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爆红的“内插帧”技术是手机游戏的未来?实测一番后我知道了真相

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这几年的旗舰芯片,基本上都发挥良好没翻车。用上了自研核心的高通,和大力推行全大核架构的发哥,更是在能效稳步提升的同时,GPU性能逐年暴涨。

旗舰手机这边,自然也是配置节节高涨,虽说部分机子可能会在影像这块做点取舍,但是2K分辨率和120Hz刷新率早就成了标配,各种散热技术也是层出不穷,散热片的面积在短短两年时间内翻了一番,风冷、液冷乃至液金的概念也被搬了上来,在性能释放这块不遗余力。

但具体落到我们手上,真玩起游戏来……好像体验并没有多少改变啊,分辨率依然是跑不满2K,几款大型游戏最多只有864P,帧率依然是跑不完120帧,甚至还有新出的大型游戏不论配置一律锁定在30帧的情况。

而且这游戏玩久了,该掉帧还是掉帧,该发热还是发热,当然,现在这些旗舰芯片是到不了烫手的程度,但这游戏的帧率就像是坐上了过山车,在玩《鸣潮》《奇迹暖暖》时更是如此。

好家伙,你们这些宣传,根本信不了一点。

为了解决这种问题,部分主打游戏性能的机型就会选择通过搭载“独显芯片”的做法,借助这枚芯片对游戏画面进行加工,在原本游戏画面的基础上实现插帧、超分功能,以此实现提升帧率的同时降低功耗,这种看似违背能效比表现的效果。

结果到了一加这边,为了宣传新品Ace5系列,近段时间李杰则是在疯狂宣传自家的内插帧特性“风驰游戏内核”,并放出豪言:“未来更多厂商会放弃外挂独显芯片,选择GPU原生级超帧方案”,也因此在数码社区里引发了不小的争议。



(图源:微博)

先不论这里面有多少吹牛的成分,问题就出在这里。

既然都已经有了对游戏高分辨率+高帧率更进一步的内插帧解决方案,为什么现在还会有手机厂商坚持使用看似“体验更差”的外插帧“独显芯片”?内插帧和外插帧技术之间的区别是什么,它们真的是一加高管口中所说的替代关系吗,以及如今这类外挂芯片还有多大作用呢?

答案是不会自己出现的,跟着我的测试看下去就知道了。

内插帧与外插帧有何不同?

在开始对比之前,我们需要了解一下“内插帧”技术和“外插帧”技术的区别。

目前市面上这些号称搭载了“独显芯片”的游戏手机,他们所采用的其实都是“外插帧”技术,这项技术早在智能电视上面就有普及,比较专业的说法叫MEMC,也就是运动补偿功能。

整个实现的过程很简单,厂商会单独在手机中塞入一颗外挂“独显芯片”,在特定的应用里头,这枚芯片就会对视频或游戏的原始帧进行分析,识别出每一帧之间的运动变化,然后根据分析结果会生成新的过渡帧,从而提高整体帧率,使画面看起来更加流畅。



(图源:Youtube)

如图所示,当60帧的画面中,车辆分别处于画面的左侧和右侧,那么独显芯片就会判断这台车辆从画面的右侧行驶至左侧,并为其添加车辆位于画面中间的过渡帧,形成一个更加连贯的画面。

这样做,就可以通过每两帧之间插入1帧/2帧的方式,把游戏帧率从传统的60帧提升到72帧甚至是144帧。

不仅如此,使用外挂“独显芯片”,既可以提供帧率,还能在一定程度上分担GPU的渲染压力,例如把GPU渲染的原生画面帧率降低到46帧,然后通过“独显芯片”重复渲染至72帧,这样GPU的渲染压力显著减少,整机功耗和发热量也会下降,独显芯片的作用也就体现出来了。



当然,问题也是存在的,主要就是MEMC技术的那几个老问题。

一是画面显示,MEMC技术将每帧图像分成若干个像素块,然后预测计算填补帧速,这样做确实能在快速运动的状态下照顾到那些高速运动的物体,但也会导致这些物体边缘出现马赛克和色斑,甚至出现重影。

二是输入延迟,这个其实很好理解,游戏画面是实时生成的,要求操作和画面显示高度同步;而MEMC是一种后期技术,是在图像生成后,再利用硬件和软件去计算生成本不存在的帧,画面经过处理后自然就有了延迟。

总之,你们只要知道任何电视的游戏模式,都是画面直出,没有任何后加工的状态,就能明白这项技术对输入延迟能带来多大的影响了。

至于“内插帧”技术,实际上也不是什么新鲜概念了。

你可以把它理解成英伟达DLSS 3帧生成技术,或者是AMD的FSR 3帧生成技术,可以基于GPU里面正在渲染画面的运动矢量和深度信息来做帧预测,和MEMC技术只通过分析图像变化来猜测运动相比,准确率更高、效果更好。

