游戲、芯片與科技

無論是朋友聚會還是i人充電，在剛過去的春節(jié)假期里，游戲機的使用頻率又要提高了。

游戲行業(yè)看起來不是一個“大”產業(yè)，但其市場規(guī)模在娛樂行業(yè)中已經占據(jù)相當大的比例。普華永道預計2026年中國娛樂及媒體行業(yè)收入將達到約5269億美元，中國內地電子游戲和電競到2026年，總收入將達到946億美元，約占18%。隨著游戲行業(yè)的發(fā)展，游戲的體驗正在越來越極致。精美的畫面和順暢的操作的背后除了離不開創(chuàng)作者的想象力，也離不開硬件產品的支持。

電子游戲作為電子計算機的產物，與集成電路技術的發(fā)展是相伴相生的，一些游戲也從需求端推動了一些技術的進步。比如，顯卡（甚至可以說如今英偉達的顯卡帝國）就是一個與游戲緊緊綁定的產品。

無論屏幕前的你是否熱愛游戲，都不妨了解一下這這段歷史。

01游戲機前傳 第一個誕生的電子游戲可以追索到1951年，ChristopherStrachey開始試著運行他為英國國家物理實驗室里的PilotACE電腦所寫的《西洋跳棋》程式。第二年，劍橋大學計算機科學家A.S. Douglas在1952年開發(fā)出了史上第一款有記錄的電腦游戲《Noughts＆Crosses》，在劍橋大學所制作，其運行于真空管計算機上。1955年，《Hutspiel》誕生，這是史上第二款電腦游戲，《Hutspiel》是為了戰(zhàn)爭模擬的一款軍事題材游戲。

1962年，一款游戲開啟了游戲硬件時代。

1962年，麻省理工學院的學生Steve Russell與幾位同學開發(fā)出了世界上第一款視頻游戲，名叫《Spacewars》的游戲。雖然玩法粗糙圖形簡陋，但依舊火爆。一位名叫諾蘭·布什內爾(Nolan Bushnell)的商人看到了對硬件的需求，幾年后他創(chuàng)辦了雅達利，并開發(fā)了一款叫做PONG的游戲機。

PONG是一臺有一塊黑白屏幕和兩個操縱桿的巨型機器，即我們現(xiàn)在熟悉的“街機”，需要投幣開機，游戲玩法類似乒乓球。這款機器有多火爆？第一臺商用游戲機上線后的第二天晚上機器就因為玩家投入太多硬幣“宕機”。

PONG開始在全美迅速鋪開，人們對這種科技感十足的大玩具充滿瘋狂的熱情。很快，大量第一代電子游戲機問世，比如Magnavox公司的Odyssey系列，Coleco公司的Telstar系列。

可以說，在PC普及之前，游戲機曾是離人們生活最近的“芯片”產品。

同樣是60年代，一款游戲改變了計算機語言。

那一年，貝爾實驗室的Ken Thompson在GE 635大型機上編寫了一個叫做《Space Travel》的游戲。GE 635大型機使用的是Multics操作系統(tǒng)，由于貝爾實驗室放棄了Multics項目，Thompson為了繼續(xù)玩這個游戲轉換了該項目語言。由于買不起120000美元的大型機，他開始研究如何將游戲轉移到PDP-7小型機上，在這一過程中，他把自己的開發(fā)工具擴展成了一個完備的操作系統(tǒng)Unix。

Unix，衍生或影響了Linux、MacOS、 iOS和安卓等幾乎所有非微軟陣營操作系統(tǒng)，構成如今周圍絕大多數(shù)智能系統(tǒng)的基礎。而Thompson的同事Dennis Ritchie 也沉迷《星際旅行》，在幫著開發(fā)Unix時，順手創(chuàng)造了C語言。

游戲改變科技的第三件事，也與前文提到的雅達利有關。

隨著雅達利成為了全球第一代街機和家用游戲機巨頭，一個改變科技屆的人加入了這家公司。

雅達利是喬布斯創(chuàng)辦蘋果前的唯一的一份正式就職的公司。喬布斯曾在雅達利負責給一款叫Breakout的游戲制作電路板的項目，這個項目的績效是：在預計需要150個芯片的電路板上，每少一個芯片就獎勵100美元。最后，喬布斯與沃茲尼亞克(Stephen Wozniak)用44枚芯片完成了任務。

