从主机到电脑　了解下一代游戏平台

2020-07-05

电脑爱好者 2020年9期

电脑同架构的游戏主机也会进一步推动跨平台游戏的发展，想要不损失画质就爽玩大量的跨平台3A大作，电脑的性能必须能达到甚至超过这些主机才行。那么现在和年底新主机上市之时，我们对应的电脑会是什么样？能应付新一代的跨平台3A大作吗？

注：索尼并未公布新一代游戏主机的实际外形，本文使用的均为第三方概念图，最终请以官方发布为准

主机配置与下一代游戏

也许从前言中大家就会发现一个问题，为什么笔者会将游戏主机而不是游戏电脑作为下一代跨平台游戏的基础呢？其实很简单，因为电脑玩家在性能不足的情况下可以升级配件，但游戏主机没有这个能力。在这种情况下，游戏主机的配置和性能，显然将成为游戏开发最重要的参考。

另外对开发者来说，硬件配置“单纯”，更容易匹配和优化的游戏主机也是更容易开发的平台，所以大部分游戏开发者会选择在主机平台上开发完成，或者至少完成基本框架后，再在此基础上修改为电脑版。这也是为什么跨平台作品经常会先发售游戏主机版本，之后再推出电脑版。当然，开发商相对更重视主机平台的游戏版本还与经济利益等有关，这里就不赘述了。

以游戏主机为基础开发游戏也有一些难点，例如系统封闭、开发难度较大、需要长时间适应等。所以我们常常会发现一些游戏主机的早期与晚期游戏，在画质等方面的表现几乎就像是使用了不同的两代硬件（图1、图2）。这点在电脑平台上恰恰相反，因为硬件具有开放性、继承性，不管硬件怎么升级，熟练的程序员几乎都可以快速上手为新一代电脑开发游戏软件。

不过目前公布的新一代主机都是连续第二代使用与电脑同架构的主要配件，处理器与GPU这两个关键配件甚至是连续两代使用AMD公司的产品（图3）。这使得它们在硬件方面具有和电脑类似的继承性，那么在游戏开发方面是否也和电脑一样具有继承性，可以避免早期“吃不透”硬件的问题呢？这点仍难以确定。

这里笔者必须说明，初期的游戏无法发挥游戏主机的全部效能，其实对电脑玩家来说反而是个好消息，因为这说明游戏的电脑版配置需求不用马上达到游戏主机的水平，给了游戏平台一个逐步升级的时间。相应的，这也给了早期游戏开发者逐步适应硬件变化，学会充分利用硬件能力的时间。

那么，具体到新的游戏主机上，它们对下一代游戏的针对性配置又能说明哪些问题呢？

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②·FIFA 2015與FIFA 2019两款PS4游戏的画面，从球员的神态、皮肤细节，到光影、看台都有着明显的差别

③·Xbox One使用的AMD处理器+GPU核心

主机的配置对比

虽然采用了同一家公司、同样架构的处理器与GPU，但XbOX Series X（以下简称新Xbox）与PlayStation 5（以下简称PS5）分别选择了不同的配置路线。

在对游戏性能最重要的处理器和GPU两个项目上，新Xbox显然更加强势，但PS5在硬盘速率、3D音效（图4）等方面也有自己独特的配置。

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从主机配置看下一代游戏的特色

从下一代主机的配置和技术说明、游戏展示中，我们可以确定的下一代游戏和游戏平台信息则大概有以下门个方面。

光追特效成为主流

从目前新Xbox放出的游戏展示画面看，光追特效将成为非常重要，而且很普遍使用的画面效果，甚至连《我的世界》这种像素游戏中都会采用光追特效（图5）。这应该说明AMD的RDNA 2核心对这一特效的优化非常出色。

⑤在像素游戏中，光追特效也能营造出完全不同的画面质感

充分利用多线程能力

两款新主机都选择了8核心/16线程处理器，这虽然是AMD高端处理器的标准，但要知道Zen 2核心也有6核心和不带超线程的产品，因此绝对不是唯一的选择。很显然，对下一代游戏来说，8个核心甚至16个线程都可能成为流畅运行的基础需求。而且新Xbox更是直接表明在超线程状态下可以“牺牲”频率，可能会鼓励游戏充分利用多线程而不是单核心高频率。

