Nvidia Shield – Android-Spielekonsolen mal anders

Nvidia überraschte viele Branchenbeobachter mit der Vorstellung der Shield-Android-Spielekonsole auf der Game Developers Conference in San Francisco, doch von einer reinen Android-Konsole zu sprechen, ist vielleicht nicht ganz richtig.

Shield ist ein leistungsstarkes Stück Hardware mit Nvidias benutzerdefinierten 64-Bit-Denver-CPU-Kernen und 256 GPU-Kernen, basierend auf der neuesten Maxwell-Infrastruktur des Unternehmens. Obwohl Nvidia den Tegra X1 System-on-Chip (SoC) als „mobilen Superchip mit der Seele einer Konsole“ bezeichnet, kann er es dennoch nicht mit den neuesten Konsolen von Sony und Microsoft aufnehmen. Der Tegra X1 ist jedoch in etwa auf dem Niveau der PlayStation- und Xbox-Hardware der vorherigen Generation.

Wird dies den Entwicklern von Android-Spielen also mehr Spielraum geben, um besser aussehende Spiele zu entwickeln und sie in 4K/UHD-Auflösungen ins Wohnzimmer zu bringen? Ja, das ist eine Möglichkeit, aber bei Shield geht es nicht darum, teure AAA-Titel auf Android zu bringen.

Tatsächlich ging es bei den ersten Shield-Produkten von Nvidia ausschließlich darum, PC-Spiele auf Android-Geräte zu streamen. Sie können an dieser Stelle als Prüfstände angesehen werden, mit Streaming-Fähigkeiten als Unterscheidungsmerkmal im übersättigten Android-Hardwaremarkt.

Android-Spielekonsolen sind bei der Ankunft tot

Zuerst müssen wir einen Blick auf die Geschichte der Erfolge und Misserfolge von Android-Spielekonsolen werfen und dann die Kosten für die Entwicklung von Android-Spielen untersuchen, die von leistungsfähigerer Hardware profitieren könnten. Nvidia Shield könnte am Ende einige Aspekte der Entwicklung von Android-Spielen fördern oder zerstören, und die Chancen stehen gut, dass es beides tun wird.

Apropos Kickstart: Vor einigen Jahren startete eine Gruppe von Unternehmern ein Kickstarter-Projekt, um die Android-Spielekonsole OUYA zu entwickeln, die zufälligerweise auf Nvidia-Hardware basierte. Viele Leute mögen die Idee einer 99-Dollar-Android-Konsole, Investitionen flossen, aber das Endergebnis war ein Flop. Letztes Jahr erklärte Forbes die OUYA für tot – die Konsole hatte nie eine ausreichend große Benutzerbasis, also haben sich die Entwickler nicht darum gekümmert. Es war kein Geld zu verdienen.

Das Gaming-Tablet Nvidia Shield kostet doppelt so viel (199 US-Dollar UVP), aber als Nvidia-Produkt sollte es für Android-Entwickler attraktiver sein. Das sollte also helfen, oder?

Falsch.

Nur sehr wenige Android-Entwickler konzentrieren sich auf grafisch intensive Titel. Sie benötigen viel mehr Ressourcen, sie sehen nicht so gut aus wie richtige Konsolen- oder PC-Spiele, sie eignen sich nicht für die Touch-Eingabe und können mit viel Augenweide den Akku eines Smartphones oder Tablets im Handumdrehen entladen . Die größten Spiele auf Android und tatsächlich allen mobilen Plattformen sind Gelegenheitsspiele, keine sogenannten „AAA“-Titel. Rovio und King machten kein Vermögen mit der Entwicklung aufwändiger Spiele mit fotorealistischer Grafik, sie konzentrierten sich auf Gelegenheitsspiele, die auf praktisch jedem Smartphone gespielt werden konnten. Diese Spiele belasten den SoC und den Akku kaum, sodass man sich die Zeit totschlagen kann, ohne das Handy kaputt zu machen.

Drosselung ist ein weiteres Problem. Mobiltelefone und Tablets leiten Wärme nicht gut ab, so dass sie zwar auf dem Papier eine hervorragende Leistung erbringen können, aber wenn sie gezwungen sind, längere Zeit unter Last zu laufen, wird der SoC drosseln und mit niedrigeren Taktraten arbeiten, um innerhalb zu bleiben seine thermische Hülle, wodurch die Leistung verschlechtert wird.

