云服务厂商大手笔入局，云游戏力破三大传统市场桎梏

电子发烧友报道（文/周凯扬）随着今年疫情的爆发，各个行业都受到了冲击，而游戏产业却实现了逆增长。不仅如此，尚在探索阶段的云游戏也加大了渗透率，而在5G网络的进一步普及下，云游戏用户数量将呈现飞速增长的趋势。

Stadia云游戏 / 谷歌

 
云游戏是通过云计算技术，在云端服务器上运行的游戏串流至终端设备的游戏形式。如今不仅微软、索尼和任天堂等传统游戏发行厂商在推进这种形式，谷歌、亚马逊、腾讯、阿里巴巴和华为等云服务提供商也在入局。今年开始，这些厂商都相继公布或推出了自己的云游戏服务，比如谷歌去年底推出了Stadia，微软于今年9月正式推出了xCloud，亚马逊紧随其后公布了自己的云游戏服务Luna，腾讯的Start云游戏也于10月开启了公测。
 
云游戏的面世并非顺风顺水，甚至一度被视为注定失败的行业。早期尝试云游戏的是OnLive与Gaikai这两家美国公司，但是在高昂的服务器费用、激烈的相互竞争和传统游戏厂商的质疑下，两家公司最后相继被索尼收购，成了索尼云游戏业务PlayStation Now的关键技术提供者。但这仅仅只是近10年前对云游戏的初步探索，当时云技术并不成熟，而如今传统媒体行业集体转向流媒体，高带宽网络与5G的兴起，人们对降低硬件成本的需求一再增加，云游戏也再度回归了人们的视野。
 
据分析机构统计，2019年全球云游戏市场只有3.06亿美元，而到了2024年，该市场将以59%的年复合增长率升至31.07亿美元，最大的促进因素就是5G。然而对于云游戏服务商来说，除了游戏内容和运营外，云游戏的基础仍是服务端的部署。况且云游戏对于服务器的要求更为严格，因此往往愿意做先行者的都是云服务厂商。
 

PC云游戏

对于服务器硬件成本要求最高的莫过于PC云游戏，要想跟进最新的游戏大作，提供稳定和精致的游戏体验，这对服务器的CPU和GPU来说都是一大挑战。目前走这个方向的有谷歌的Stadia、Nvidia的Geforce Now以及腾讯的Start。
 
谷歌作为云服务份额排名第三的公司，早就在全球范围内建立的大量数据中心。但云游戏并非寻常的云服务，所需服务器在系统架构和硬件上都需要从头部署，因此目前谷歌仅在北美和欧洲部分地区开放了Stadia服务。Stadia只需要20Mbps的带宽就可以享受1080p和60FPS的HDR游戏体验，付费订阅用户则可以体验4K分辨率的串流。用户可以在PC上的Chrome浏览器以及手机端的app里随时体验游戏。

谷歌云服务数据中心 / Google

 
至于硬件堆栈，谷歌采用了定制的Intel超线程x86 CPU，主频达到2.7Ghz，并使用了AVX2指令集，配以9.5MB的L2+L3缓存。图形端则采用了定制的AMD GPU，基于老版Vega架构，采用HBM2的显存，集成了56个计算单元和16GB高达484GB/s速度的内存，全部采用固态硬盘存储，单机性能达到10.7TF。
 
Nvidia的Geforce Now的商业模式大体相同，同样是提供免费和每月5美元的付费订阅两种方式，但用户可以直接串流游戏库中已有的游戏，而不需要像Stadia一样再度购买。Nvidia在近期透露，Geforce Now已有500万用户。不过Geforce Now也只在北美和部分欧洲地区架设了服务器，而且带宽要求还要高于Stadia，要想达到1080p和60FPS的游戏体验，Nvidia要求用户拥有50Mbps的带宽，而且并没有提供4K支持。

P40 GPU / Nvidia

 
从用户测试的数据来看，Geforce Now采用了Intel的Xeon E5-2697 v4作为CPU，这是一款18核2.3GHz的服务器CPU。而Nvidia作为图形显示领域的头部企业，在GPU上自然不会落后，Geforce Now的服务器GPU采用了Tesla P40，该卡采用了帕斯卡架构，性能达到12 TF。整个Geforce Now基于Windows Server 2012R2的64位系统。
 

