Nvidia Shield — inne podejście do konsol do gier z systemem Android

Nvidia zaskoczyła wielu obserwatorów branży prezentacją konsoli do gier Shield Android podczas Game Developers Conference w San Francisco, ale opisywanie jej jako zwykłej konsoli Androida może nie być właściwym rozwiązaniem.

Shield to potężny sprzęt, z niestandardowymi 64-bitowymi rdzeniami procesora Nvidia Denver i 256 rdzeniami GPU, opartymi na najnowszej infrastrukturze firmy Maxwell. Chociaż Nvidia opisuje Tegra X1 System-on-Chip (SoC) jako „mobilny superchip z duszą konsoli”, nadal nie może się równać z najnowszymi konsolami Sony i Microsoftu. Jednak Tegra X1 jest mniej więcej na równi ze sprzętem PlayStation i Xbox poprzedniej generacji.

Czy to da twórcom gier na Androida więcej swobody w tworzeniu lepiej wyglądających gier i wprowadzaniu ich do salonu w rozdzielczościach 4K/UHD? Tak, to jedna z możliwości, ale Shield nie polega na wprowadzaniu drogich tytułów AAA na Androida.

W rzeczywistości kilka pierwszych produktów Nvidii Shield dotyczyło przesyłania strumieniowego gier PC na urządzenia z systemem Android. W tym momencie można je postrzegać jako stanowiska testowe, z możliwościami przesyłania strumieniowego jako wyróżnikiem na przesyconym rynku sprzętu z Androidem.

Konsole do gier z Androidem martwe w dniu przyjazdu

Najpierw musimy przyjrzeć się historii sukcesów i porażek konsol do gier z Androidem, a następnie zbadać koszty tworzenia gier na Androida, które mogłyby skorzystać na mocniejszym sprzęcie. Nvidia Shield może w końcu wzmocnić lub zabić niektóre aspekty tworzenia gier na Androida i są szanse, że zrobi jedno i drugie.

Mówiąc o kickstarterze, kilka lat temu grupa przedsiębiorców uruchomiła projekt Kickstarter, aby stworzyć konsolę do gier OUYA Android, która przypadkowo została oparta na sprzęcie Nvidii. Wiele osób lubi pomysł konsoli z Androidem za 99 USD, inwestycje napłynęły, ale efekt końcowy okazał się klapą. W zeszłym roku Forbes ogłosił śmierć OUYA – konsola nigdy nie miała wystarczająco dużej bazy użytkowników, więc deweloperzy nie zawracali sobie tym głowy. Nie było pieniędzy do zarobienia.

Tablet do gier Nvidia Shield kosztuje dwa razy więcej (sugerowana cena detaliczna 199 USD), ale jako produkt Nvidii powinien być bardziej atrakcyjny dla programistów Androida. Więc to powinno pomóc, prawda?

Zło.

Niewielu programistów Androida skupia się na graficznie rozbudowanych tytułach. Wymagają o wiele więcej zasobów, nie wyglądają tak dobrze, jak odpowiednie gry na konsole lub komputery PC, nie nadają się do wprowadzania dotykowego, a dzięki mnóstwu słodyczy mogą w mgnieniu oka wyczerpać baterię smartfona lub tabletu . Największe gry na Androida, a właściwie na wszystkie platformy mobilne, to gry casualowe, a nie tak zwane tytuły „AAA”. Rovio i King nie zbili fortuny na wymyślnych grach z fotorealistyczną grafiką, skupili się na grach casualowych, w które można było grać na praktycznie każdym smartfonie. Te gry nie obciążały zbytnio SoC i baterii, więc możesz zabić trochę czasu bez zabijania telefonu komórkowego.

Kolejnym problemem jest dławienie. Telefony komórkowe i tablety nie rozpraszają dobrze ciepła, więc chociaż mogą zapewnić doskonałą wydajność na papierze, jeśli są zmuszone do pracy pod obciążeniem przez dłuższy czas, SoC cofnie się i będzie działać na niższych zegarach, aby pozostać w granicach jego powłoka termiczna, pogarszając w ten sposób wydajność.

