云游戲可能要發(fā)展到新階段：GeForce NOW比游戲機(jī)的延遲還低？

關(guān)注云游戲的玩家應(yīng)該知道，“云游戲”至少到目前為止都還不是玩電子游戲的主流方案。從不同研究機(jī)構(gòu)公布的2024云游戲市場(chǎng)價(jià)值來(lái)看，云游戲在整個(gè)游戲行業(yè)的市場(chǎng)份額應(yīng)該是剛剛超過(guò)了1%，雖然部分機(jī)構(gòu)認(rèn)為2030年其市場(chǎng)價(jià)值占比有機(jī)會(huì)達(dá)到10%（via Grand View Research, Precedence Research)...

拋開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈阻力不談，對(duì)游戲玩家而言，云游戲的主要問(wèn)題大概集中在延遲和畫(huà)質(zhì)兩方面。畫(huà)質(zhì)大概率受限于串流編碼壓縮致畫(huà)面分辨率和動(dòng)態(tài)清晰度不夠，延遲則主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定導(dǎo)致的高延遲，都令云游戲的游戲體驗(yàn)不夠美麗，或者相比在本地玩游戲仍有較大差距。

就云游戲的畫(huà)質(zhì)問(wèn)題，目前似乎還沒(méi)有特別多的量化研究；但延遲方向的研究論文，則從本世紀(jì)10年代就不少了。大部分近代論文都認(rèn)為，云游戲的高延遲，令其無(wú)法適用于諸如FPS、動(dòng)作、競(jìng)技等延遲敏感型游戲。但如果說(shuō)現(xiàn)在云游戲比本地游戲的響應(yīng)延遲還低，那市場(chǎng)情況又將是怎樣呢？

最近的Gamescom上，NVIDIA就提到新版GeForce NOW Ultimate（5080）下的云游戲響應(yīng)延遲能做到30ms，相比PS5 Pro游戲主機(jī)本地玩相同游戲的49ms還低；而且據(jù)說(shuō)畫(huà)質(zhì)達(dá)到“前所未有”的影視級(jí)水平。這真的有可能嗎？

雖然今年NVIDIA在Gamescom之上發(fā)布的新技術(shù)和產(chǎn)品更新不只有GeForce NOW，且國(guó)內(nèi)大部分玩家暫時(shí)還享受不到GeForce NOW服務(wù)，但這次GeForce NOW的更新對(duì)云游戲的整體發(fā)展必然是有積極作用的——所以我們期望簡(jiǎn)單撰文談一談。

就像是在PC本地玩游戲？

NVIDIA在媒體會(huì)上說(shuō)，本次GeForce NOW更新的目標(biāo)是讓云游戲體驗(yàn)，就像在PC本地玩游戲——嘗試解決的兩大問(wèn)題就是畫(huà)質(zhì)和延遲。先不談畫(huà)質(zhì)（云游戲領(lǐng)域提升畫(huà)質(zhì)的研究?jī)?yōu)先級(jí)似乎是顯著低于降低延遲的），簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)“延遲”。

從終端用戶的角度來(lái)看，這里的“延遲”在很多自10年代開(kāi)始的研究中，一般是指響應(yīng)延遲（response delay）：比較符合直覺(jué)的定義是，從按下鼠標(biāo)或鍵盤(pán)的那一刻起，一直到屏幕對(duì)該操作做出響應(yīng)的第一幀，這之間的時(shí)間就可以被定義為響應(yīng)時(shí)間或響應(yīng)延遲。

對(duì)于本地游戲而言，常見(jiàn)的研究將響應(yīng)延遲切分成幾個(gè)部分：輸入延遲（輸入設(shè)備本身的兩次相鄰采樣事件之間的時(shí)間）、游戲管線CPU時(shí)間（例如處理輸入操作、實(shí)現(xiàn)游戲邏輯的時(shí)間）、游戲管線GPU時(shí)間（顯卡渲染游戲下一幀的時(shí)間）、幀傳輸（將幀從backbuffer傳往frontbuffer，以及到達(dá)顯示屏的時(shí)間）、屏幕響應(yīng)時(shí)間（屏幕顯示該幀的時(shí)間）。在此，我們將這部分延遲稱(chēng)為A延遲。

