Nvidia Shield — новый взгляд на игровые консоли Android

Nvidia удивила многих отраслевых обозревателей запуском игровой консоли Shield Android на конференции разработчиков игр в Сан-Франциско, но описывать ее как простую консоль Android, возможно, было бы неправильно.

Shield — это мощное аппаратное обеспечение с собственными 64-битными ядрами ЦП Nvidia Denver и 256 ядрами графического процессора, основанными на новейшей инфраструктуре Maxwell компании. Хотя Nvidia описывает Tegra X1 System-on-Chip (SoC) как «мобильный суперчип с душой консоли», он все же не может конкурировать с последними консолями от Sony и Microsoft. Тем не менее, Tegra X1 примерно соответствует аппаратному обеспечению PlayStation и Xbox предыдущего поколения.

Итак, даст ли это разработчикам игр для Android больше возможностей для разработки более привлекательных игр и переноса их в гостиную в разрешениях 4K/UHD? Да, это одна из возможностей, но цель Shield не в том, чтобы вывести на Android дорогие игры ААА-класса.

Фактически, первые несколько продуктов Nvidia Shield были предназначены для потоковой передачи компьютерных игр на устройства Android. На данный момент их можно рассматривать как испытательные стенды, а возможности потоковой передачи — как отличительную черту на перенасыщенном рынке оборудования для Android.

Игровые приставки Android мертвы по прибытии

Сначала нам нужно взглянуть на историю успехов и неудач игровых консолей Android, а затем изучить стоимость разработки игр для Android, которые могли бы выиграть от более мощного оборудования. Nvidia Shield может в конечном итоге улучшить или убить некоторые аспекты разработки игр для Android, и есть вероятность, что он сделает и то, и другое.

Говоря о кикстарте, несколько лет назад группа предпринимателей запустила проект на Kickstarter по созданию игровой консоли OUYA Android, которая, по совпадению, была основана на оборудовании Nvidia. Многим понравилась идея Android-консоли за 99 долларов, хлынули инвестиции, но конечный результат оказался провальным. В прошлом году Forbes объявил OUYA мертвой — у консоли никогда не было достаточно большой пользовательской базы, поэтому разработчики не заморачивались с ней. Не было денег.

Игровой планшет Nvidia Shield стоит в два раза дороже (рекомендованная розничная цена 199 долларов), но как продукт Nvidia он должен быть более привлекательным для разработчиков Android. Так это должно помочь, верно?

Неправильно.

Очень немногие разработчики Android сосредотачиваются на графически интенсивных играх. Они требуют гораздо больше ресурсов, они не выглядят так хорошо, как нормальные консольные или ПК-игры, они не очень хороши для сенсорного ввода, и с большим количеством глазных конфет они могут быстро разрядить аккумулятор смартфона или планшета. . Самые большие игры для Android и вообще для всех мобильных платформ — это казуальные игры, а не так называемые игры «ААА». Rovio и King не заработали состояние на разработке сложных игр с фотореалистичной графикой, они сосредоточились на казуальных играх, в которые можно было играть практически на любом смартфоне. Эти игры не сильно нагружали SoC и аккумулятор, поэтому вы могли убить время, не убивая свой мобильный телефон.

Троттлинг — еще одна проблема. Мобильные телефоны и планшеты плохо рассеивают тепло, поэтому, хотя на бумаге они могут обеспечить отличную производительность, если они вынуждены работать под нагрузкой в ​​течение продолжительных периодов времени, SoC будет снижать скорость и работать на более низких тактовых частотах, чтобы оставаться в пределах нормы. свою тепловую оболочку, что ухудшает производительность.

Игровые консоли и телевизионные приставки Android не страдают от этих недостатков, поскольку они не зависят от заряда батареи и могут рассеивать гораздо больше тепла из-за своей большей формы.

Однако это не означает, что разработчики Android будут собирать для них игры; база пользователей настолько мала, что разработчики не могут вернуть свои деньги, поскольку разработка красивых шутеров и экшн-игр требует больше ресурсов, чем создание казуальных игр, таких как Flappy Bird. С другой стороны, недавние исследования показывают, что каждый день публикуется более 200 игр для Android. Большинство из этих названий никогда не набирают значительных оборотов, так как рынок переполнен. Имея это в виду, попытка перейти на Android TV или консоли Android может иметь смысл для некоторых разработчиков.