Konsole do gier i dekodery z systemem Android nie mają tych niedociągnięć, ponieważ nie opierają się na zasilaniu bateryjnym i mogą być zaprojektowane tak, aby rozpraszały znacznie więcej ciepła ze względu na ich większą formę.

Nie oznacza to jednak, że programiści Androida będą gromadzić się, aby tworzyć dla nich gry; baza użytkowników jest tak mała, że ​​programiści nie mogli odzyskać swoich pieniędzy, ponieważ tworzenie dobrze wyglądających strzelanek i gier akcji wymaga więcej zasobów niż tworzenie zwykłych gier, takich jak Flappy Bird. Z drugiej strony, ostatnie badania wskazują, że każdego dnia publikowanych jest ponad 200 gier na Androida. Większość z tych tytułów nigdy nie zyskuje znaczącej popularności, ponieważ rynek jest przepełniony. Mając to na uwadze, próba przejścia na konsole Android TV lub Android może mieć sens dla niektórych programistów.

Więc jaki jest koniec gry Nvidii?

Nvidia jest w pełni świadoma tego problemu, podobnie jak inni producenci sprzętu. Właśnie dlatego nie mamy wielu konsol do gier z Androidem i dlatego większość dużych marek unika ich. Model biznesowy też nie ma większego sensu. Sony i Microsoft nie zarabiają dużo na sprzęcie, w rzeczywistości w momencie premiery sprzedają nowe konsole poniżej kosztów, ponieważ kontrolują ekosystem i zarabiają na grach, a nie na konsolach. To oczywiście nie dotyczy i nie może dotyczyć Androida.

Jednak Nvidia uważa, że ​​rozwiązała ten problem. Po co zawracać sobie głowę tworzeniem gier AAA na Androida, skoro można zamiast tego używać tytułów na komputery PC? Po co renderować zawartość lokalnie na urządzeniu, jeśli można ją przesyłać strumieniowo? Po co zarabiać na sprzęcie, jeśli możesz zarabiać na usługach? Może to brzmieć jak strzał w księżyc, ale Nvidia jest przekonana, że ​​zadziała i porównuje GRID Game Streaming do Netflix w grach.

Co to oznacza dla tabletów do gier Nvidia Shield, programistów Androida i konsumentów?

Nvidia Shield może pozwolić firmie na naśladowanie podejścia Sony i Microsoftu, zarabiając pieniądze na grach, a nie na sprzęcie, ale z niespodzianką: oferując Gaming as a Service (GaaS).

Zobaczmy, jak takie podejście pomaga firmie:

• Ekosystem — Nvidia byłaby w stanie kontrolować ekosystem, wspierając wybrane gry, tworząc otoczony murem ogród.
• Sprzęt — gry byłyby renderowane wyłącznie na serwerach Nvidia GRID, więc firma mogłaby ostatecznie stać się swoim własnym największym klientem sprzętowym.
• Długowieczność — dopóki konsument ma sprzęt zdolny do strumieniowego przesyłania treści GRID, nie będzie potrzeby jego aktualizacji — Nvidia zrobiłaby to po stronie serwera, wykorzystując więcej własnego sprzętu.
• Wydajność — Zamiast sprzedawać drogie karty graficzne, Nvidia mogłaby sprzedawać moc obliczeniową i wykorzystywać zainstalowany sprzęt wydajniej niż indywidualni konsumenci.
• Piractwo — nie ma ryzyka piractwa, co powinno przemawiać do wydawców.

Konsumenci również skorzystają na przesyłaniu strumieniowym GRID, ale są też pewne wady:

• Wygoda — Konsumenci nie musieliby już zawracać sobie głowy uaktualnieniami, poprawkami, aktualizacjami i sterownikami.
• Wartość — zamiast kupować drogi komputer do gier i regularnie go aktualizować, konsumenci będą mogli płacić na bieżąco.
• Wybór — brak wyboru może być problemem, ponieważ Nvidia będzie streamować tylko wybrane tytuły, więc konsumenci zainteresowani niszowymi grami i gatunkami prawdopodobnie nie byliby usatysfakcjonowani, przynajmniej nie na początku.
• Geografia — usługi GRID nie byłyby dostępne na całym świecie, a serwery muszą znajdować się blisko klienta, aby ograniczyć opóźnienia.

