“游戏的未来属于AI”,每当小编在NBA 2K游戏中被电脑队友无厘头的操作坑害时,都会默默在心里坚定这个想法。一方面确实因为小编期待在游戏过程中拥有更好的体验,另一方面,AI在当下也确实非常火,尽管在它前进的道路上可能还有很多意想不到的事情会发生,但没有人能够否定它确实是未来趋势这个事实。
任何事情都是循序渐进的,AI的应用也是,例如在移动端,AI被用于系统流畅度的优化,拍照的智能识别,实时翻译,语音助手等,这些看似基础的应用会随着技术的进步深刻地改变我们的生活,而游戏和AI的结合,将会改变我们的娱乐方式。
游戏的未来属于AI,而游戏的现在正在被AI慢慢改造,这些“改造”在目前还是潜移默化的。小编认为,在这方面最好的例子是来自高通的人工智能引擎AI Engine,它正在以一种悄无声息的方式改变着移动端的游戏。
AI改变游戏的机理
AI是什么?在《
AI不是科幻电影里的洪水猛兽,而是被慢慢变革的生活方式》这篇文章中,IT之家小编做过一些讨论,总结来说,AI本质上就是一种更接近人类思考方式的新型算法,没错,是一种算法。智能手机上,所有的能力归根结底都是运算,所以AI改变游戏,本质上是改变游戏运算的算法。
手机上哪些组件是运算的核心?答案是CPU、GPU,但是我们知道,CPU和GPU各有擅长的运算逻辑,CPU擅长单一却复杂的运算,而GPU擅长大量简单却重复繁琐的运算,而AI的算法和传统的算法都不同,怎么办?有人想到为AI增加一个专门的运算核心,但这不是唯一的解决方案,例如高通打造的AI Engine就通过综合调配CPU和GPU的运算能力来高效地运行AI算法,同时在这个基础上加入了一个专门面向AI处理的硬件核心Hexagon张量加速器。充分利用了骁龙的异构多核可编程架构,来解决AI的运算需求。
IT之家小编认为,后者或许更适合移动端游戏的场景。我们知道,游戏对于智能硬件而言是一项需要调用各方面组件进行处理的复杂任务,当然,最主要的是CPU和GPU。在进行游戏时,首先对CPU的运算处理能力有较高的要求,在一些比较大的游戏场景中,运算负荷较大,需要性能强大的CPU予以支持,在系统加载方面不仅需要CPU的能力,还需要整个系统带宽的支持。在整个游戏运行过程当中,非常多场景切换也是需要CPU来做多线的工作。因此,CPU决定了游戏体验的基础。
而GPU方面,则主要负责游戏画面的图形渲染。游戏是通过画面与用户进行交互,游戏画面的流畅度、画质的逼真程度关系到游戏的核心体验,而这和图形渲染的能力息息相关。计算机将存储在内存中的形状转换成实际绘制在屏幕上的对应图形的过程称叫做渲染,由于游戏画面是连续运动的,所以图形渲染对速度有很高的要求。GPU的并行计算能力使其能够快速将图形结果计算出来并在屏幕的所有像素中进行显示,这是串行架构的CPU无法做到的,所以,GPU对游戏的交互体验也有着至关重要的作用。
所以,具体到AI在游戏方面的应用如果能让CPU和GPU彼此配合进行AI运算,显然这样高效的AI处理方式能为游戏带来全方位的体验升级,高通的AI Engine就是这样做的。不仅如此,高通还在CPU和GPU的基础上,将Hexagon向量处理器也引入进来。
Hexagon向量处理器是移动异构运算必要的处理引擎,它能够以较低的功耗高性能地处理各种各样的任务,非常擅长在低功耗下处理声音、图像增强功能以及高级摄像头和传感器信号处理等涉及向量数学的应用工作负载,所以现在的应用场景越来越广泛,可以说是AI神经网络运算的“得力助手”。当然,在游戏画面渲染等过程中也会产生大量的向量运算,所以Hexagon向量处理器十分适合处理游戏运行中产生的大量运算。
而且随着手机游戏对AI性能的要求越来越高,以及神经网络技术的飞速发展,高通最新第四代AI Engine的Hexagon处理器不但集成了4个Hexagon向量加速器,还新增了一个高通自主设计的全新AI处理核心——Hexagon张量加速器,它可以独立完成神经网络运算,让AI Engine的性能表现得到了进一步提升。
当然,仅有硬件层面具备AI神经网络运算的能力是不够的,就像一个乐队,硬件模块只是一个个天赋异禀的乐手,他们还需要一个指挥,才能奏响真正的AI交响曲,而这个指挥,就是高通第四代AI Engine平台的各种软件和工具,它们负责智能地协调CPU、GPU、Hexagon处理器等硬件之间的运算分配,同时也能够让开发者们更便捷地实现大量创新,打造出色的AI应用。
具体来说,高通第四代人工智能引擎AI Engine的软件平台,包括骁龙神经处理引擎SDK、Android NN API以及Hexagon Neutral Network(NN)库等。骁龙神经处理引擎(NPE)支持Tensorflow,Caffe和Caffe2等深度学习框架,可以让开发者选择合适的运算内核来满足用户体验;Android NN API则可以让开发者能通过安卓系统直接访问骁龙平台;NN库则可以让AI算法直接在Hexagon向量处理器上运行。通过软件平台的支持和智能调配,在游戏运行过程中才能最大程度地优化画面、性能、功耗等各方面的表现。