技术的音爆

世嘉推出的大型驱动控制台在1980年代末near-textbook如何获得成功的例子在曾经多年来最激烈的科技行业的一部分。那十年的早些时候,世嘉一个领导者在街机游戏但发现业务被重创为用户发现他们在家里玩一样开心简单的电脑连接到电视,而不是喂硬币在繁忙的商场更有能力的机器。

有一些慰藉在一旁目睹家用电脑销售的下滑,很多潜在竞争对手的市场份额在1985年。但世嘉也被迫站在一旁观看,任天堂证明是公司获得最大的回报随后的复苏。任天堂的成功因素之一在于知名人物。意大利水管工马里奥仍然是一个主要为公司赢利的35年。虽然落后,世嘉的管理并不感到惊讶,并且着手一项战略的公司寻求任天堂在自己的游戏中被人家打败,包括创建一个蓝色刺猬吉祥物,可以推动其旗舰游戏。

第一步是一个许多遵循:技术飞跃。世嘉决定它需要从8位处理器的一个更强大的体系结构,然后域更昂贵的个人电脑和工作站。克服通常会导致的成本增加,世嘉设法谈判价格的大幅削减Motorola-designed 68000处理器,它想把从商场系统通过承诺大日本日立供应商后续订单。

在其他领域,世嘉利用大众成功的承诺影响的设计图形控制器产生的另一个供应商,雅马哈。这将有助于提供一个早期的游戏相比,其不同寻常的外观和感觉的另侧滚动游戏时代。很简单的修改,但世嘉的管理将试图利用他们在营销控制台比其竞争对手更先进。

创新躺在声波和其他角色可以运行在一个曲面和一轮完整的循环,帮助让比赛与众不同的东西,在这个过程中,启动整个特许经营。他们不局限于直线和跳过街区。和其他硬件的修改很小但清楚地展示了游戏的硬件和软件,如何能走到一起让观众觉得他们得到一些新的东西。

索尼的Playstation到达时声波的首张不到五年之后,它表示一个加速特征的技术战争游戏市场,最终会改变计算是如何实现的。而不是调整内存控制器,该公司旨在肌肉进入控制台市场更广泛的修改,充分利用规模经济通过定制的硅和芯片设计者的工作人员可以要求交付价格突破。在E3游戏会议上在1995年,索尼消费娱乐公司总裁史蒂夫竞赛强调通过阅读以美元价格,“二百九十九”,必须推出有史以来最短的演讲。世嘉土星赶紧添加额外的处理器,其后续控制台来竞争,但索尼的策略最终被游戏行业将遵循的一个模板。

在两个或三个semi-custom部分优化2 d图形,索尼与大规模集成电路逻辑开发芯片系统(SoC)的设备集成定制微处理器和硬件加速3 d图形基于技术以前局限于高端工程工作站和飞行模拟器。

没有多久,个人电脑行业试图从控制台市场主导权。ID软件的第一人称射击游戏“地震”帮助推动更有能力的销售3 d插件卡片,需要运行游戏的更现实的图像平滑的帧速率。当时选择的卡片是巫术,由3 dfx,同样以硬件为中心为加速方法。但即使这是短暂的,部分原因是由于1995年的另一个版本:电影《玩具总动员》。

皮克斯的Renderman 3 d引擎用在那部电影没有实时运行,所以可以避免需要专用硬件。公司的动画师使用近300 Sun工作站,每一个运行在100 mhz——只有大约三倍的MIPS R3000 ps -逐帧渲染场景的一个半月。通过编写软件的渲染引擎,皮克斯可以利用更先进的照明和阴影技术比上可用固定功能加速器。

因为它试图效仿索尼的成功由另一个跳的现实主义,与原来的Playstation微软了。Xbox设计团队,包括3 d专家nVidia,能够利用提高近10倍时钟速度和硅密度在玩具总动员》年代以来五年发布软件渲染引擎的可行性。试图降低成本,第一代可编程gpu分割一半的管道,一个简单的多的处理器设计添加纹理和透明度在像素级别,补充一个前端geometry-oriented处理器能处理同样的运算作为英特尔奔腾。