运用在性能强劲的英伟达RTX 40系列显卡上,“内插帧”技术最高能在对原始帧渲染影响不大的前提下将帧率提高至4倍,而用在手机上,只需要将60帧插至120帧,就能得到相当不错的游戏体验了。



(图源:英伟达)

缺点自然也有,操作延迟虽然比“外插帧”好,但依然会是一个值得关注的问题,AMD直接建议在启用FSR 3帧生成之前确保游戏能以60+FPS运行,以减少该技术引入的延迟问题。

其次,像这种基于GPU渲染的“内插帧”技术,是需要芯片厂商和游戏厂商去逐个游戏进行适配的,时至今日,支持DLSS 3的游戏依然不足百款,支持高通“内渲染”技术的游戏更是只有十款左右。

谁也不知道自己常玩的游戏,究竟能否成为下一款被适配的游戏。

内插帧释放性能,外插帧更加节能

接下来,就该进入到实际测试环节了。

首先大家需要知道的是,其实从上一代旗舰芯片,也就是骁龙8 Gen3和天玑9300开始,这些我们熟悉的旗舰芯片基本都内置了插帧、超分功能,只是主流厂商都没有去选择调用它们,原因的话……看完测试结果你就知道了。

其次,即便这些旗舰芯片理论上都能开启插帧、超分功能,但是各家厂商的使用策略也是截然不同的,米系产品完全不支持内插帧,黑厂会把外插帧和内插帧混淆来用,而蓝厂则是坚定的外插帧支持者。

在产品的选择上,我们这次用的是搭载天玑9300+处理器和自研电竞芯片Q1的iQOO Z9 Turbo+以及搭载天玑9300+处理器的真我Neo 7,这两款产品正好是市面上少有的同处理器,但不同插帧方案的产品。



(图源:雷科技)

除此之外,我们还准备了一加Ace 5的数据来加以印证,顺便可以看一下高通和联发科在内插帧功能上的不同。

先说游戏,这次我们一共准备了六款游戏进行测试,其中有两款比较常见的热门游戏,两款虽然不太热门但也有一定忠实玩家的游戏,以及两款相对比较冷门一点的游戏,算是涵盖了比较常见的方方面面。



(图源:雷科技)

在我们选出的六款游戏中,真我Neo 7只支持在《绝区零》《崩坏:星穹铁道》中开启超分/插帧功能,而一加Ace 5只支持在《原神》《崩坏:星穹铁道》中同时开启超分、超帧、游戏画面HDR处理功能。

至于iQOO Z9 Turbo+这边,不仅支持其中五款游戏的插帧功能,还支持《原神》《王者荣耀》等游戏的超分+插帧并行能力,按照官方的说法,这款芯片目前已经适配了30款以上游戏的画面超分功能,并支持百款以上游戏的插帧。

值得一提的是,这个名单限制本质上只是iQOO适配过的名单,如果是稍微会折腾一点的玩家,就可以在不Root的情况下,借助软件跳过官方白名单,让所有软件、游戏实现超分插帧……



(图源:酷安)

接下来,我们先以iQOO和真我两家都有适配的《绝区零》为例,来看看他们的实际表现。

此前,采用“外插帧”技术的机型在打开插帧后,游戏画面需要经过“独显芯片”绘制输出以提高帧率,甚至会出现绘制重复帧的状态,所以往往会出现不跟手的情况,而“内插帧”在这方面就会好不少。

为了测试操作延迟,我们采用1080P+960帧慢动作录制,测试从手指按下去到画面内角色做出反应的时间,结果如下:



(图源:雷科技)

在开启插帧后,真我的操作延迟似乎还有所下降,合理怀疑这是因为“内插帧”技术会允许GPU渲染的生成帧能够接收输入指令;而iQOO这边生成的渲染帧应该是无法接收输入指令的,但是操作延迟也没有提升到一个非常夸张的水平。

再来看看画面,或许是因为经验上的差距,iQOO通过“外插帧”生成的画面,反而比真我“内插帧”生成的画面错误要更少一些,但是整个人体在运动时依然存在着一点模糊的边框,这也是“外插帧”方案难以彻底解决的问题。

但就目前来说,初出茅庐的手机“内插帧”和成熟的“外插帧”,在画面上的差距其实并不明显。



(图源:雷科技,realme)



(图源:雷科技,一加)

再看看实际帧率,尽管两款机子采用的都是天玑9300+处理器,但实际iQOO Z9 Turbo+的帧率波动要比真我Neo 7来得稳定不少,同时整机平均功耗也会低一些,体验上也相对更出色一些。

开启插帧后,iQOO Z9 Turbo+可以将画面帧数插至144帧,采用的是原生48帧+1插2的做法,实际游戏运行帧率比较稳定,整机功耗相比于原生60帧运行甚至下降了近1/4,机身温度也有一定的下降。