Android-Spielekonsolen und Set-Top-Boxen leiden nicht unter diesen Mängeln, da sie nicht auf Batteriestrom angewiesen sind und aufgrund ihrer größeren Form so konstruiert werden können, dass sie viel mehr Wärme abführen.

Das bedeutet jedoch nicht, dass Android-Entwickler in Scharen Spiele für sie erstellen werden; Die Benutzerbasis ist so klein, dass Entwickler ihr Geld nicht zurückerhalten könnten, da die Entwicklung gut aussehender Shooter und Actionspiele mehr Ressourcen erfordert als die Entwicklung von Gelegenheitsspielen wie Flappy Bird. Andererseits zeigen neuere Untersuchungen, dass jeden Tag mehr als 200 Android-Spiele veröffentlicht werden. Die meisten dieser Titel gewinnen nie nennenswerte Zugkraft, da der Markt überfüllt ist. Vor diesem Hintergrund könnte es für einige Entwickler sinnvoll sein, auf Android TV oder Android-Konsolen umzusteigen.

Also, was ist Nvidias Endgame?

Nvidia ist sich dieses Problems voll bewusst, ebenso wie andere Hardwarehersteller. Aus diesem Grund haben wir nicht viele Android-Spielekonsolen und die meisten großen Marken haben sich von ihnen ferngehalten. Auch das Geschäftsmodell macht wenig Sinn. Sony und Microsoft verdienen nicht viel Geld mit Hardware, tatsächlich neigen sie beim Start dazu, neue Konsolen unter dem Selbstkostenpreis zu verkaufen, da sie das Ökosystem kontrollieren und Geld eher mit Spielen als mit Konsolen verdienen. Dies gilt und kann offensichtlich nicht für Android gelten.

Nvidia glaubt jedoch, dieses Problem geknackt zu haben. Warum sollten Sie sich die Mühe machen, AAA-Spiele für Android zu entwickeln, wenn Sie stattdessen PC-Titel verwenden können? Warum den Inhalt lokal auf dem Gerät rendern, wenn Sie ihn streamen können? Warum versuchen, Geld mit Hardware zu verdienen, wenn Sie es mit Dienstleistungen verdienen können? Es mag wie ein Mondschuss klingen, aber Nvidia ist zuversichtlich, dass es funktionieren wird und vergleicht GRID Game Streaming mit Netflix für Spiele.

Was bedeutet das für das Gaming-Tablet von Nvidia Shield, Android-Entwickler und Verbraucher?

Nvidia Shield könnte es dem Unternehmen ermöglichen, den Ansatz von Sony und Microsoft nachzuahmen, indem es Geld mit Spielen statt mit Hardware verdient, aber mit einer Wendung: indem es Gaming as a Service (GaaS) anbietet.

Mal sehen, wie dieser Ansatz dem Unternehmen hilft:

• Ökosystem – Nvidia wäre in der Lage, das Ökosystem zu kontrollieren, indem es ausgewählte Spiele unterstützt und einen ummauerten Garten schafft.
• Hardware – Die Spiele würden ausschließlich auf Nvidia GRID-Servern gerendert, sodass das Unternehmen schließlich sein eigener größter Hardware-Kunde werden könnte.
• Langlebigkeit – Solange der Verbraucher über Hardware verfügt, die GRID-Inhalte streamen kann, besteht keine Notwendigkeit, sie zu aktualisieren – Nvidia würde dies auf der Serverseite tun und mehr eigene Hardware verwenden.
• Effizienz – Anstatt teure Grafikkarten zu vermarkten, könnte Nvidia Rechenleistung verkaufen und installierte Hardware effizienter nutzen als einzelne Verbraucher.
• Produktpiraterie – Es besteht kein Risiko der Produktpiraterie, was Verlage ansprechen sollte.