關(guān)注NVIDIA技術(shù)的讀者應(yīng)該知道，類(lèi)似NVIDIA Reflex之類(lèi)的技術(shù)降低了其中某些環(huán)節(jié)的延遲。還有G-Sync之類(lèi)的技術(shù)也對(duì)總體的延遲產(chǎn)生了影響。

而對(duì)云游戲來(lái)說(shuō)——作為一種典型的SaaS模型，其原理無(wú)非是在服務(wù)器/數(shù)據(jù)中心進(jìn)行游戲邏輯計(jì)算和圖形渲染，然后把畫(huà)面?zhèn)鬟f到用戶本地顯示出來(lái)的過(guò)程——傳輸網(wǎng)絡(luò)通常就是互聯(lián)網(wǎng)。

來(lái)源：Measuring the latency of cloud gaming systems

所以除了上述響應(yīng)延遲，還要加上另外幾個(gè)延遲要素：上行數(shù)據(jù)傳輸（把鼠標(biāo)操作之類(lèi)的用戶輸入，傳輸?shù)皆朴螒蚍?wù)器的時(shí)間）、捕獲與編碼游戲畫(huà)面（捕獲服務(wù)器渲染的幀，并將其編碼為視頻流的時(shí)間）、下行數(shù)據(jù)傳輸（將視頻流傳往客戶端的時(shí)間）、解碼（本地將視頻流解碼為顯示畫(huà)面）。這部分延遲稱(chēng)作B延遲。

似乎從直覺(jué)來(lái)看，云游戲相較本地游戲還增加了這么多新的環(huán)節(jié)，其延遲必然大于本地游戲。不過(guò)這里還需要考慮一種可能性：部分paper提到，由于云上硬件設(shè)備通常可以用旗艦級(jí)配置，則A延遲相較很多玩家的本地游戲設(shè)備，可以做到更短；加上縮短與客戶端之間的地理位置距離之類(lèi)的方案，達(dá)成B延遲的壓縮，則讓云游戲的延遲整體低于本地游戲延遲，也是完全可能的。

只不過(guò)至少?gòu)?018年以前的paper來(lái)看，似乎也還沒(méi)有云游戲服務(wù)真正做到了這樣的理想水平：無(wú)論是借助CDN讓邊緣數(shù)據(jù)中心更靠近玩家客戶端降低B延遲，還是服務(wù)端借助軟硬件升級(jí)來(lái)降低A延遲——一般云游戲會(huì)增加40-150ms的延遲。那么NVIDIA這次是怎么做的呢？

Blackwell版的GeForce NOW

NVIDIA在媒體會(huì)上提到GeForce NOW更新了幾個(gè)大項(xiàng)：（1）服務(wù)器引入GeFoce RTX 5080；（2）CQS（Cinematic Quality Streaming，影視級(jí)畫(huà)質(zhì)串流）；（3）低延遲串流（low latency streaming）；（4）新的合作伙伴設(shè)備；（5）新游戲加入；（6）Install-to-Play...

這里面和延遲相關(guān)的主要是(1)(3)。(2)是畫(huà)質(zhì)方面的提升（即便它必然也和延遲有關(guān)），而(4)(5)(6)是生態(tài)構(gòu)建相關(guān)的。所以我們先看看(1)和(3)。

第（1）點(diǎn)顯然是能夠有效降低A延遲的舉措——雖然就服務(wù)器集群的角度來(lái)看，這里的A延遲包含的變量會(huì)顯著多于玩家PC單設(shè)備，比如GPU、節(jié)點(diǎn)、機(jī)柜之間的通信；這也是NVIDIA每次發(fā)布新顯卡之后，GeForce NOW都會(huì)跟進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)。新版的基礎(chǔ)設(shè)施名為GeForce RTX 5080 SuperPod Network。