Итак, каков эндшпиль Nvidia?

Nvidia полностью осознает эту проблему, как и другие производители оборудования. Вот почему у нас не так много игровых консолей Android и почему большинство крупных брендов избегают их. Бизнес-модель также не имеет особого смысла. Sony и Microsoft не зарабатывают много денег на оборудовании, фактически при запуске они склонны продавать новые консоли ниже себестоимости, поскольку они контролируют экосистему и зарабатывают деньги на играх, а не на консолях. Очевидно, что это не относится и не может относиться к Android.

Однако Nvidia считает, что решила эту проблему. Зачем разрабатывать игры AAA для Android, если вместо этого вы можете использовать игры для ПК? Зачем рендерить контент локально на устройстве, если его можно транслировать? Зачем пытаться заработать на оборудовании, если можно заработать на услугах? Это может звучать как авантюра, но Nvidia уверена, что это сработает, и сравнивает GRID Game Streaming с Netflix для игр.

Что это означает для игровых планшетов Nvidia Shield, разработчиков Android и потребителей?

Nvidia Shield может позволить компании подражать подходу Sony и Microsoft, зарабатывая деньги на играх, а не на оборудовании, но с изюминкой: предлагая игры как услугу (GaaS).

Давайте посмотрим, как такой подход помогает компании:

• Экосистема — Nvidia сможет контролировать экосистему, поддерживая избранные игры, создавая огороженный сад.
• Аппаратное обеспечение — игры будут рендериться исключительно на серверах Nvidia GRID, поэтому компания в конечном итоге может стать крупнейшим покупателем оборудования.
• Долговечность . Пока у потребителя есть оборудование, способное транслировать GRID-контент, нет необходимости обновлять его — Nvidia будет делать это на стороне сервера, используя больше собственного оборудования.
• Эффективность — вместо того, чтобы продавать дорогие видеокарты, Nvidia могла бы продавать вычислительную мощность и использовать установленное оборудование более эффективно, чем отдельные потребители.
• Пиратство . Риска пиратства нет, что должно понравиться издателям.

Потребители также выиграют от потоковой передачи GRID, но есть и некоторые недостатки:

• Удобство — потребителям больше не придется возиться с апгрейдами, исправлениями, обновлениями и драйверами.
• Ценность — вместо того, чтобы покупать дорогой игровой ПК и регулярно обновлять его, потребители смогут платить по мере использования.
• Выбор — отсутствие выбора может быть проблемой, поскольку Nvidia будет транслировать только избранные игры, поэтому потребители, интересующиеся нишевыми играми и жанрами, вероятно, не будут обслуживаться, по крайней мере, на начальном этапе.
• География — сервисы GRID не будут доступны по всему миру, а серверы должны находиться в непосредственной близости от клиента, чтобы снизить задержку.

Что касается разработчиков Android, Nvidia Shield — это, мягко говоря, смешанный пакет. Есть некоторые потенциальные преимущества, но это не все хорошие новости:

• Мощность . Если эта концепция взлетит, у разработчиков Android, наконец, появится более мощное оборудование, с которым можно будет поиграть, с большей базой установок.
• TV — Shield предназначен для переноса Android в гостиную в формате 4K, поэтому разработчики также могут создавать приложения, специально предназначенные для этой цели (как раз вовремя для смарт-телевизоров следующего поколения).
• Экспозиция . Сосредоточение внимания на консолях и ТВ может дать разработчикам больше информации, чем в перенасыщенном сегменте мобильных Android.
• AAA — В случае успеха инициатива Nvidia может сделать высокобюджетные игры для Android еще менее жизнеспособными, а они уже не приносят прибыли большинству издателей.
• Предприятие — Nvidia уже сотрудничает с VMware, поэтому в долгосрочной перспективе Android можно будет использовать и для предприятий, но это гипотетический сценарий, и потребуется некоторое время, чтобы он стал жизнеспособным.

Как работает Nvidia Shield

Я не буду тратить много времени на объяснение тонкостей технологии GRID от Nvidia, но если вы не знакомы с этой концепцией, краткое изложение должно вам пригодиться. Если вас интересуют тонкости GRID и GRID SDK, официальная документация Nvidia обширна и доступна в Интернете.