Die Verbraucher werden auch vom GRID-Streaming profitieren, aber es gibt auch einige Nachteile:

• Komfort – Verbraucher müssen sich nicht mehr um Upgrades, Patches, Updates und Treiber kümmern.
• Wert – Anstatt einen teuren Gaming-PC zu kaufen und ihn regelmäßig aufzurüsten, könnten die Verbraucher nach Bedarf bezahlen.
• Auswahl – Mangelnde Auswahl könnte ein Problem sein, da Nvidia nur ausgewählte Titel streamen wird, sodass Verbraucher, die an Nischenspielen und -genres interessiert sind, wahrscheinlich nicht bedient werden, zumindest nicht anfangs.
• Geographie – GRID-Dienste wären nicht global verfügbar, und Server müssen sich in unmittelbarer Nähe zum Client befinden, um die Latenz gering zu halten.

Für Android-Entwickler ist Nvidia Shield, gelinde gesagt, eine gemischte Sache. Es gibt einige potenzielle Vorteile, aber es sind nicht nur gute Nachrichten:

• Leistung – Wenn das Konzept aufgeht, hätten Android-Entwickler endlich leistungsfähigere Hardware mit einer größeren Installationsbasis.
• TV — Shield dreht sich alles darum, Android in 4K ins Wohnzimmer zu bringen, sodass Entwickler auch Anwendungen erstellen könnten, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden (gerade rechtzeitig für Smart-TVs der nächsten Generation).
• Präsenz – Die Konzentration auf Konsole und Fernseher könnte Entwicklern mehr Aufmerksamkeit verschaffen als das übersättigte mobile Android-Segment.
• AAA – Bei Erfolg könnte die Initiative von Nvidia High-Budget-Android-Spiele noch weniger rentabel machen, und sie sind für die meisten Publisher bereits nicht rentabel.
• Unternehmen – Nvidia ist bereits eine Partnerschaft mit VMware eingegangen, sodass Android langfristig auch für Unternehmen eingesetzt werden könnte, aber dies ist ein hypothetisches Szenario und es würde einige Zeit dauern, bis es rentabel wird.

Wie Nvidia Shield funktioniert

Ich werde nicht viel Zeit damit verschwenden, die Feinheiten von Nvidias GRID-Technologie zu erklären, aber falls Sie mit dem Konzept nicht vertraut sind, sollte eine kurze Zusammenfassung nützlich sein. Wenn Sie an den Feinheiten von GRID und GRID SDKs interessiert sind, ist die offizielle Dokumentation von Nvidia umfangreich und online verfügbar.

Ein GRID-Server funktioniert im Wesentlichen wie eine Remote-vGPU oder eine virtuelle Spielmaschine. Die Clientseite stellt die Eingabe über Grafikbefehle bereit, die dann von der Hostschnittstelle verarbeitet und auf Hardware mit geringer Latenz gerendert werden. Der Frame-Puffer wird dann auf einem Hardware-Decoder mit geringer Latenz codiert und in Form eines komprimierten Videostreams an den Client zurückgesendet.

Die ursprüngliche Spezifikation forderte H.264-Video, aber die neueste Iteration von Nvidias SoCs, der Tegra X1, unterstützt 4K H.265 (HEVC) bei 60 fps. Dadurch kann der Stream ruckelfrei sein und flüssige Frameraten ermöglichen.

Was ist mit Latenz?

Dies ist vielleicht das größte Problem, mit dem Nvidia GRID und Cloud-Gaming im Allgemeinen konfrontiert sind. Das Streamen von Videos aus der Cloud ist eine Sache, aber das Rendern von Original-Audio- und Videoinhalten auf der Grundlage von Benutzereingaben ist etwas anderes. Mit hohen Latenzen können Gamer nicht leben; Online-Multiplayer-Gaming gibt es schon seit Jahren und Nvidia hat viel Zeit und Mühe in die Lösung des Problems gesteckt.

Nvidia schätzt die serverseitige Latenz auf 30 ms, die Netzwerklatenz auf 30 ms und die clientseitige Latenz auf weniger als 16 ms. Die Client-Decodierungs-API ist für eine niedrige Latenz von etwa 1 Frame ausgelegt. Nvidias Plan ist es, dedizierte GRID-Server in Telekommunikations-Rechenzentren bereitzustellen und die Karte mit Servern zu „fluten“, um die Latenz zu reduzieren. Das Unternehmen hat auch Partner-Middleware-Lösungen für Amazon Web Services (AWS) entwickelt.