NVIDIA表示，這批新的SuperPod機(jī)柜服務(wù)器裝配“特別版本的RTX 5080”——云化以后實(shí)現(xiàn)RTX 5080相似性能的底層硬件想必也未必就是RTX 5080顯卡本身；CPU則為4.4GHz主頻、8核16線程的AMD Ryzen Threadripper Pro，“相比現(xiàn)有的GeForce NOW服務(wù)器快50%”；系統(tǒng)內(nèi)存大小加倍。

另外就是SuperPod互連網(wǎng)絡(luò)，采用ConnectX-7 SmartNIC，以及Rivermax技術(shù)（一個(gè)協(xié)同NVIDIA GPU, ConnectX NIC和Bluefield DPU的networking SDK，幫助實(shí)現(xiàn)更低延遲、更好的可擴(kuò)展性）——這里尤表現(xiàn)為基于ConnectX NIC和Bluefield DPU從硬件層面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)木珳?zhǔn)控制，即所謂的hardware packet pacing。

對(duì)于GeForce NOW Ultimate會(huì)員而言，新版即可享受這部分基礎(chǔ)設(shè)施更新。Blackwell新架構(gòu)自不必多說(shuō)，今年CES期間發(fā)布的GeForce RTX 50系顯卡更新達(dá)成圖形渲染和AI性能提升之外，引入DLSS 4、RTX Mega Geometry（實(shí)時(shí)處理大量復(fù)雜幾何體的渲染技術(shù)）、神經(jīng)渲染達(dá)成的完整光線追蹤支持等。關(guān)注NVIDIA最新技術(shù)的讀者應(yīng)該知道，DLSS 4技術(shù)除了超分、多幀生成等，Reflex之類(lèi)的技術(shù)本身也著力在大幅降低A延遲。

媒體會(huì)上還提到新的SuperPod面向Ultimate會(huì)員，提供48GB的frame buffer存儲(chǔ)資源，相較RTX 4080服務(wù)器的Tensor core數(shù)量多1倍，可達(dá)成更好的AI性能表現(xiàn)，尤其對(duì)于AI模型驅(qū)動(dòng)的智能NPC支持（如NVIDIA ACE）；整體上相比RTX 4080服務(wù)器，RTX 5080 SuperPod性能提升至多2.8倍（應(yīng)當(dāng)是指對(duì)于每個(gè)用戶的實(shí)際游戲幀數(shù)提升），和PS 5 Pro游戲機(jī)相比則快了3倍。

RTX 5080加持的GeForce NOW支持的分辨率和幀率選項(xiàng)包括5K 60/120fps、1080p 360fps、1440p 240fps。

RTX PRO服務(wù)器

值得一提的是，前不久的SIGGRAPH上NVIDIA發(fā)布了基于Blackwell的RTX PRO系統(tǒng)，單系統(tǒng)內(nèi)8個(gè)RTX Pro 6000 Blackwell服務(wù)器版，而且服務(wù)器是2U規(guī)格。或許它和GeForce RTX 5080 SuperPod是不同的對(duì)外宣傳形態(tài)。多提一句，NVIDIA在SIGGRAPH媒體會(huì)上也確認(rèn)了RTX PRO服務(wù)器是OVX系統(tǒng)的正式接班人。

LLS低延遲串流技術(shù)方案

針對(duì)GeForce NOW整個(gè)鏈條上的延遲優(yōu)化，如前文所述，NVIDIA談到所謂的LLS低延遲串流方案——這應(yīng)該是一組技術(shù)方案的集合。媒體會(huì)上NVIDIA就此強(qiáng)調(diào)了從三個(gè)環(huán)節(jié)入手降低云游戲延遲：GeForce NOW服務(wù)器側(cè)、網(wǎng)絡(luò)、端側(cè)設(shè)備。