4K高帧速成为主流8K分辨率在望

至于下一代游戏的分辨率，4K应该已经是基础，PS5更明确了对8K电视的支持，虽然并未直接说明游戏会使用8K分辨率，但至少是做好了准备。另外新Xbox的规格中特别说明将重视刷新率，超过60Hz，达到120Hz甚至更高的帧速可能会成为很多高端游戏的选择，这一点会让游戏的体验与电脑平台更接近，而且具有了作为电竟游戏的潜力。

可以期待的超宏大场景

两款主机的配置当然也有一些差别，其中有些可能会反映到游戏开发上，形成不同的游戏体验。比如PS5中容量规格特殊、带宽巨大的固态硬盘，在设计上可以与内存直接通话（图6），很可能是作为另一种形态的内存使用，如果其效果足够好的话，可能会让游戏在百GB级别的“内存”中运行，创造出在场面宏大程度、NPC数量等方面远超目前游戏甚至远超玩家想象的作品。

新Xbox的内存、显存则以带宽取胜（图7），更高的数据更新速度，同样可以为更庞大的场景、更多的NPC提供支持，显然也是为更宏大的游戏场景做足了准备。

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与新主机对应的电脑配置

那么，与两款新游戏主机规格类似的电脑是什么样的呢？我们可以先看一看目前可以对应的产品。

首先是Zen 2核心处理器，它其实就是现在主流的第三代锐龙处理器。从核心数量和频率看，新Xbox的处理器大致介于锐龙7 3700X（3.6GHz）和3800X（3.9GHz）之间（图8），而PS5的处理器则比锐龙7 3700X频率略低一些。

基于RNDA 2显示核心的电脑GPU及相应显卡现在还没有发布，预计会是AMD的RX 6000系列（图9）。如果从两款新主机的GPU支持光线追踪技术这一点看，目前只有RTX 20系列可以与之对应。其中新Xbox的浮点计算能力达到12TFOLPS，在英伟达RTX2080 Super（11.15TFOLPS）和RTX 2080Ti（13.45TFOLPS）之间。其浮点计算能力接近RTX 2080 SUPER，但其显存容量达到10GB，带宽达到560GB/s，更类似于RTX2080 Ti的配置。

PS5的GPU（图10）浮点计算能力为10.28TFOLPS，仅仅略高于公版RTX 2080，而且显存配置也非常类似，选用这款显卡作为对应就可以了。

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其他的配置就比较好对比了，新Xbox的1TB NVMe固态硬盘，从速度看是采用了PCIe 4.0×2通道，不采用×4通道应该是为了降低布线的复杂度和发热量，毕竟它采用的主板尺寸比ITX主板还要小（图11），却要集成如此复杂、强大的硬件配置，散热系统更是无法兼顾其他了。

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PS5的固态硬盘则有些另类，除了PCIe 4.0×4通道的高带宽外，还有与内存配合的功能，这有点像英特尔做腾技术，不过因为AMD平臺上暂时不支持做腾技术，也不再支持相似的StoreMI功能，所以只能放弃对应的配置了。此外PS5的3D音效，两者的高带宽内存都与目前的电脑配置有一定的差别，我们同样只能尽量模拟，不可能做到完全一致。

如果要装一套类似性能的游戏电脑，考虑到主机系统比较纯净等因素，电脑的配置实际上还需要更高一些，比如新Xbox的处理器介于锐龙7 3700X和锐龙7 3800X之间，那么选锐龙7 3800X更为稳妥。另外内存也必须高配以容纳PC系统中较多的后台程序，所以16GB系统内存+8GB/11GB显存是必需的。

当然，因为距离Xbox真正上市的日期还很遥远，所以现在进行价格对比的意义不大。这里只给大家一个预估价，目前类似新Xbox的配置大概需要15000元左右，类似PS5的配置也需要10000元左右。

不过到2020年底或2021年初两款新主机上市时，电脑的处理器和显卡可能会有比较大的变化。比如8核处理器可能只是中端产品，带有光追功能的10TFOLPS级别显卡也可能不再是价格昂贵的旗舰级型号，PCIe 4.0通道则应该会扩展到主流主板芯片上，仅仅这三个方面的变化，就能让电脑价格降低至目前的2/3甚至更低。另外大容量PCIe 4.0固态硬盘、内存等配件也有较大的降价空间。在最好的情况下，预计与新主机能力类似的电脑价格可下降A7000元～10000元，虽然比游戏主机还是要贵一些，但已经进入中高端玩家可以承受的价格区间。