Nvidia hat viel getan, um eine Infrastruktur zu schaffen, aber es kann eine Weile dauern, bis alle Ecken der Welt Zugang zu GRID-Diensten mit niedriger Latenz erhalten.

Wo lässt Nvidia Shield Android-Entwickler zurück?

Der Gaming-Tablet-Ansatz von Nvidia bietet Android-Entwicklern einige Möglichkeiten und Nachteile. Große Entwickler, die sich darauf konzentrieren, das Android-Äquivalent von AAA-Spielen mit großem Budget zu entwickeln, könnten einem stärkeren Wettbewerbsdruck von Nvidia GRID ausgesetzt sein, das eine weitaus bessere Qualität zu einem Aufpreis bieten kann.

Kleine oder unabhängige Entwickler, die sich auf Gelegenheitsspiele und andere Apps konzentrieren, müssen sich jedoch keine Sorgen machen. Im Gegenteil, Nvidia öffnet eine weitere Tür, in diesem Fall die Tür zum Wohnzimmer und großen hochauflösenden Bildschirmen. In Verbindung mit H.265- und VP9-Funktionen bietet Shield eine Reihe von Möglichkeiten, aber letztendlich liegt es an den Entwicklern, eine neue Generation von Killer-Apps für 4K-Fernseher zu erstellen, sei es auf Shield oder Android TV.

Zufälligerweise wird der in Taiwan ansässige Chiphersteller MediaTek SoCs für die erste Generation von Android-Fernsehern liefern, und der erste Chip wurde auf der CES 2015 angekündigt, genau wie der Tegra X1. Der MT5595-SoC von MediaTek basiert auf 32-Bit-Cortex-A17- und Cortex-A7-Kernen, aber seine GPU kann immer noch mit HEVC und VP9 und 60 fps umgehen, genau wie der Tegra X1. Android TV ist ein anderes Thema, und ich möchte es nicht in der Tiefe diskutieren, aber es gibt eindeutig viele Überschneidungen, was die Entwickler betrifft.

Die Entwicklung von Android-Anwendungen für große 4K/UHD-Displays ist das nächste große Ding, während Android Wear buchstäblich das nächste kleine Ding ist.

Auch wenn es nach einer weiteren Herausforderung und einer weiteren zu meisternden Hardwareplattform klingen mag, vergessen Sie nicht, die Vorteile der Entwicklung von Apps zu berücksichtigen, die speziell für das Wohnzimmer, für Android TV und Geräte wie Nvidias Shield entwickelt wurden:

• Weniger zu berücksichtigende Software- und Hardwareplattformen.
• Leistungsfähigere Hardware verfügbar.
• Energieeffizienz ist kein Thema.
• Sie müssen sich nur mit einem Seitenverhältnis auseinandersetzen.
• Apps werden so konzipiert, dass sie in nur zwei Auflösungen (UHD und FHD) laufen.
• Das UI-Layout wird mehr oder weniger standardisiert.
• Die Benutzererfahrung sollte bei einer Reihe verschiedener Produkte nahezu identisch sein.

Alternative Anwendungen

Bisher habe ich über Nvidias Vorstoß ins Wohnzimmer gesprochen, aber was ist mit anderen potenziellen Anwendungen? Bei so viel Rechenleistung, die über GRID auf Abruf verfügbar ist, muss es doch doch eine Möglichkeit geben, sie für etwas anderes als Spiele zu nutzen?

Das ist schwierig und ich kann nur spekulieren, aber ein paar Dinge sind bereits klar. Gaming ist nur ein Aspekt von Nvidias Parallel-Computing-Bemühungen – Unternehmensvirtualisierung ist ein anderer, obwohl es nicht viel mit Android oder dem Wohnzimmer zu tun hat.

Geräte wie Nvidia Shield oder kommende Android-TV-Geräte könnten als Drehscheibe für viele andere Geräte dienen, die Fähigkeiten unserer Smartphones erweitern und gleichzeitig als intelligente Fernbedienungen dienen, billige Tablets mit schnellem WLAN in „zweite Bildschirme“ verwandeln und neue Möglichkeiten bieten Inhalte verteilen und konsumieren.

