端的游戏画质、纹理材质的渲染精度要求。

下游通信运营商:小基站提高细分场景信号覆盖

云游戏实现的基石之一便是高带宽、低时延的 5G 技术。与 2G、3G、4G 网络相比,5G 网络的频段更高,约在 3000-5000 MHz。相同材质的情况下,频率越高,信号在传播过程中的衰减越大、损耗越高。

随着我国持续完善信息基础设施,已累计建成开通 5G 基站 185.4 万个。但我国 5G 网络信号覆盖仍存不足,中国电信研究院在《5G 用户用网感知质量测评报告》里提到,在城市主干道和室外场景 5G 覆盖率最高,达到 90% 左右,室内覆盖率仅 60%。

与室外相比,室内 5G 信号覆盖相对不足。一边是 5G 更高的频段导致室外基站信号难以抵达室内,一边是越来越多的业务和流量需求发生在室内。这种矛盾也是造成云游戏体验不佳的原因之一。

对此,作为云游戏产业链的参与主体之一,国内的三大网络通信运营商纷纷启动了 5G 小基站集采,聚焦细分场景的信号覆盖与网络建设。

依据功率和容量,无线基站可分为宏基站、微基站、皮基站和飞基站。宏基站功率在 10W 以上,可同时接入 1000 个以上的用户;微基站、皮基站和飞基站合称小基站,最小功率范围在 100mW 以下,最低接入用户数为 8~16 个,与家庭路由器相当。

小基站能够在室内安装,实现弱信号和盲区内的定点深度覆盖,包括人流密集或数据流量传输需求大的区域。此外,小基站还能帮助宏基站分担流量负荷,与边缘计算等技术相结合,以满足云游戏等垂直行业应用碎片化需求。数据显示,2019 年 5G 小基站市场空间达到 6.8 亿美元,预计到 2025 年市场将达到 58.4 亿美元。

此外,同样在提升终端网络质量方面,腾讯 START 云游戏与通讯设备供应商腾达合作的 “云游戏加速路由器” 据称能针对云游戏的数据流进行全链路优化,实现低延时、高码率的效果。强干扰实验室数据显示,联合优化后的 WiFi 环境玩云游戏的游戏卡顿下降了 86%,传输带宽提升了 41%,但此设备并不支持有线网络。

小结

从如今仍在探索优化中的 AR、VR、3D 体验,到实现元宇宙世界丰富多彩的沉浸式体验,需要大量的技术创新。作为元宇宙的前站和雏形,云游戏正在解决或者将来要突破的技术挑战,都有望加速未来元宇宙方案的落地,甚至其中的某些技术很可能会成为元宇宙未来的核心解决方案。