NVIDIA GeForce GRID 一窺未來遊戲世界

Gaming News

作者: James Wang
日期: 2012 年 5 月 15 日,星期二


以往遊戲玩家只有兩種遊戲平台可供選擇:電腦和遊戲主機。電腦是非常自由的平台,追求極致聲光效果的電腦玩家可自行組裝最新的硬體設備來玩遊戲。而另一批人則偏好較為單純的遊戲主機;雖然配備不是最頂尖,但遊戲主機完全不需要升級,並且能夠在客廳輕鬆遊玩。

兩年前,一項結合遊戲主機和電腦優勢的全新技術問世了。這項因應時代趨勢的新技術名為「雲端遊戲」,可將大型資料中心的資源虛擬化,再透過網路分享給需要的使用者。雲端遊戲不在本機執行遊戲,而是將玩家下達的指令傳送到雲端進行解讀,接著解譯遊戲畫面,最後將結果以串流影片形式回傳。由於所有繁重的工作都在雲端中執行,因此玩家能玩到最新的遊戲,無須煩惱硬體配備問題。

在雲端中玩遊戲時,玩家不會被限制在單一平台上,如電視或電腦。 遊戲雲端伺服器所解譯出的影片串流,可在任何裝置上解碼。 因此,未來租賃一款遊戲,就能在所有裝置上遊玩: 電視、電腦、平板電腦、手機和 iOS 裝置。

雲端遊戲的概念相當具有吸引力,但在現實生活中,這項技術的發展並不如預期。最大的問題是延遲,即輸入指令後到畫面反應指令的時間過長。現今雲端遊戲服務的反應時間約為 280 毫秒。相較於遊戲主機的 160 毫秒和電腦不到 100 毫秒,雲端遊戲顯得過於「遲緩」,無法提供最佳遊戲體驗。

GeForce GRID

次世代雲端遊戲平台 NVIDIA GeForce GRID 於 2012 年 GPU 技術會議 (GTC) 上首度發表,誓言改善現今雲端遊戲的延遲情況。為瞭解這項技術運作的方式,我們來詳細說明現今雲端遊戲服務所存在的延遲情況。


系統延遲的比較和不同階段的分析。

上圖為遊戲主機、第一代雲端遊戲解決方案和 GeForce GRID 的延遲情況比較。

遊戲主機的情況最為單純。大部分主機遊戲的每秒顯示幀數為 30 fps,即顯示每張畫面需花費 33 毫秒。由於三張畫面用於緩衝,因此解譯部分會呈現大約 100 毫秒的延遲。此外,HDMI TV 顯示器會增加 66 毫秒的延遲。加總後,輸入指令到畫面反應指令的時間為 166 毫秒。

雲端解決方案的延遲情況除了上述階段外,還需加上另外三階段。雲端伺服器解譯畫面時,必須向影片一樣進行編碼、透過網路傳送,然後在用戶端解碼。上述程序需依序花費約 30 毫秒、75 毫秒和 15 毫秒,因此增加了 120 毫秒。第一代雲端遊戲和本機系統遊戲相比,感覺較為遲鈍的主因,便是這額外的延遲時間。

GeForce GRID 縮短了各階段的解譯和傳輸時間,進而減少雲端遊戲的延遲情況。首先,此技術將解譯時間從 100 毫秒降至 50 毫秒。方式是將每秒顯示幀數從 30 fps 提升至 60 fps。這是一舉兩得的作法:不僅減少延遲效果,更提升每秒顯示幀數。所呈現的結果,是大幅改善的流暢度和反應能力。

再來,我們利用全新的硬體軟體技術,縮短了編碼和解碼的時間。NVIDIA GeForce GRID 的 NVENC (低延遲編碼程式)、NVFBC (極速全畫面緩衝擷取) 及 NVIFR (極速全畫面讀取) 功能可在 15 毫秒內一次擷取、縮放並編碼遊戲畫面,將整體延遲時間縮短 30 毫秒。

最後,透過 GeForce GRID 也能大幅降低網路延遲的情況。第一代雲端遊戲的伺服器中配備單一 GPU,而每台 GeForce GRID 伺服器則最多連接四組省電的 Kepler 繪圖處理單元 (GPU)。這表示伺服器功能更為強大,操作員的成本更為低廉,而部署範圍也更為廣大。操作員可運用相同成本,在眾多地點部署伺服器,無論居住地離資料中心多遠,都能大幅減少網路延遲的情況。


GeForce GRID 和現有兩款雲端服務及遊戲主機相比,延遲時間較少。配備 GeForce 的電腦仍可提供不超過 75 毫秒的最佳反應能力。

綜合上述改良項目,使用 GeForce GRID 伺服器玩遊戲時可大幅縮短延遲時間,享受與家用主機同等的遊戲體驗。

未來展望

第一代雲端遊戲服務讓我們一窺未來遊戲世界的發展,但目前大部分的玩家仍在電腦或遊戲主機上玩遊戲。大眾仍無法完全接受雲端遊戲的延遲情況、畫面品質及網路速度。GeForce GRID 代表次世代的技術,將最佳的 NVIDIA GeForce 技術運用在雲端上。如同科學家向 NVIDIA Tesla 伺服器尋求研究協助一樣,玩家現在也能利用 GeForce GRID 伺服器玩到最新的遊戲。GeForce GRID 運用了最新的解譯和編碼技術,大幅減少雲端遊戲的延遲情況。在減少了延遲情況、增加遊戲伺服器部署數量,並提供 Kepler 品質的畫面,可預見未來雲端遊戲將會如網路影片般普及。那麼,傳統電腦遊戲仍會存在嗎? 答案是肯定的。對於追求完美品質和效能的玩家而言,這是最佳選擇。但無論您是電腦玩家還是主機玩家,都能利用 GeForce GRID 在任意裝置上隨處享受遊戲樂趣。

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