Shield zeichnet sich durch seine Streaming-Fähigkeiten und beeindruckende Rechenleistung aus, einschließlich leistungsstarker und programmierbarer CUDA-Kerne, die für andere Dinge als Grafiken verwendet werden können. Nvidia hat bereits gezeigt, dass sogar seine mobilen GPUs, die in den neuesten Tegra-Chips verwendet werden, verwendet werden können, um 3D-Karten der Umgebung zu erstellen, rudimentäre Bewegungsverfolgung durchzuführen und mehr. Das bedeutet, dass Android-Geräte in Zukunft Kinect-ähnliche Funktionen bieten könnten, die nahtlos in andere Android-Geräte integriert sind. Wie wäre es mit interaktiven Fitnessroutinen im Wohnzimmer, unterstützt durch Bewegungsverfolgung und Fitness-Wearables? Oder Spiele, die ausschließlich für Großbildfernseher, Smart Home Control Hubs oder neue Virtual Reality (VR)-Funktionen entwickelt wurden?

Auch VR und Augmented Reality (AR) könnten von solchen Geräten profitieren, insbesondere von Nvidias GRID-Technologie. Google soll auch an Android VR arbeiten, das künftig zu Android Wear, Android TV und Android Auto gesellen wird, Details sind aber noch lückenhaft. (Ich habe die potenziellen Anwendungen des Streamings auf VR- und AR-Headsets in einem früheren Beitrag besprochen.) Inzwischen haben eine Reihe von Unternehmen neue oder aktualisierte VR-Produkte und -Technologien angekündigt, und das alles geschah innerhalb weniger Wochen auf der Mobile World Congress in Barcelona und der Game Developers Conference in San Francisco. Valve, Samsung und AMD sind nur einige der großen Namen, die es wert sind, erwähnt zu werden.

Aber wenn Nvidia Shield Streaming auf Heimkonsolen nutzen könnte, entweder über GRID oder lokal, warum nicht auch auf Mobilgeräten? Es klingt wie eine himmlische Verbindung, bei der der Großteil der Datenverarbeitung in der Cloud erfolgt, mobile Geräte für andere Aufgaben entlastet und dabei die Akkulaufzeit verbessert werden.

Leider ist dies an dieser Stelle nicht praktikabel. Nur wenige Menschen würden Zugriff auf eine solche Rechenleistung auf ihren Mobilgeräten benötigen, die bereits gut genug für Gelegenheitsspiele und sogar für einige Titel mit wirklich atemberaubender Grafik sind. Bandbreite und Latenz wären ein weiteres Problem, da 4G/LTE noch nicht überall auf der Welt verfügbar ist und in einigen Szenarien nicht schnell genug wäre. Außerdem sind moderne integrierte Modems relativ komplex; Sie nehmen auf dem SoC oft mehr Platz ein als die GPU oder alle CPU-Kerne zusammen. Außerdem ist es aus Effizienzsicht nicht gut, das Modem auf Hochtouren laufen zu lassen und alle Zahlen zu verarbeiten, um hochauflösende Inhalte zu decodieren und anzuzeigen, und würde unweigerlich einen großen Tribut an der Akkulaufzeit beanspruchen.

Theoretisch wäre es möglich, denselben Ansatz für einige Unternehmensanwendungen zu verwenden, die auf derselben Infrastruktur basieren, oder für Nischengeräte, die in einigen Branchen verwendet werden könnten. aber all das ist noch in weiter Ferne, und solche proprietären Technologien sollten den durchschnittlichen Android-Entwickler ohnehin nichts angehen.

Worauf sollten sich also Android-Entwickler, die an Nvidia Shield-Gaming-Tablets, Streaming und Android TV interessiert sind, konzentrieren? Es ist an dieser Stelle schwer zu sagen, aber der potenzielle Markt für eine neue Generation von Wohnzimmer-Apps ist riesig und sollte nicht übersehen werden. Wer weiß, vielleicht motivieren unsere Posts einige unserer Leser, sich mit diesem aufstrebenden Markt zu beschäftigen und die nächste Killer-App zu entwickeln. In diesem Fall möchte ich Sie nur eines wissen lassen: Eine Flasche Blue Label wäre schön.