这个分裂并没有持续多长时间3 d加速器设计师发现他们可以提高整体效率发挥一切大规模并行引擎与一个统一的管道。虽然增加时钟速度停滞在2000年代中期因为担忧功耗,nVidia和其竞争对手继续增加晶体管利用固有的并行性图形。在不到十年的时间性能从几十亿飙升浮点运算每秒300 gflops(失败)的算术能力。今天,在浮点运算性能测量,由大众市场的规模经济,喜欢电脑游戏。

作为浮点操作在工程向量是如此司空见惯,nVidia和其他人认为gpu可以更多的使用比快速运动的第一人称射击游戏。Cell处理器在2008年的夏天,最初是专为索尼的第三代游戏机,成为第一超级计算机的主要处理引擎维持1计算机的性能。几年后,天河- 1 A在天津的国家超级计算中心,中国达到每秒2.5次。那是带着7000 nVidia gpu和14000英特尔工作站。根据nVidia需要50000工作站没有gpu来达到相同的性能。

家庭用户获得超级计算法。斯坦福大学的Folding@Home项目首先利用PC gpu的计算能力以及PS3细胞处理器在2000年代中期。到2012年,gpu负责几乎Folding@Home计算吞吐量的90%。后来,家庭用户将发现他们的gpu被比特币矿工使用Javascript web页面上的恶意软件了。

然而,随后的发展更有影响力的GPU的方式技术进入市场的时机人工智能(AI)的历史。在2009年斯坦福大学的一个研究小组,发现gpu提供答案的问题建立大规模的神经网络。他们增强算法快70倍不止一个为双核电脑写的。深度学习抓住,大型社交媒体和搜索公司急切地安装与gpu的云服务器,其中一些芯片制造商已经开始优化的科学计算而不是游戏因为销售数量合理的创建新的硅的额外费用。同样的趋势是现在发生在移动。

虽然gpu可以加快许多依赖于算术运算,深度学习的需求,他们不一定是最高效的平台。因此,移动SoC设计团队已经设计专门的人工智能处理器,尽管他们常常生活在同一块硅GPU,说办法Sommefeldt,高级产品总监PowerVR硅在想象力和高性能的图形技术。虽然gpu可以人工智能运行,现在的趋势是建筑分歧之一,他说:“gpu将补充AI设备。”

同时,游戏开发者在PC和移动平台都呼吁进一步增加现实他们能达到的水平。在过去的几年中,手机游戏发展的相对简单的图形“愤怒的小鸟”和“糖果粉碎”3 d的第一人称射击游戏控制台最喜欢像“Fortnite”。

随着移动和家庭游戏平台越来越一样复杂,想象力和英伟达,等等,希望看到技术的商业化,曾经用于演示的大规模并行性可能与Inmos晶片机在1990年代:射线跟踪。“质量的差异与射线追踪很戏剧性的,“想象力的首席营销官大卫哈罗德说。

有大量的原料进入诸如摄影增强计算能力,不会要不是游戏。”

虽然这些早期的演示在晶片机是基于软件的,就像Renderman, Sommefeldt说,需要实时处理的操作使某种程度的硬件支持是必要的。只需添加更多的材质是不实际的核心,尽管英特尔试图采取这种方法十年前GPU-ised版本的x86架构,Larrabee标记。“你可以做射线追踪软件。你能做到一般GPU-compute管道。但这不是权力高效和有效面积,“Sommefeldt说。

虽然光线追迹和其他高级渲染技巧可能无助于帮助改善人工智能的性能,这些技术提供更多动力传播游戏技术进入新的市场。不仅gaming-oriented虚拟现实硬件加速器被部署在工业应用,该软件用于构建3 d游戏扩大了从第一人称射击游戏在医学和工业设计等领域。

UnrealEngine物理模拟和渲染平台最初是在1990年代后期创建史诗第一人称射击游戏。现在虚幻的基础训练模拟器脑部手术发达东京大学,另一个用于骨科手术精度由温哥华启动操作系统。