Jeśli chodzi o programistów Androida, Nvidia Shield to co najmniej mieszana torba. Są pewne potencjalne korzyści, ale to nie wszystkie dobre wieści:

• Moc — jeśli koncepcja wystartuje, programiści Androida w końcu będą mieli do dyspozycji potężniejszy sprzęt, z większą bazą instalacyjną.
• Telewizja — Shield polega na przeniesieniu Androida do salonu w rozdzielczości 4K, więc programiści mogą również tworzyć aplikacje zaprojektowane specjalnie do tego celu (w sam raz dla inteligentnych telewizorów nowej generacji).
• Ekspozycja — Skupienie się na konsoli i telewizji może zapewnić programistom większą ekspozycję niż przesycony segment mobilnego Androida.
• AAA — Jeśli się powiedzie, inicjatywa Nvidii może sprawić, że wysokobudżetowe gry na Androida będą jeszcze mniej opłacalne, a dla większości wydawców już nie są opłacalne.
• Enterprise — Nvidia nawiązała już współpracę z VMware, więc na dłuższą metę Android może być również wykorzystywany w przedsiębiorstwach, ale jest to hipotetyczny scenariusz i zajmie trochę czasu, zanim stanie się opłacalny.

Jak działa Nvidia Shield

Nie będę tracić czasu na wyjaśnianie niuansów technologii GRID firmy Nvidia, ale jeśli nie znasz tej koncepcji, krótkie podsumowanie powinno się przydać. Jeśli interesuje Cię bardziej szczegółowy aspekt pakietów GRID i GRID SDK, oficjalna dokumentacja Nvidii jest obszerna i dostępna online.

Serwer GRID zasadniczo działa jak zdalny vGPU lub wirtualna maszyna do gier. Strona klienta dostarcza dane wejściowe za pomocą poleceń graficznych, które są następnie obsługiwane przez interfejs hosta i renderowane na sprzęcie o niskich opóźnieniach. Bufor ramki jest następnie kodowany w dekoderze sprzętowym o niskim opóźnieniu i wysyłany z powrotem do klienta w postaci skompresowanego strumienia wideo.

Oryginalna specyfikacja wymagała wideo H.264, ale najnowsza iteracja układów SoC Nvidii, Tegra X1, obsługuje 4K H.265 (HEVC) przy 60 klatkach na sekundę. Oznacza to, że strumień może być wolny od zacinania i umożliwiać płynną liczbę klatek na sekundę.

A co z opóźnieniem?

To chyba największy problem, z jakim boryka się Nvidia GRID i ogólnie gra w chmurze. Strumieniowe przesyłanie wideo z chmury to jedno, ale renderowanie oryginalnych treści audio i wideo na podstawie danych wejściowych użytkownika to coś innego. Gracze nie mogą żyć z dużymi opóźnieniami; gry online dla wielu graczy istnieją od lat, a Nvidia włożyła wiele czasu i wysiłku w rozwiązanie tego problemu.

Nvidia szacuje opóźnienie po stronie serwera na 30 ms, opóźnienie sieci na 30 ms, a opóźnienie po stronie klienta na mniej niż 16 ms. Interfejs API dekodowania klienta został zaprojektowany z myślą o niskim opóźnieniu wynoszącym około 1 klatki. Plan Nvidii polega na wdrożeniu dedykowanych serwerów GRID w telekomunikacyjnych centrach danych i „zalaniu mapy” serwerami w celu zmniejszenia opóźnień. Firma zaprojektowała również partnerskie rozwiązania middleware w Amazon Web Services (AWS).

