高通和NVIDIA近期发布的骁龙805以及Tegra K1貌似将移动GPU的性能带到了一个新的高度，两家公司的新产品都支持4K视频解码，甚至支持目前只有在DX11显卡上才能实现的“曲面细分”功能,而NVIDIA更是公然宣称自己处理器的浮点性能已经超过了主流的Xbox 360和PS3……这一切仿佛给我们展示了智能移动设备未来在娱乐，特别是游戏方面的美好前景。是不是真的一机在手，我们就能玩到不输于主流游戏机甚至是PC的高画质游戏？移动GPU未来是不是就真的拥有无限的发展空间？


硬件更新快：移动GPU迈向新高度
　　即使再不看好智能移动设备性能的玩家也必须得承认，在近几年如果光说性能增长幅度，恐怕无论是游戏机也好，PC也好，都很难和智能移动设备相比。特别在GPU方面，几家公司的产品在纸面性能上展现出令人诧异的一面。高通的Adreno每一代比前一代都至少提升了两倍的性能，而NVIDIA做得更是直接，新的Tegra K1都无需重新设计架构，直接将独立显卡端的Kepler核心拿来使用。


　　
　　Tegra K1的浮点性能甚至超过前一代的游戏主机
　　很明显的是，在工艺制程得到大幅强化后，收益的不仅是主流的游戏平台和传统PC硬件，移动设备同样可以利用更出色的制程，将更多的晶圆塞入手机或者平板之中。目前Tegra K1的制程是28nm，已经可以采用一组SMX（流处理器集群）的Kepler核心，那么在制程工艺进化到20nm甚至是14nm后，按照NVIDIA现有的做法，几乎在不提升成本、功耗以及温度的情况下，就能极大地提升智能手机或者平板的3D性能。

　　
　　最强游戏掌机PSV在画面上依然和主流游戏平台上的作品相差较远
　　实际上从上一代开始，各大游戏引擎已经开始支持移动GPU，但限于移动GPU实际的性能以及功耗考虑，大多数看上去异常强力的画面都还仅仅只用于DEMO展示，而真正的优质画面很难出现在移动平台上，包括游戏掌机PSV或者3DS皆是如此。但从目前移动GPU的发展来看，在20nm成熟之后，我们或许不用等待太多时间就能看到心仪的高画质画面出现在智能移动设备的游戏上，而绝不像现在只是小打小闹或者仅仅展示DEMO。

 

API进化：改变掌上世界的OpenGL ES
　　3D画面的发展除了硬件，同时也离不开API的进化，移动GPU在硬件性能上和过去已经不可同日而语，在API上也已经有了自己成熟的体系！就如同Windows的3D API是D3D，Linux的3D API是OpenGL，移动智能设备同样拥有自己的3D API，而要在移动设备上开发游戏也要基于这个3D API——OpenGL ES。事实上，大多数移动设备的系统都是基于Linux开发的，比如安卓，所以移动设备使用OpenGL的子集作为3D API也是非常正常的事情。简单而言，OpenGL ES是从OpenGL裁剪定制而来的，考虑到移动GPU的规模和实际运行游戏的效果，OpenGL ES相对Open GL去除了许多非绝对必要的特性。

　　
　　IOS系统和安卓系统都采用OpenGL ES作为3D API
　　不过，无论GPU性能多强，可以做到的特效有多好，它也只能做支持的API范围之内的事情。所以作为目前移动平台最优秀的3D API，OpenGL ES本身的发展在一定程度上就决定了智能移动设备在游戏画面上的效果。OpenGL ES的版本更新并不算迅速，在多年发展后，基本形成了1.1和2.0两个版本，这两个版本都是通过不同OpenGL版本简化而来，其中OpenGL ES 2.0由于本身可编程3D图形的特性，使得移动平台的游戏效果突飞猛进，从2007年到2012年，大多数移动设备在GPU方面都支持了这个版本的OpenGL ES。

