超級分辨率（以下簡稱「超分」），對很多追求畫質的重度遊戲玩家來說，可能都不陌生。經過這幾年的發展，超分技術在 PC 已經獲得了比較廣泛的支持和認可，在流動平台上也成為了手機釋出會上的常客。
現在，Arm 也要「超分」了。
就在最近，Arm 官方在社區釋出了一篇文章，宣布推出 Arm ASR（Accuracy Super Resolution）超級分辨率技術，在提升遊戲畫面分辨率和幀數的同時，還降低了手機的功耗。
眾所周知，現代電子遊戲的畫面一直在往更加擬真的方向發展，玩家對於畫質、幀率、光照等方面的追求永遠沒有終點。 但幀率就像是魚、畫質就像熊掌，GPU 在巨大負擔的情況下很難兼得。
具體到實際體驗中，我們會發現許多手機在執行那些遊戲大作時，在高畫質模式下往往會遇到過熱、掉幀等問題，並且還更耗電，對使用者體驗會有不小的影響。
在這種矛盾下，AI 計算成為了一個重要的突破口。
「DLSS 是 AI 驅動圖形領域的革命性突破」，圖/輝達
2018 年，輝達率先推出了 DLSS 技術，透過 GPU 中 Tensor Core 的神經網絡運算來提高遊戲效能，隨後掀起了一場圖形處理革命，AMD、英特爾也都在後續推出了類似 FSR 以及 XeSS 超分技術。
在手機領域，Arm 不是第一家推出超分技術的芯片廠商。 2022 年聯發科就推出了自己的遊戲超分技術—— Game AI-SR，蘋果也在同年 WWDC 上推出了 MetaFX 超分技術，高通則是去年正式推出了驍龍遊戲超級分辨率（Game Super Resolution）技術，簡稱驍龍 GSR。
在 Arm 推出 ASR 的當下，手機超分技術正在進入一個新的發展階段。與此同時，過去幾年盛行的外掛顯示芯片，也將面臨「英雄無用武之地」的尷尬局面。
ASR 官方實測，比 AMD、高通都強？
根據 Arm 官方表示，其ASR 超分技術是基於 AMD FSR 2 進行開發，所以也基於 MIT 特許證開源。
按照官方的測試，Arm ASR 在流動平台有著比AMD FSR 2 更高的幀率提升，而比驍龍 GSR 有著更好的畫面渲染質素。
在配備 Arm Immortalis-G720 GPU 和 2800 x 1260 顯示器的器材上，ASR 技術可以將幀率提高 38%-53%。相比之下AMD FSR 2 在 2x 倍率下只能將幀率提升 36%。
幀率表現，圖/ Arm
另外官方測試還顯示，驍龍 GSR 可在 1.3x 的倍率下將幀數提升 47%。
需要指出的是，相比驍龍 GSR 基於空域的處理方式，ASR 基於時域的處理方式在影像質素上有更好的保證。 Arm 官方表示，相比基於空域的超分方案，ASR 在處理動態場景時表現更加出色，減少了畫面撕裂和延遲的問題。
基於空域和時域到底意味著什麽？要解釋二者之間區別，AMD FSR 是最好的例子：
作為 AMD 的第一代超分方案，FSR 1 基於空域，透過提升單幀影像的空間細節來提高分辨率，核心是在單一影像幀內利用現有的像素資訊，插值或重建出更高分辨率的影像。
作為第二代，FSR 2 則轉為基於時域，透過綜合多幀影像的資訊來提高分辨率，不僅利用空間資訊，還結合時間資訊，即相鄰幀之間的運動和變化來進行影像重建。
相比AMD FSR 1，AMD FSR 2 在畫面質素好上太多，甚至可以做到和原生渲染畫面相差無幾，至少肉眼很難分辨。
理論上，基於空域的超分技術，在快速移動的畫面中往往會出現模糊和拖影現象。但基於時域處理的 ASR 在動態場景中會有更加出色的表現，透過結合時間幀的資訊，可以有效減少模糊、拖影等問題，提供更清晰和流暢的畫面。