服務(wù)器側(cè)也就是上一個(gè)段落提到的GeForce RTX 5080 SuperPod Network，包含NVIDIA Reflex低延遲、Rivermax技術(shù)（Rivermax主要著眼的應(yīng)該是降低RTX 5080 SuperPod網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)部的延遲，所以我們將其歸入A延遲）。

真正來(lái)到網(wǎng)絡(luò)傳輸這部分——也就是我們所說(shuō)的B延遲，NVIDIA表示與運(yùn)營(yíng)商合作優(yōu)化針對(duì)云游戲的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。“過(guò)去幾十個(gè)月，我們和這些ISP就L4S技術(shù)進(jìn)行合作，大幅降低數(shù)據(jù)包在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)难舆t。”NVIDIA對(duì)此處L4S網(wǎng)絡(luò)（Low Latency, Low Loss, Scalable Throughput）提到“已經(jīng)開(kāi)始在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中測(cè)試L4S技術(shù)”。

這就需要與運(yùn)營(yíng)商合作了——現(xiàn)有合作方包括T-Mobile、Comcast、英國(guó)電信等。L4S是一種新型的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（RFC 9330，目標(biāo)在于降低延遲、最小化數(shù)據(jù)包損失、盡可能維持高吞吐）——NVIDIA官網(wǎng)此前有提到部分機(jī)制如GeForce NOW流量會(huì)標(biāo)記ECN-Capable Transport，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，支持L4S的路由器標(biāo)記Congestion Experienced，然后GeForce NOW會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整比特率和幀同步。更具體的機(jī)制，感興趣的同學(xué)可以去看看L4S標(biāo)準(zhǔn)。

最后就是客戶端側(cè)了，也就是支持跑GeForce NOW的端側(cè)設(shè)備，低延遲技術(shù)點(diǎn)包括云G-Sync實(shí)現(xiàn)的刷新率同步，以及Reflex可達(dá)成的360fps串流。

基于這三個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，有了文首提到更新基礎(chǔ)設(shè)施過(guò)后的GeForce NOW Ultimate 360Hz模式下，可做到低至30ms的響應(yīng)延遲（網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為RTD往復(fù)延遲10ms）——具體是在玩《守望先鋒2》之時(shí)達(dá)成的效果，“這可不是從客戶端或應(yīng)用往數(shù)據(jù)中心的ping時(shí)間，而是玩游戲的整體延遲”——所謂的click-to-photon，即前文定義的“響應(yīng)延遲”。

雖然我們認(rèn)為和PS 5 Pro（120Hz模式下響應(yīng)延遲49ms）這種較老的硬件去比價(jià)值也并不大，但要知道這的確是云游戲和本世代游戲機(jī)的對(duì)比，還是足夠令人驚嘆的。NVIDIA表示，這樣的延遲表現(xiàn)令GeForce NOW完全能夠勝任競(jìng)技游戲，《守望先鋒2》《漫威爭(zhēng)鋒》《戰(zhàn)地2042》都不在話下。于是NVIDIA把GeForce NOW稱(chēng)作“新一代主機(jī)”，“就像用本地游戲PC一樣”。

畫(huà)質(zhì)據(jù)說(shuō)有大提升

新硬件及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)普及可能也需要一定的時(shí)間，其中更要看ISP運(yùn)營(yíng)商是否足夠給力，30ms的確是相當(dāng)有吸引力的數(shù)字——即便對(duì)位于不同地理位置的GeForce NOW或其他云游戲用戶而言，與其最近的分布式網(wǎng)絡(luò)部署的邊緣數(shù)據(jù)中心也至關(guān)重要。而云游戲體驗(yàn)另一個(gè)至關(guān)重要的因素就是畫(huà)質(zhì)了。