　　
　　OpenGL ES 3.0已经能表现出较好的游戏画面
　　在2012年，OpenGL ES 3.0正式公布。这个版本在纹理和渲染上做出了大量的改进，增加了大量的特性，可以说新的版本在很大程度上已经接近OpenGL了，除了能够让移动平台游戏画面更加漂亮，还能让开发者更加节省力气，提高机器3D图像的性能。目前无论是最新的智能手机（第一个支持OpenGL ES 3.0的移动设备是Nexus 4），还是苹果或者其他公司公布的产品，其GPU最高也就支持这个版本。
　　
　　从现在来看，新的API规格虽然有所计划，但在短时间内尚不可能公布，所以不出意外的话，未来一段时间OpenGL ES 3.0依然将是各大安卓设备在3D API上支持的最高版本，包括使用Tegra K1以及骁龙805的设备！当然毫无疑问的是，移动设备将随着OpenGL ES版本的提升以及GPU的增强获得更多的图像进步，甚至在一定程度上观感不亚于我们在PC和家用主机上玩的大型3D游戏！

 
理论和现实的性能差异
　　 拥有了较强的GPU，再加上3D API的进化，那么是不是就真的如NVIDIA所言，移动GPU就可以超越主流游戏主机的性能？甚至强过PC显卡的可能？实际上前者或许可能做到，但是要在同一时期超越独立显卡，恐怕还只是一个幻想。
　　即使拿目前最强的移动GPU——Tegra K1来衡量，我们也会发现它和主流的游戏主机还是存在着不小的差异。尽管从浮点运算来看，Tegra K1的确在纸面规格上要强于PS3和Xbox 360，但3D游戏并不是只看浮点性能。
　　限于规模，移动GPU不可能拥有大量的纹理处理单元和光栅处理单元，这让移动GPU的图像有着较大的局限性，更别说在内存系统上，主流的游戏机要远远强于目前的智能移动设备，所以即使移动GPU浮点运算更强，但要说就能超越PS3和Xbox 360则显得过于夸张。此外，相对游戏开发商能直接访问游戏主机底层界面，充分优化游戏质量而言，无论是安卓、IOS，或是WP系统，都很难在性能发挥上超越游戏主机。所以至少在现阶段，要达到PS3那样的游戏效果，平板和手机还是非常困难的。

　　
　　要做到Xbox One的游戏画面，智能移动设备恐怕还要许多年的努力
　　不过游戏主机往往在发售后的数年里不会更改硬件，所以性能可以说是停滞不前的，而智能移动产品则没有这个顾虑，随着时间的流逝，在工艺进步后，GPU规模越来越庞大这个定律也肯定会出现在移动GPU上，智能移动设备在性能甚至是游戏上达到或超越上一代游戏主机还是有可能的，这一点需要时间来验证。不过，要是和PC上的独立显卡相比，哪怕采用同时期相同的技术，但是移动设备始终要考虑到面积、功耗和发热等问题，这注定使得GPU规模不可能和桌面GPU相比，移动GPU的性能肯定也无法超越独立显卡。如果要和独立显卡比性能，好吧，请和数年前已经埋入土的老家伙比吧！

　　
　　Tegra K1在GPU规模上和主流显卡差非常远
　　另外必须要说的是，尽管OpenGL ES的画面特性随着版本不断提升，但是和D3D以及OpenGL相比还是有不小的差距。我们可以想象，在IOS以及安卓设备上，即使GPU宣称支持一些画面特效，比如曲面细分，但OpenGL ES目前以及未来很长一段时间都不会支持这样的特效，那么在这些移动设备上我们自然也看不到PC游戏和主机游戏所拥有的高级游戏特效。而且即使API支持了，但是以现有移动GPU的性能去做一些高级特效，性能上的损耗实在难以想象。可以肯定，在游戏画面方面，PC和主机平台依然占据着绝对的制高点！


结语
GPU规模和程序接口产生的“紧箍咒”

　　我们承认移动GPU的巨大进步，无论是性能还是API，移动GPU已经可以在移动设备上带给我们足够感动的游戏画面。但是盲目吹嘘的纸面性能并不代表着移动GPU就可以达到主流游戏平台的水准，更不能说移动设备就能代替目前主流游戏平台的地位。目前大多数移动设备毕竟不是专业的游戏平台，考虑到功耗和发热，在GPU规模上，它们还很难和主机以及独显相比，而且在应用程序接口上，它们也不可能像大型游戏平台那样完善。所以我们可以肯定移动设备在游戏性能上的成长，但却不能在浮夸地纸面性能上去否定目前的主流游戏平台！不过个人倒是对移动设备在未来淘汰游戏掌机这类设备感到乐观，毕竟游戏掌机同样拥有GPU规模和程序接口的限制，同时他们还拥有游戏主机长时间无法升级硬件的死穴！