Сервер GRID по сути работает как удаленный vGPU или виртуальная игровая машина. Клиентская сторона обеспечивает ввод с помощью графических команд, которые затем обрабатываются хост-интерфейсом и отображаются на оборудовании с малой задержкой. Затем буфер кадра кодируется аппаратным декодером с малой задержкой и отправляется обратно клиенту в виде сжатого видеопотока.

Первоначальная спецификация требовала видео H.264, но последняя версия SoC Nvidia, Tegra X1, поддерживает 4K H.265 (HEVC) со скоростью 60 кадров в секунду. Это означает, что поток может быть без задержек и обеспечивать плавную частоту кадров.

Как насчет задержки?

Это, пожалуй, самая большая проблема, стоящая перед Nvidia GRID и облачными играми в целом. Потоковое видео из облака — это одно, а рендеринг оригинального аудио- и видеоконтента на основе пользовательского ввода — совсем другое. Геймеры не могут жить с высокими задержками; Многопользовательские онлайн-игры существуют уже много лет, и Nvidia потратила много времени и усилий на решение этой проблемы.

Nvidia оценивает задержку на стороне сервера в 30 мс, задержку в сети в 30 мс и задержку на стороне клиента менее 16 мс. Клиентский API декодирования рассчитан на низкую задержку около 1 кадра. План Nvidia состоит в том, чтобы развернуть выделенные серверы GRID в телекоммуникационных центрах обработки данных и «наполнить карту» серверами, чтобы сократить задержки. Компания также разработала партнерские промежуточные программные решения для Amazon Web Services (AWS).

Nvidia много сделала для создания инфраструктуры, но может пройти некоторое время, прежде чем все уголки земного шара получат доступ к грид-сервисам с малой задержкой.

Где Nvidia Shield оставляет разработчиков Android?

Подход Nvidia к игровым планшетам предлагает несколько возможностей и недостатков для разработчиков Android. Крупные разработчики, сосредоточенные на создании Android-эквивалента высокобюджетных игр AAA, могут столкнуться с более сильным конкурентным давлением со стороны Nvidia GRID, которая может предложить значительно более высокое качество по более высокой цене.

Однако небольшим или независимым разработчикам, ориентированным на казуальные игры и другие приложения, не о чем беспокоиться. Напротив, Nvidia открывает еще одну дверь, в данном случае дверь в гостиную и большие экраны высокой четкости. В сочетании с возможностями H.265 и VP9 Shield предлагает целый ряд возможностей, но в конечном итоге разработчики должны создать новое поколение потрясающих приложений для 4K-телевизоров, будь то Shield или Android TV.

Так совпало, что тайваньский производитель чипов MediaTek поставит SoC для первого поколения Android-телевизоров, а первый чип был анонсирован на выставке CES 2015, как и Tegra X1. MediaTek MT5595 SoC основан на 32-битных ядрах Cortex-A17 и Cortex-A7, но его графический процессор по-прежнему может обрабатывать HEVC и VP9 и 60 кадров в секунду, как и Tegra X1. Android TV — это отдельная тема, и я не хочу обсуждать ее подробно, но очевидно, что в том, что касается разработчиков, много общего.

Разработка Android-приложений для больших дисплеев 4K/UHD — это следующая большая задача, а Android Wear — буквально следующая мелочь.

Хотя это может показаться еще одной проблемой и еще одной аппаратной платформой, которую нужно освоить, не забывайте учитывать преимущества разработки приложений, специально предназначенных для гостиной, для Android TV и таких устройств, как Nvidia Shield:

• Меньшее количество программных и аппаратных платформ, которые необходимо учитывать.
• Доступно более мощное оборудование.
• Энергоэффективность не является проблемой.
• Вам нужно иметь дело только с одним соотношением сторон.
• Приложения будут работать только в двух разрешениях (UHD и FHD).
• Компоновка пользовательского интерфейса будет более или менее стандартизирована.
• Пользовательский опыт должен быть практически одинаковым для разных продуктов.