射线跟踪已经被用于创建实体模型,虽然大多为静态图像和预渲染视频。的购买nVidia超过十年前当它开始探索技术是柏林精神图像,使用射线追踪呈现建筑实物模型的专家。

今天,硬件加速使工程师和客户就虚拟现实眼镜和走在现实的数字原型。这些不仅需要数字版本的玻璃纤维实物模型,填补在贸易展览概念车槽。姚明翟,汽车产品经理统一,史诗UnrealEngine集团的竞争对手说的设计软件可以实时传感器数据和模拟车辆的行为和它周围的环境,因为它驱动器。

“团结相信实时3 d技术可以显著提高许多工业产品的开发周期和应用程序。我们看到了所有这些领域的巨大的增长潜力,”翟说。

增强现实(AR),再由3 d加速,提供了一组进一步的应用程序超出了消费领域。夏洛特Coles IDTechex技术分析师说,基于“增大化现实”技术的潜力有限消费产品至少目前但业务显示出更大的承诺:“培训、模拟和增加效率,的原因是一些公司采用基于“增大化现实”技术和虚拟现实技术在他们的业务。

“基于“增大化现实”技术和虚拟现实硬件公司都是促进企业应用程序,因为企业市场目前有直接使用,例如在培训或远程协助,这项技术。”

一个原型由剑桥顾问基于微软的全息透镜耳机被设想成为一种给外科医生x射线视力而执行锁孔操作的一种形式。使用实时传感器数据或模型构建与实际的x光和核磁共振图像的帮助下,医生可以使用叠加图形更好地了解血管的位置,骨骼和器官皮肤下不用让他们需要传统的大切口。

平视显示的概念开始提振AR在消费应用程序。哈罗德说,今年的消费电子产品展有许多这类的例子显示用于汽车设计,覆盖前面的路在挡风玻璃上的信息。“很少有人把它使用了基于“增大化现实”技术,不过,”他说。

汽车的发展速度本身可能代表一个转变的权力平衡而言,硅生产商决定什么需要加速度。虽然游戏公司做了一段时间拉的芯片产业方向,行业分析师总统未来的视野,马尔科姆•佩恩指出设计投资来自专业芯片制造商AMD和nVidia等而不是游戏机制造商。“如果你回顾原来的Playstation,索尼这些芯片设计的。现在他们的半导体市场。我看不出他们将如何设计一个PS5,“潘指出,核心设计自己改变很少。PS4, Xbox 2013年启动和没有迹象表明PS5可能到达的时候,尽管微软表示它的斯佳丽下一代Xbox今年将到达。

尽管AMD和nVidia显然是继续推动他们的gpu的密度与摩尔定律,他们现在是他抓住了机会满足多重需求提出的人工智能机器人等领域。佩恩认为汽车是一个部门,现在可能会多运动控制半导体业务的方向,和他希望汽车公司将直接进入芯片设计最大化他们的优势,把一片叶子从苹果的剧本。游戏机制造商缺乏激励和规模芯片架构上更加努力。

“这是一个问题的规模。你需要自己设计芯片规模和足够的工作给设计师。这是没有发生如果你正在设计一个全新的游戏控制台每五到十年。在汽车的不同之处在于,他们现在每年升级汽车设计。电子现在更像是一个智能手机和体积有能够证明这样做。”

数字游戏的经验显示有一个大众市场的力量驱动技术的发展。哈罗德说:“游戏是游戏,他们把自己的边界,但是一旦他们被推到,无论是在电脑、平板电脑或手机,对每个人都有。你看到应用程序利用性能,否则他们将无法获得。有大量的原材料进入诸如摄影增强计算能力,不会要不是游戏。”

Sommefeldt补充说:“主要原因CPU、GPU存储厂商推动事情向前发展是因为玩家额外的需求。有许多性能进步服务玩家首先;这是明确的个人电脑和移动。”

等领域的视觉呈现,IDTechex Coles认为游戏部门的输入是至关重要的。“这可能会推动的现实限制基于“增大化现实”技术的游戏产业和虚拟现实,”他说。这些改进的技术将迅速进入其他领域。

随着芯片行业推动通过美元half-trillion屏障的产品范围从汽车到手机聪明,游戏玩家和他们的供应商可能会少做很多的运行。但游戏的大众市场力量由公司急于得到一个技术飞跃在竞争处处都做了它的工作。