Nvidia zrobiła wiele, aby stworzyć infrastrukturę, ale może minąć trochę czasu, zanim wszystkie zakątki globu uzyskają dostęp do usług GRID o niskim opóźnieniu.

Gdzie Nvidia Shield zostawia programistów Androida?

Podejście Nvidii do tabletów do gier oferuje programistom Androida kilka możliwości i wad. Wielcy programiści skupieni na stworzeniu odpowiednika na Androida wysokobudżetowych gier AAA mogą napotkać większą presję konkurencyjną ze strony Nvidii GRID, która może oferować znacznie lepszą jakość za wyższą cenę.

Jednak mali lub niezależni programiści skupieni na grach casualowych i innych aplikacjach nie mają się czym martwić. Wręcz przeciwnie, Nvidia otwiera kolejne drzwi, w tym przypadku drzwi do salonu i duże ekrany o wysokiej rozdzielczości. W połączeniu z funkcjami H.265 i VP9, ​​Shield oferuje szereg możliwości, ale ostatecznie to programiści muszą stworzyć nową generację zabójczych aplikacji dla telewizorów 4K, czy to na Shield, czy na Android TV.

Przypadkowo tajwański producent chipów, MediaTek, dostarczy SoC dla pierwszej generacji telewizorów z systemem Android, a pierwszy układ został ogłoszony na targach CES 2015, podobnie jak Tegra X1. SoC MT5595 firmy MediaTek jest oparty na 32-bitowych rdzeniach Cortex-A17 i Cortex-A7, ale jego procesor graficzny nadal może obsługiwać HEVC i VP9 oraz 60 klatek na sekundę, podobnie jak Tegra X1. Android TV to inny temat i nie chcę go szczegółowo omawiać, ale wyraźnie widać, że pokrywa się wiele, jeśli chodzi o deweloperów.

Tworzenie aplikacji na Androida dla dużych wyświetlaczy 4K/UHD to kolejna wielka rzecz, podczas gdy Android Wear to dosłownie kolejna drobnostka.

Choć może to brzmieć jak kolejne wyzwanie i kolejna platforma sprzętowa do opanowania, nie zapomnij wziąć pod uwagę korzyści płynących z tworzenia aplikacji zaprojektowanych specjalnie do salonu, dla Android TV i urządzeń takich jak Nvidia's Shield:

• Mniej platform programowych i sprzętowych do wzięcia pod uwagę.
• Dostępny mocniejszy sprzęt.
• Wydajność energetyczna nie jest problemem.
• Masz do czynienia tylko z jednym współczynnikiem proporcji.
• Aplikacje będą działać tylko w dwóch rozdzielczościach (UHD i FHD).
• Układ interfejsu użytkownika będzie mniej lub bardziej ustandaryzowany.
• Doświadczenie użytkownika powinno być prawie identyczne w wielu różnych produktach.

Alternatywne aplikacje

Do tej pory mówiłem o wejściu Nvidii do salonu, ale co z innymi potencjalnymi zastosowaniami? Przy tak dużej mocy obliczeniowej dostępnej na żądanie za pośrednictwem GRID, z pewnością musi istnieć sposób na wykorzystanie jej do czegoś innego niż gry?

To trudna sprawa i mogę tylko spekulować, ale kilka rzeczy jest już jasnych. Gry to tylko jeden z aspektów pracy równoległej Nvidii – wirtualizacja korporacyjna to kolejny, chociaż nie ma ona wiele wspólnego z Androidem czy salonem.

Urządzenia takie jak Nvidia Shield lub nadchodzące telewizory z systemem Android mogą służyć jako koncentrator dla wielu innych urządzeń, rozszerzając możliwości naszych smartfonów, by pełniły funkcję inteligentnych pilotów, przekształcając tanie tablety z szybką łącznością bezprzewodową w „drugie ekrany”, oferując nowe sposoby na rozpowszechniać i konsumować treści.