在處理高對比度場景時，基於時域的超分方案也能更好地保留細節和層次感，提升整體的視覺效果。
另外，ASR 的功耗表現也值得期待。 基於天璣 9300 芯片的機型，Arm 表示與原生 1080p 執行遊戲相比，540p 超分到 1080p 的過程中，ASR 顯著降低了電量消耗。
功耗表現，圖/ Arm
對於長時間遊戲和高效能需求的使用者來說，功耗無疑是一個巨大的優勢。減少電量消耗不僅延長了器材的使用時間，還減少了器材的發熱問題，提高了整體的使用體驗。
ASR 的功耗優勢，得益於其高效的演算法和最佳化的處理流程。
根據 Arm 介紹，透過智能排程和資源管理，ASR 能夠在保證影像質素的前提下，最大限度地降低處理器和 GPU 的負載，這不僅減少了電量消耗，還避免了因高負載帶來的過熱問題，從而提升了遊戲的穩定性和器材的使用壽命。
手機超分進化論：從 Pixelworks 到 ASR
時至今日，輝達 DLSS、AMD FSR 已強有力地證明了超分技術對於遊戲畫面渲染的革命性改變。就算最頂級的顯卡，也能透過超分技術獲得更好的體驗。
數毛社（Digital Foundry）之前就在 RTX 4090 這張卡上將【漫威蜘蛛人】開啟 4K 畫質+ DLSS 3，發現效能表現可達到關閉 DLSS 的 203.6%，並且可將畫面劣化程度控制在使用者肉眼基本無法感知的範疇內。
一言以蔽之，超分技術的核心在於，透過復雜的演算法和強大的計算能力，將低分辨率的影像提升到接近高分辨率的水平，從而在不顯著增加硬件負擔的情況下提升使用者體驗。
從這個角度看，手機其實是更需要超分技術的器材，而事實上，這幾年芯片廠商也的確都在嘗試將超分技術帶到手機上。
1、Pixelworks：手機廠商偏愛的「外掛」獨顯。
圖/真我
曾幾何時，從榮耀、OPPO、vivo、小米到 ROG，不少主打遊戲體驗的機型都采用了外掛 Pixelworks 顯示芯片的策略來實作遊戲的超分體驗。其中 OPPO 和 vivo，一度是 Pixelworks 收入占比超過 10%的客戶。
Pixelworks X7「獨顯」芯片，也出現在了很多廠商的新品釋出會上，被視為一大賣點，相信不少人還記憶深刻，就連最新釋出的一加 Ace 3 Pro，就搭載了最新的 Pixelworks X7 Gen 2。
根據官方介紹，Pixelworks X7 Gen 2 整合了超低延時 MotionEngine 技術和高效 AI 遊戲超分技術，手機只需要渲染低至 1/4 的遊戲幀數和 1/4 的影像分辨率，即可在顯示端獲得至高 120 幀和 1.5K 分辨率的沈浸視覺體驗。
2、聯發科：率先將超分技術套用到核心芯片的大廠。
聯發科則是比較早嘗試將超分技術套用到手機遊戲場景的芯片大廠。
圖/聯發科
在天璣 9000 上，聯發科率先釋出了 Game AI-SR 技術，該技術基於 APU（AI 處理單元）和 AI 模型，透過復雜的計算提升遊戲影像分辨率。
按照聯發科的介紹，Game AI-SR 透過對遊戲場景的智能分析，最佳化了影像處理流程，使得在高負載情況下也能保持良好的影像質素。同時在降低功耗和提升處理效率方面，聯發科 Game AI-SR 也有著出色表現。
可惜的是，聯發科 Game AI-SR 一直沒有公布太多的技術細節。同時，也沒看到支持 Game AI-SR 的遊戲出現。
3、高通：將發力點放在了超分生態的構建上。
【誅仙】手遊開啟驍龍 GSR，圖/高通