Альтернативные приложения

До сих пор я говорил о набеге Nvidia на жилые комнаты, но как насчет других потенциальных приложений? С такой большой вычислительной мощностью, доступной по запросу через GRID, наверняка должен быть способ использовать ее для чего-то другого, кроме игр?

Это сложный вопрос, и я могу только догадываться, но некоторые вещи уже ясны. Игры — это лишь один аспект усилий Nvidia в области параллельных вычислений, а корпоративная виртуализация — еще один, хотя он не имеет большого отношения к Android или гостиной.

Такие устройства, как Nvidia Shield или будущие Android-телевизоры, могут служить концентратором для многих других устройств, расширяя возможности наших смартфонов, превращая их в интеллектуальные пульты дистанционного управления, превращая дешевые планшеты с быстрой беспроводной связью во «вторые экраны», предлагая новые способы распространять и потреблять контент.

Shield выделяется своими возможностями потоковой передачи и впечатляющей вычислительной мощностью, включая мощные программируемые ядра CUDA, которые можно использовать не только для графики, но и для других целей. Nvidia уже продемонстрировала, что даже ее мобильные графические процессоры, используемые в последних чипах Tegra, можно использовать для создания 3D-карт окружения, элементарного отслеживания движения и многого другого. Это означает, что в будущем устройства Android могут предлагать возможности, подобные Kinect, легко интегрированные с другими устройствами Android. Как насчет интерактивных занятий фитнесом в гостиной, подкрепленных отслеживанием движений и носимыми фитнес-устройствами? Или игры, предназначенные исключительно для телевизоров с большим экраном, центров управления умным домом или новых возможностей виртуальной реальности (VR)?

Виртуальная реальность и дополненная реальность (AR) также могут выиграть от таких устройств, особенно от технологии Nvidia GRID. Также сообщается, что Google работает над Android VR, которая в будущем присоединится к Android Wear, Android TV и Android Auto, но подробности пока туманны. (Я обсуждал потенциальные приложения потоковой передачи на гарнитурах VR и AR в предыдущем посте.) Тем временем ряд компаний анонсировали новые или обновленные продукты и технологии VR, и все это произошло за считанные недели на выставке Mobile World. Конгресс в Барселоне и Конференция разработчиков игр в Сан-Франциско. Valve, Samsung и AMD — лишь некоторые из громких имен, о которых стоит упомянуть.

Но если Nvidia Shield может использовать потоковую передачу на домашних консолях либо через GRID, либо локально, почему бы не использовать ее и на мобильных устройствах? Звучит так, как будто союз заключен на небесах: большая часть вычислений выполняется в облаке, разгружая мобильные устройства для других задач и увеличивая время автономной работы в процессе.

К сожалению, на данный момент это нецелесообразно. Немногим людям понадобится доступ к такой вычислительной мощности на своих мобильных устройствах, которые уже достаточно хороши для казуальных игр и даже для некоторых игр с действительно ошеломляющей графикой. Пропускная способность и задержка будут еще одной проблемой, так как 4G/LTE все еще не широко распространены по всему миру, а в некоторых сценариях это будет недостаточно быстро. Кроме того, современные интегрированные модемы относительно сложны; они часто занимают больше места на SoC, чем GPU или все ядра CPU вместе взятые. Кроме того, запуск модема на полную мощность и обработка всех чисел для декодирования и отображения контента с высоким разрешением не очень хороши с точки зрения эффективности и неизбежно приведут к значительному снижению срока службы батареи.

Теоретически можно было бы использовать тот же подход для некоторых корпоративных приложений, построенных на той же инфраструктуре, или для нишевых устройств, которые можно было бы использовать в некоторых отраслях; но до всего этого далеко, и такие проприетарные технологии не должны волновать среднестатистического Android-разработчика в любом случае.

Итак, на чем должны сосредоточиться разработчики Android, заинтересованные в игровых планшетах Nvidia Shield, потоковой передаче и Android TV? На данный момент трудно сказать, но потенциальный рынок приложений для гостиной нового поколения огромен, и его не следует упускать из виду. Кто знает, может быть, наши публикации побудят некоторых из наших читателей изучить этот развивающийся рынок и придумать следующее убойное приложение, и в этом случае я просто хочу, чтобы вы знали одну вещь: бутылка Blue Label была бы кстати.