主机云游戏

除了PC云游戏市场外，主机云游戏同样是一块不可忽略的市场。作为传统游戏市场中体量最大利润最高的市场，主机游戏虽然在画面和性能上略逊PC一截，但凭借其独占内容以及开机即玩的特性，仍是不容小觑的一大市场。主机市场目前是三家争霸，分别是微软、索尼和任天堂。

xCloud刀片服务器 / 微软

 
微软作为第二大云服务厂商，也在今年正式发布了xCloud云游戏服务，作为其Xbox主机游戏生态的一部分。xCloud同样仅支持北美和部分欧洲地区，唯一支持的地区为韩国。微软在每个xCloud服务器中集成了8台Xbox One S主机，这是相对轻量级的主机，采用了AMD定制的8核CPU以及仅有12个计算单元的GPU，后者性能只有1.2TF。因此受限于机能，xCloud的串流质量也只有720p。不过微软计划在2021年将所有xCloud服务器升级至Xbox One X，该机型集成了更高频率的CPU，以及40个计算单元的GPU，性能达到6TF。不过目前xCloud仅能在安卓手机上使用，苹果以游戏审查为理由阻止了xCloud在App Store上架，微软目前正在考虑以浏览器的形式绕过商店，为iOS用户提供同样的云游戏体验。
 
索尼是主机厂商中率先尝试云游戏的一家，早在2014年，索尼就尝试将8台PS3主机集成在单一服务器主板上，如今索尼也已经将服务器升级至PS4主机，图形计算性能从原来的400GF提升至1.84TF。然而PS Now目前仅支持在PC和PS4上进行串流，串流质量同样只有720p。

GameCloud解决方案 / Ubitus

任天堂虽然没有推出官方的云游戏服务，但不少游戏厂商并不愿意放弃Switch这一销量惊人的主机平台。因此像Ubitus这样的云游戏解决方案公司，通过将PC游戏串流至主机的方式，在Switch平台上实现了多款游戏的串流。Ubitus同样是阿里云游戏解决方案的技术合作伙伴，阿里提供公有云的基础设施，Ubitus提供云游戏平台方案，可实现全球50多个节点的部署。
 

手机云游戏

在手机游戏对配置要求越来越高的情况下，用户对不换机体验高质量手机游戏的需求也在逐渐增加。但与其他两个云游戏形式相比，手机云游戏对于配置的需求偏低，因此往往在单个服务器上，就可以同时运行数十个手机游戏进程。

Nvidia安卓云游戏软件堆栈 / Nvidia

 
然而苹果并为提供任何服务器端的产品，iOS也是闭源系统，因此iOS端的手机云游戏往往是直接用iPhone来作为服务器硬件的，相关云游戏服务通常价格高昂，而且操作复杂。而安卓端的云游戏则更为灵活一些，除了可以直接使用Arm的CPU和GPU外，服务商也可以使用Nvidia的产品作为外置GPU。云游戏常用的Arm服务器CPU有浪潮的Ampere Altra和技嘉的Marvell。而Nvidia针对手机云游戏场景的GPU解决方案则是Tesla T4，该GPU可以单卡同时支持32个720p 30FPS或8个1080p 60FPS的移动游戏。
 

云游戏服务面临的挑战

虽然云游戏的设想很好，但实施过程中仍会存在不少限制，许多厂商对这些限制推出了自己的对策，但仍有一些限制从云游戏面世的头一天起遗留至今。最大的限制莫过于网络条件，云游戏不仅对用户的网络条件要求颇高，对云服务商也有一定要求。用户端的限制莫过于带宽和稳定性，以上提到的云服务中，有的是根据用户网络质量实时调节串流画面，有的则为用户提供自行设置的选项，要知道云游戏串流中，只要一丁点丢包就会造成卡顿和画面模糊等问题。服务端的限制则是资源的分配以及数据中心的部署，一旦用户离数据中心过远，大延时将破坏游戏的体验。
 
对于资源分配，Nvidia提出了vGPU虚拟化解决方案。该方案可以在大量用户使用的情况下提供安全的隔离和管理，同时有效地分配GPU资源，保证每个用户的游戏体验并提高每个服务器节点的利用率。Geforce Now云游戏中，玩家可以手动调整分辨率和帧率，这也归功于灵活的虚拟机器配置文件，从而适应不同渲染级别的游戏。
 
而针对延时，谷歌在Stadia中提出了一种称为“负延时”的概念，通过AI和机器学习，服务端将根据玩家先前的输入指令来判断下一个操作，从而提高游戏响应速度。谷歌认为，在一到两年内，他们就可以实现云端比本地响应更快的游戏体验。
 

小结

虽然国内5G的普及速度先人一步，但云游戏服务的部署仍在逐步摸索阶段，主要任务仍是将传统游戏部署在云上，后续的大规模扩张与优化工作还没有开始执行，甚至对商业模式的探索也还比较初级。不过考虑到云游戏服务端的部署成本，要想做到更大的规模仍需要内容供应商、硬件厂商和云服务提供商的通力合作。

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