下一代游戏电脑与配件的猜想

反过来，新游戏主机带来的硬件信息以及新一代游戏的形态，也为我们提供了下一代游戏电脑的想象空间。

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首先是超高频率，除了在新主机规格表中可以看到的高达2.23GHz的GPU核心，其实还有一个隐藏的超高频率配件——Xbox的GDDR6内存。从320bit带宽就有896GB/s（560GB/s+336GB/s）带宽这一数据看来，其等效频率达到了22.4GHz（即22.4Gbps），远超过PS5的14GHz等效频率，而后者才是目前比较常见的GDDR6显存频率。虽然目前没有切实可靠的消息说明如此高频率的颗粒出自哪个厂商，但既然被游戏主机选中，应该已经是可量产的产品了，那么出现在下一代高端显卡中也不存在问题。

其次是对RDNA 2显卡的期待，从两款新主机的配置看，RDNA 2的性能相当强大，其中配置比较高的新Xbox使用了56个集群的配置，可以获得目前旗舰级显卡的性能。但从一般的芯片设计规律看，它应该仍不是“满血”形态，估计会有64个集群产品的，虽然这种最高端的型号可能会专供利润率更高的商用市场，我们也至少还有60个集群的型号可以期待，它显然也会是非常强大的显卡。另外，与处理器集成的RNDA 2显卡芯片（图12）都能达到1.8GHz乃至2.2GHz以上的频率，那么在GPU可以独享PCB、供电单元和散热系统的独立显卡上，它应该有更高的频率空间，也就能够提供更高的性能。

从定位上看，新Xbox的GPU至少也是次旗舰级的产品，而PS5使用的36个集群的型号就应该已经进入了中端、主流市场，预计价格会接近目前的RTX 2060系列，但其浮点计算性能却是RTX 2080级别的，这对主流玩家来说当然是个相当好的消息。

还有比较容易忽略的一点，即存储方面的革新。结合PS5的高速固态硬盘用法和AMD近期取消StoreMI技术，宣称会推出新的存储加速技术的情况，笔者有理由相信AMD的新一代存储加速技术已经离我们很近了。与此同时，英特尔的新一代3DXpoint技术，即做腾内存（图13）也正式宣布将继续发展。这些存储加速技术可以让大型游戏中恼人的场景转换暂停大幅減少甚至彻底消失，更适合玩家对游戏大场景、高流畅度的要求。

最后则是目前很火的小型化设计，在对配件安装、散热风路等充分优化后，新Xbox的体积明显小于Xbox One，比很多mini ITX机箱更小巧，但配置却是绝大部分mini ITX机型难以比拟的。笔者认为随着新Xbox的上市，垂直风道设计的机箱等产品很可能将成为新的配件热点（图14），为大家带来更加小巧电脑平台。

此外如专为存储容量扩展设计的高速接口和存储卡（图15）、比ITX更小的主板及组合式主板设计、一体式散热器（图16）等，则可能会成为一些品牌机厂商借鉴的目标。

主机还是电脑这是一个问题

从价格上看，两款游戏主机即使价格比上一代明显上涨，预计也就在499美元～599美元，约合人民币3500元～4250元。而在2020年底，即使是与配置略低的PS5对应的电脑，总价应该也会远超两款游戏主机，难道电脑的性价比如此之低吗？我们是否还需要选择游戏电脑呢？

这里必须说明，相对于游戏主机只能玩游戏或提供一些游戏相关功能，游戏电脑的能力就要全面得多了。比如它可以用来管理家庭中的各种事物、处理工作上的各种任务、轻松上网、观看视频等。对游戏电脑来说，游戏能力只是其实际能力的一部分，游戏时长只是使用时长的一半也很正常。其实我们完全可以说，大部分玩家的游戏电脑只有一半的价格是完全用来玩游戏的，这时再看性价比，大家是不是就平衡得多了？

另外游戏电脑还可以根据实际需求来调整游戏画质，或者升级更强大的配件来满足游戏的更高性能需求等，即使是目前游戏主机已经支持的视频录制、分享等方面，也有使用更灵活、可以深度地处理视频、便于直播等优势。

至于游戏主机，除了价格更好之外，还有开机即玩、良好的操控手感（手柄）、家电化设计等优势。仅仅是从基础设计上进行的小型化设计，就使其体积可以远远小于类似性能的电脑（图17）。另外对于已经在电脑前坐了很久，休息时希望不再摸着键鼠、盯着电脑屏幕的用户来说，游戏主机也绝对是个更加易用、也更加放松的娱乐方式，这些同样是电脑游戏所无法取代的。