去年初高通宣布推出驍龍 GSR 技術，官方介紹，這是一種針對 Snapdragon Adreno 圖形處理單元 (GPU) 進行最佳化的單鍊結空間升級技術。
高通這一技術很快得到了多款熱門遊戲的月台，包括動視【使命召喚：戰爭地帶】、騰訊【重返帝國】、網易【逆水寒】手遊、【永劫無間】手遊以及完美世界【誅仙】手遊等都將支持驍龍 GSR 技術。
不過正如前文所說，驍龍 GSR 在幀率提升上的表現可以期待，但在保證影像質素這一點上還有較大最佳化空間。事實上，官方在新聞稿中也更強調驍龍 GSR 延遲和功耗方面的優勢，而非畫面質素。
4、蘋果：打通軟硬件生態的MetalFX綜合實力強悍。
數毛社對 MetalFX 的測試，圖/ YouTube
與 Arm ASR 一樣，蘋果 MetalFX 也是基於 AMD FSR 2 開發的超分技術。而作為蘋果 Metal 圖形框架的一部份，MetalFX 旨在為開發者提供更高效的影像處理能力。
透過 MetalFX，蘋果器材可在保持較低功耗的同時，實作高分辨率的影像輸出。而且不同於聯發科和高通，蘋果在真正意義上打通軟硬件，除了 Mac，還套用在了 iPad 以及 iPhone 上，代表就是【生化危機：村莊】【死亡擱淺】等遊戲。
事實上，如果沒有 MetalFX，幾乎不可能在蘋果器材上流暢執行【生化危機：村莊】和【死亡擱淺】，尤其是 iPhone 15 Pro。
至於 Arm ASR，則是手機超分技術最新的一位玩家。
超分技術趨向原生，手機「獨顯」走向沒落
如果說 PC 上超分技術的目標是實作更高的遊戲幀率，那移動端超分技術的核心可能就是在保證提供接近原生畫質的前提下，降低芯片功耗。而外掛芯片，相比整合芯片始終存在功耗上的劣勢。
這可能為什麽在搭載「電競級遊戲獨顯芯片」的一加 Ace 3 Pro 上，一加閉口不談 Pixelworks。
不過更重要的是，外掛第三方顯示芯片，確實變得越來越沒必要。
這一代旗艦 SoC，圖/極客灣
一方面是，當下手機 GPU 在遊戲效能上的突飛猛進，不管是驍龍 8 Gen 3 上的 Adreno 750 GPU，還是天璣 9300 上的 Immortalis-G720 GPU（Arm 公版），甚至是蘋果的 A17 Pro，都讓手遊的畫面體驗有了大振幅的升級。
就拿曾經的「手機顯卡殺手」【原神】來說，現如今各家旗艦 SoC 都能在原生最高畫質下跑到接近滿幀。
另一方面，從高通到聯發科再到 Arm，隨著各大主流芯片廠商對超分技術的原生支持，透過最佳化硬件和軟件的協同工作，理論上可以實作更加出色超分效果，不僅能簡化了開發者的工作，還能提升整體的遊戲體驗。
而據爆料，今年 10 月釋出的驍龍 8 Gen 4 就將搭載 GSR 超分技術，支持原生的遊戲畫面超分和插幀，甚至還會適配驍龍 8 Gen 3 以及驍龍 8s Gen 3。正如@數碼閑聊站所說：
「我在想有些主打雙芯平台的旗艦怎麽辦，如果遊戲啟用獨顯補幀，延遲控制又不如高通原生方案，有點尷尬。」
圖/微博
相比外掛芯片，主流芯片廠商都是直接透過芯片內 GPU 與 NPU/APU 的協同，更好地利用芯片的計算資源和能效最佳化，提供更穩定和高效的影像處理能力。無論是在動態場景還是高負載情況下，原生支持的超分技術都能夠提供更一致的表現，避免了外掛芯片可能帶來的相容性和穩定性問題。
相比之下，Pixelworks 等外掛顯示芯片的局限性正在凸顯，大概率將被手機廠商逐漸拋棄，甚至結束歷史舞台。
但對於手機超分來說，這只是一個新的開始。
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