通常數(shù)據(jù)中心渲染過(guò)后的畫(huà)面經(jīng)過(guò)編碼壓縮，通過(guò)傳往客戶端再解碼，可能令高動(dòng)態(tài)畫(huà)面的畫(huà)質(zhì)大幅下降，表現(xiàn)為模糊、馬賽克等——玩過(guò)云游戲的讀者應(yīng)該都深有感觸。對(duì)于畫(huà)質(zhì)問(wèn)題，NVIDIA這次引入了名為CQS（Cinematic Quality Streaming，影視級(jí)畫(huà)質(zhì)串流）方案，據(jù)說(shuō)能讓云游戲的畫(huà)質(zhì)“大幅提升”（huge improvements）。

“工程師在我們的串流軟件（streaming software）中實(shí)施了多個(gè)新技術(shù)；我們構(gòu)建起了新的模式，所有這些設(shè)置都能讓GFN在畫(huà)面方面媲美本地游戲PC。”具體的項(xiàng)目包括上圖這些，比如YUV 4:4:4 Chroma色彩采樣格式——有助于實(shí)現(xiàn)更銳利的邊緣、更清晰的文字和UI元素、更好的梯度，以及更準(zhǔn)確的色彩還原；還有AV1 + RPR（reference picture resampling），實(shí)現(xiàn)更平滑的分辨率切換和更穩(wěn)定的串流。

另外CQS技術(shù)集也加入了AI特性（AI Video Filter），有助于實(shí)現(xiàn)更清晰的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，看起來(lái)應(yīng)當(dāng)也屬于一種本地畫(huà)面的動(dòng)態(tài)構(gòu)建了——不知道是否需要以及需要多少本地AI算力支持。

媒體會(huì)上NVIDIA給出了《黑神話：悟空》云游戲過(guò)程中，開(kāi)啟CQS之后和傳統(tǒng)模式下（基于RTX 4080的服務(wù)器）的畫(huà)質(zhì)對(duì)比。尤其游戲中的綠植細(xì)節(jié)，用上CQS之后的本代GeForce NOW明顯具備更優(yōu)的畫(huà)質(zhì)，動(dòng)態(tài)畫(huà)面呈現(xiàn)也“前所未有的好”（better than ever）。據(jù)說(shuō)在《刺客信條：影》《黑神話：悟空》《四海兄弟：故鄉(xiāng)》等游戲中，畫(huà)質(zhì)都有大幅提升。

具體有多好，大概就要等實(shí)際上手用戶的真實(shí)評(píng)價(jià)了。而且到目前為止，云游戲的畫(huà)質(zhì)應(yīng)當(dāng)都還沒(méi)有可量化的明確指標(biāo)。

新游戲和其他新特性

在RTX 5080 SuperPod network、LLS、CQS的加持下，NVIDIA稱(chēng)這次更新是GeForce NOW歷史上最大幅度的一次發(fā)布。至少這些新技術(shù)和新思路，應(yīng)該是可以啟發(fā)云游戲整個(gè)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的。這些更新預(yù)計(jì)在9月份上線，會(huì)員訂閱價(jià)格保持不變。當(dāng)然除了技術(shù)特性達(dá)成更低的延遲和更好的畫(huà)質(zhì)，豐富游戲庫(kù)和生態(tài)也是傳統(tǒng)更新項(xiàng)目了。

在移動(dòng)掌機(jī)領(lǐng)域，NVIDIA宣布兩款設(shè)備體驗(yàn)更新：Steam Deck現(xiàn)在支持在GeForce NOW以90fps串流玩游戲，且“相比本地玩游戲，續(xù)航翻倍”，“我們實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，有時(shí)甚至能達(dá)到3倍續(xù)航”；另一款聯(lián)想Legion Go S，支持120fps玩GeForce NOW，“也可以連接電視串流4K 120fps”。游戲外設(shè)方面，新增了對(duì)于羅技Racing Wheels力反饋方向盤(pán)和LG 2025、2026電視與顯示器的4K 120fps with HDR和5K 120fps OLED串流支持。