1976年，喬布斯創(chuàng)辦了蘋果公司。

我們或許可以說，游戲是現(xiàn)代科技重要的“配角”。由此我們將再深入看看游戲與芯片的關系。

02游戲芯片的過去 在個人計算機尚未大規(guī)模普及的1975年，游戲機的出貨量大概是36萬臺，同年個人計算機出貨量僅為5000臺。游戲機的出現(xiàn)拉動了TTL邏輯電路的銷量，暴增的需求對芯片提出了更高的要求：性能更好（更多數(shù)量的晶體管）、畫面更炫（支持彩色輸出）以及使用更便利（更小的體積）。TTL邏輯電路，它是一種由雙極型晶體管構建的邏輯陣列，是早期的集成電路工藝，在1960-1970年代占主導地位，被電子工程師廣泛用來搭建各類復雜功能的電路，比如計算器、工控系統(tǒng)，以及游戲機。

70年代開始，由MOSFET構成的高密度集成電路芯片成本不斷下降，開始替代TTL?；谛鹿に嚨牡谝淮ㄓ?a target="_blank">微處理器在70年代紛紛問世，例如Intel的4004/8008、摩托羅拉的6800、Zilog的Z80。

1976年時代華納收購雅達利，并追加一億美元投資準備做一款家庭游戲機。雅達利選擇了MOS公司的6502芯片，這款芯片對標摩托羅拉的明星產品6800，性能不相上下，也是蘋果公司第一代產品“Apple I”和第二代“Apple II”的核心處理器。1977年，雅達利2600游戲機上市，總銷量達到3000多萬臺，平均每三個美國家庭中就有一臺?？梢哉f，相比個人計算機的先驅蘋果公司的爆款產品，雅達利購買和消耗了更多的芯片。

后來雅達利的主導地位被，任天堂、索尼、世嘉、Capcom等公司取代。1988年，任天堂在北美賣出了700萬臺紅白機和3300盒游戲卡帶。任天堂娛樂系統(tǒng)（NES），全球銷量超過6100萬臺，它的核心處理器，也是上文提到的MOS公司的6502。

看到游戲機市場的廣闊后，深諳供應鏈之道的日本游戲機廠商開始與本土的半導體公司合作。夏普、富士、三美電機等公司均拿到了任天堂大筆的半導體訂單。值得一提的是，這時期正是日本與美國在半導體市場進行貿易戰(zhàn)的時期。

1994年，PlayStation（PS）正式發(fā)售，日本各地出現(xiàn)數(shù)百人排隊買PS的場面，日本眾多知名游戲軟件廠商紛紛加盟SONY。第一代PlayStation游戲機研發(fā)的時候，索尼牽手東芝研發(fā)了一塊用于演算3D CG畫面的LSI芯片。芯片性能的提升讓索尼找到了游戲公司SE開發(fā)3D游戲《最終幻想7》?！蹲罱K幻想7》賣出了驚人的1330萬份；PlayStation第一代，全球銷量更是達到1.02億臺。

1996年，任天堂上市了Nintendo 64，簡稱N64，雖然上市時間晚于土星和PS1，但依然得到了大量玩家的支持，并很快售罄。雖然日本的游戲機繼續(xù)風靡全球，但隨著與美國芯片貿易摩擦的告白，游戲機主處理器芯片逐漸放棄了對內采購。任天堂的這款游戲機，芯片采用的是NEC VR4300。

03游戲芯片的現(xiàn)在 1993年，又一款游戲的出現(xiàn)改變了芯片的歷史。

1993年10月，世嘉旗下工作室AM2和設計師鈴木裕制作的3D格斗游戲系列《VR戰(zhàn)士》推出?！禫R戰(zhàn)士》通常被認為是3D格斗游戲的始祖，在商業(yè)上的成功帶起了此一分野游戲的風潮。1995年英偉達推出其首款產品 NV1，與世嘉合作，《VR 戰(zhàn)士 》成為首款在 英偉達顯卡上運行的 3D 游戲。