Shield wyróżnia się możliwościami przesyłania strumieniowego i imponującą mocą przetwarzania, w tym potężnymi i programowalnymi rdzeniami CUDA, które można wykorzystać do celów innych niż grafika. Nvidia wykazała już, że nawet jej mobilne procesory graficzne, używane w najnowszych układach Tegra, mogą być wykorzystywane do tworzenia trójwymiarowych map otoczenia, podstawowego śledzenia ruchu i nie tylko. Oznacza to, że w przyszłości urządzenia z systemem Android mogą oferować funkcje podobne do Kinect, bezproblemowo zintegrowane z innymi urządzeniami z systemem Android. Co powiesz na interaktywne procedury fitness w salonie, wspierane przez śledzenie ruchu i urządzenia do noszenia na ciele? Lub gry zaprojektowane wyłącznie z myślą o telewizorach z dużym ekranem, centrach sterowania inteligentnym domem lub nowych funkcjach wirtualnej rzeczywistości (VR)?

VR i Rozszerzona Rzeczywistość (AR) również mogą skorzystać z takich urządzeń, a zwłaszcza z technologii GRID firmy Nvidia. Mówi się również, że Google pracuje nad Android VR, który w przyszłości dołączy do Android Wear, Android TV i Android Auto, ale szczegóły wciąż są pobieżne. (W poprzednim poście omawiałem potencjalne zastosowania streamingu na zestawach VR i AR). W międzyczasie wiele firm ogłosiło nowe lub zaktualizowane produkty i technologie VR, a wszystko to wydarzyło się w ciągu kilku tygodni w Mobile World Kongres w Barcelonie i Game Developers Conference w San Francisco. Valve, Samsung i AMD to tylko niektóre z wielkich nazwisk, o których warto wspomnieć.

Ale jeśli Nvidia Shield mogłaby korzystać z przesyłania strumieniowego na konsolach domowych, za pośrednictwem GRID lub lokalnie, dlaczego nie używać jej również na urządzeniach mobilnych? Brzmi to jak mecz wykonany w niebie, ponieważ większość obliczeń odbywa się w chmurze, odciążając urządzenia mobilne do innych zadań i poprawiając przy tym żywotność baterii.

Niestety w tym momencie nie jest to praktyczne. Niewiele osób potrzebowałoby dostępu do takiej mocy obliczeniowej na swoich urządzeniach mobilnych, które są już wystarczająco dobre do gier okazjonalnych, a nawet niektórych tytułów z naprawdę oszałamiającą grafiką. Przepustowość i opóźnienia byłyby kolejnym problemem, ponieważ 4G/LTE wciąż nie jest powszechnie dostępne na całym świecie, aw niektórych scenariuszach nie byłoby wystarczająco szybkie. Ponadto nowoczesne modemy zintegrowane są stosunkowo złożone; często zajmują więcej miejsca na SoC niż na GPU lub wszystkich rdzeniach CPU razem wziętych. Poza tym uruchamianie modemu na pełnych obrotach i analizowanie wszystkich liczb w celu dekodowania i wyświetlania treści w wysokiej rozdzielczości nie jest dobre z punktu widzenia wydajności i nieuchronnie miałoby duży wpływ na żywotność baterii.

Teoretycznie byłoby możliwe zastosowanie tego samego podejścia do niektórych aplikacji korporacyjnych zbudowanych na tej samej infrastrukturze lub do urządzeń niszowych, które mogłyby być używane w niektórych branżach; ale to wszystko jest daleko, a takie zastrzeżone technologie i tak nie powinny dotyczyć przeciętnego programisty Androida.

Na czym więc powinni skupić się programiści Androida zainteresowani tabletami do gier Nvidia Shield, streamingiem i Android TV? W tym momencie trudno powiedzieć, ale potencjalny rynek aplikacji do salonu nowej generacji jest ogromny i nie należy go pomijać. Kto wie, może nasze posty zmotywują niektórych naszych czytelników do przyjrzenia się temu rozwijającemu się rynkowi i wymyślenia kolejnej zabójczej aplikacji. W takim przypadku chcę, żebyś wiedział tylko jedno: butelka Blue Label byłaby fajna.