這波加入GeForce NOW的最新3A游戲包括有《無(wú)主之地4》《使命召喚：黑色行動(dòng)7》《消逝的光芒：野獸》等——能跑在新版Blackwell基礎(chǔ)設(shè)施下的最早一批游戲預(yù)計(jì)會(huì)有20款，后續(xù)每周都會(huì)有新游戲加入。另外值得一提的是這次新發(fā)布的“Install-to-Play”——這應(yīng)該是個(gè)面向玩家可以把游戲下載到云存儲(chǔ)資源之上，藉由訂閱存儲(chǔ)容量玩到更多Steam游戲的方案——和中國(guó)用戶關(guān)系也不大，就不多做介紹了。

其他NVIDIA在Gamescom上的技術(shù)發(fā)布，除了更多游戲支持RTX技術(shù)集（主要是光追和DLSS 4）外，還有幾個(gè)關(guān)鍵：

· 對(duì)于CES上發(fā)布的RTX Hair（讓頭發(fā)細(xì)節(jié)和光影看起來(lái)都更出色的技術(shù)特性，如上圖），游戲《奪寶奇兵：古老之圈》開(kāi)始采用；

· Mod工具RTX Remix社區(qū)出現(xiàn)很多新東西，比如說(shuō)新的Adobe Substance插件（Skurtyyskirts），還有人做了基于紋理自動(dòng)生成自發(fā)光貼圖的工具，以及對(duì)于更多老游戲的兼容支持——包括有人做了RTX Remix和虛幻1引擎的適配（D3D9DrvRTX？）；

· RTX Remix新版本增加了粒子系統(tǒng)（Particle System），老游戲加入粒子之后就能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的光影、反射、碰撞等真實(shí)效果...

· 基于NVIDIA ACE的新游戲《Oversight Bureau》發(fā)布，這是個(gè)完全基于語(yǔ)音的解謎游戲——即玩家通過(guò)麥克風(fēng)講話和游戲互動(dòng)，游戲有個(gè)“敘事引擎”，藉由AI模型來(lái)理解用戶輸入，并且輸出對(duì)應(yīng)的預(yù)錄好的內(nèi)容推進(jìn)游戲，AI推理完全在本地進(jìn)行；

· 游戲AI助手Project G-Assist更新，新版本使用的系統(tǒng)資源大幅降低，且能在理解用戶請(qǐng)求的情況下，就自動(dòng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的插件完成任務(wù)；

· Project G-Assist社區(qū)和生態(tài)也在完善中，涌現(xiàn)了不少新的插件擴(kuò)展AI助手的能力，比如可搜索特定游戲相關(guān)攻略的Omniplay，本地生圖的Flux等；新插件可通過(guò)Mod.io訪問(wèn)使用；

· NVIDIA App更新：提供DLSS override全局開(kāi)關(guān)；以及RTX 40系顯卡現(xiàn)在也開(kāi)始支持Smooth Motion；更多控制面板的功能選項(xiàng)加入到NVIDIA App之中。

這些內(nèi)容若單獨(dú)撰文都有大量篇幅可呈現(xiàn)，受限于精力和時(shí)間，本文就不做詳述了。至少?gòu)拿襟w會(huì)來(lái)看，NVIDIA在本屆Gamescom上最讓我們感到驚艷的還是GeForce NOW。

它的進(jìn)化除了展示生態(tài)中超過(guò)2000款游戲內(nèi)容，以及這10多年來(lái)云游戲技術(shù)的發(fā)展，很大程度上也表現(xiàn)出NVIDIA在系統(tǒng)層面及數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力的提升——其自身AI基礎(chǔ)設(shè)施、AI技術(shù)的發(fā)展，也為GeForce NOW服務(wù)提供了大量能力儲(chǔ)備。

經(jīng)過(guò)本次更新，云游戲說(shuō)不定有機(jī)會(huì)進(jìn)入到新篇章。