(图源:雷科技)

作为对比,真我Neo 7则可以将画面帧数插至90帧,采用的是原生45帧+1插1的做法,实际游戏运行10分钟后,便会因为整机过热退出超级帧率,而且整机峰值功耗来到了惊人的近9W的水平。



(图源:雷科技)

真要说的话,真我Neo 7的30帧插60帧模式,可能还更加实用一些。

再来看看《原神》,iQOO Z9 Turbo+可以将画面超分插帧1.5K+72帧,采用的依然是原生36帧+1插1的做法,同时开启超分和插帧后,整机功耗和原生60帧运行差别不大,就是机身温度会偏高一些。



(图源:雷科技,实际帧率需要*2)

而一加Ace 5这边,则可以将画面超分插帧至900P+120帧,采用的是原生60帧+1插1的做法,实际游戏过程中的表现足够稳定,平均帧数约118.4帧,整机功耗则从原生60帧运行的4W出头来到了6W左右。



(图源:雷科技)

由此可以看出,在芯片性能足够的情况下,“内插帧”功能确实有能力带来更出色的游戏体验,“外插帧”功能的实际体验确实相形见绌。

最后,我们也测试了一下只有iQOO Z9 Turbo+(或者说搭载“独显芯片”的手机)才能开启的冷门游戏超分/插帧。

从测试结果来看,诸如《绿茵信仰》《巅峰极速》和《永劫无间》这样的游戏,在单纯开启插帧的情况下,整机功耗可以降低约1/4,而在同时开启超分和插帧后,整机功耗也就和原生运行的时候差不多。



(图源:雷科技)

“外插帧”确实是更节能、更通用的一种选择。

在游玩诸如MOBA、赛车或是体育竞技类游戏的时候,这种通用类型的插帧对操作的影响还是挺明显的,虽然画面帧率上去了,但是对应的操作响应时间却没有上去,会让你在操作赛车漂移时感到一种有点奇怪的黏滞感,需要习惯一下才能上手。

技术是双刃剑,从来没有完美解法?

文章最后,我们照例来总结一下,但这次就用问答的形式来进行。

Q:为什么现在还会有手机厂商坚持使用看似“体验更差”的外插帧“独显芯片”?

A:因为直到目前为止,各家旗舰芯片的“内插帧”依然高度仰赖着芯片厂商的适配,真我一共就支持两款游戏,一加Ace 5系列也就支持《原神》《崩坏:星穹铁道》《王者荣耀》《和平精英》《英雄联盟手游》《穿越火线:枪战王者》等十来款游戏。



(图源:一加)

换句话说,这项技术虽好,但不一定支持你玩的游戏。从这个角度去考虑的话,像iQOO 13这样的产品会在芯片本身支持“内插帧”的情况下,依然舍得搭载自研电竞芯片Q2去适配“外插帧”的理由就很好理解了,总不能说宣传得很强很猛,但一到手就说还没适配吧。

Q:真的如一加高管口中所说的那样,“内插帧”技术是“外插帧”技术的上位替代吗?如今这类外挂“独显芯片”还有多大作用呢?

从技术的角度来看,二者的原理可谓截然不同,这点我们在前面已经陈述过了。

在成本允许的情况下,相对完美的设计应该是同时支持两项技术,在支持“内插帧”的游戏上启动GPU插帧,然后利用“插帧芯片”来支持更丰富的游戏阵容,这才是最适合玩家的做法。

而且你可能不信,事实上,现在依然有不少酷安网友现在依然在为一加Ace 5系列放弃外挂“独显芯片”感到不满。



(图源:酷安)

即使把游戏体验抛在一边,这颗“独显芯片”同时也能为视频提供超分辨率、运动补偿和实时SDR转HDR等支持,图像输出延迟对观看没有影响,所以几乎任何视频都可以使用MEMC技术插帧,甚至能够有效降低观影时的整机功耗。

当然,如果视频码率本来就够低的话,视频超分其实也救不回来就是了。

总的来说,目前市面上就没有完美的插帧方案,手机“内插帧”不是,手机“外插帧”也不是,就连电脑上的DLSS 3.0帧生成技术和AFMF2帧生成技术,如今也在为改善错误帧和降低延迟而不断更新着。

在我看来,各家厂商与其在这琢磨让旗舰手机突破体验帧数上限的法子,还不如学学AMD FSR,先鼓捣整个通用的超分插帧技术,起码让那堆卡在四十帧的新中端机,重新找回六十帧的感觉。

虽然可能提升不会很大,但只要有提升,那我们就是欢迎的。

毕竟这蚊子腿再小,它也是肉嘛~

25年1月7日,CES(国际消费电子展) 2025 即将盛大开幕,雷科技报道团蓄势待发,即将飞赴美国·拉斯维加斯现场全程报道,敬请关注。



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