NV1并沒有讓英偉達一下子成為領頭羊，在當時3的性能最領先的圖形加速卡公司是3Dfx，他們的產品是Voodoo。但英偉達推出了一款能同時處理2D、3D和視頻加速的芯片RIVA128。抓住了用戶痛點，隨后英偉達在1999年，發(fā)布世界第一款GPU——GeForce25。

自此，這個游戲發(fā)燒友愛之深恨之切的公司，開啟了游戲芯片更是現(xiàn)代芯片歷史的新篇章。

游戲市場這片藍海，不僅吸引了英偉達，也吸引了后來者AMD。2013年的PS4，用的是AMD的Jaguar處理器，2020年發(fā)布的PS5，用的是AMD的zen2。不過任天堂2017年發(fā)布的Switch，全球賣了1.2億臺，用的則是英偉達的Tegra X1。

還有越來越多的新公司在加入這場競爭。任天堂 Switch 的成功都證明了一件事：游戲掌機，大有可為。PC掌機大行其道，讓高通也躍躍欲試。2023年8 月 23 日，高通推出全新產品線，一下子發(fā)布了 3 款游戲掌機芯片，分別是驍龍 G1 Gen 1 、驍龍 G2 Gen 1 以及驍龍 G3x Gen 2，對應入門、中高端及旗艦。高通表示，AYANEO、華擎、英業(yè)達等公司正在與高通合作推出搭載這款處理器的產品。

此外，手機也成為了游戲廠商的必爭之地，因此手機芯片也已經成為游戲的重要載體。驍龍888、驍龍768G、驍龍778G這些芯片屬于高端產品，具有較強的性能，可以在高畫質下運行大多數(shù)游戲。蘋果A15、驍龍865、驍龍870這些高端手機的標配在處理復雜的游戲場景，和保證游戲的流暢性和畫質上，都表現(xiàn)出色。運行《原神》、《王者榮耀》和《和平精英》時，無論是畫質、幀數(shù)還是加載速度，都可以達到非常好的效果。蘋果M2、驍龍8+、驍龍8Gen2則能呈現(xiàn)出游戲的頂級畫質、幀數(shù)與加載速度。

可以說，游戲芯片這個市場仍存在無限可能與未知。那么游戲還能如何改變科技行業(yè)？如何改變芯片行業(yè)呢？

04游戲芯片的未來 首先，游戲有可能改變芯片市場的未來格局。

據(jù)外媒報道，微軟的下一代游戲主機可能直到最近才進入設計階段。因為直到上個月，微軟還沒有與 AMD 簽署下一代游戲主機的合同，而索尼已經簽署了多個 PS5 之后的合同。芯片巨頭英特爾似乎正在積極爭取，通過下一代Xbox游戲機，重新進入游戲市場。微軟經常多處詢價以試圖讓 AMD 降低價格。然而，這一次，微軟似乎更認真地為下一代 Xbox 的芯片貨比三家，因為該公司直到最近才與 AMD 談判。同時，英特爾也開始競標為該游戲主機生產芯片，據(jù)稱提供了極低的價格和其晶圓廠的全部產能。英特爾將這一機會視為挽救 Arc顯卡和其晶圓廠的巨大機遇。

此外，正如游戲也在與AI結合。近期爆火的游戲《幻獸帕魯》制作團隊最初立項時只有4人，開發(fā)商整個公司也就40多人。隨后這款游戲引發(fā)了AIGC生成游戲形象的討論。放下AI與知識產權的矛盾暫且不提，但AI的出現(xiàn)正在讓游戲變得更有想象力。無論是對游戲數(shù)量的增加還是對游戲質量、游戲形式的改變，都可能產生蝴蝶效應，影響未來的走向。

最后，最近上市的Vision Pro會如何改變XR市場？曾幾何時《Pokemon GO》讓AR成為熱門技術，如今頭顯時代或許就要來臨，是否有新的爆款游戲再次“反哺”硬件設備？

游戲是好奇心與想象力的產物，這或許就是為什么如此多重要的技術、公司、人物的故事都有游戲的身影?？萍嫉奈磥恚残枰闷媾c想象。