云游戏:5G开启数字娱乐新时代
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2.2.2 为什么现在选择云游戏

从2000年到如今,云游戏一直饱受质疑。由于存在高延迟、高丢包等问题,因此其发展之路一直很不顺利。最近两年来情况已大有改善,主要原因在于各类技术已趋于成熟,具体如下。

第一,高密度GPU服务器的改进。随着AI、大数据等技术的发展,高密度GPU服务器有了极大的改进。在GTC 2018大会上,英伟达发布了全球最大的GPU——DGX-2,其能够实现每秒2千万亿次浮点运算,性能比前一代提高了10倍。新的DGX-2包括20亿个晶体管和12个交换机。每个GPU都可以通过光纤交换机互相通信,比PCIe接口快20倍。即便如此先进的芯片,在云游戏面前也只能说是勉强满足需求,未来还需要更强大的GPU服务器。

第二,日益精进的虚拟化技术。云游戏并非基于单个服务器,而是运行于庞大的服务器集群之上,需要通过虚拟化技术提供给用户。虚拟化技术不仅包含虚拟机、容器等的隔离技术,还包括GPU的虚拟化——vGPU。虚拟GPU是指对一块GPU卡的计算能力进行切片,将其分成多个逻辑上虚拟的GPU,从而实现用户在多个虚拟机中对该GPU的共享。虚拟化技术能够实现多个云游戏共享一台物理服务器,从而提高服务器的利用率。

第三,降低编码和解码时延的音视频技术。这一技术可以有效降低云游戏中视频编码和解码的时延,用更少的带宽保证视频的清晰度,并且针对网络的抗抖动与快速恢复能力给出了技术方案。一方面,在GPU内进行视频编码可以减少数据在显存之间的拷贝时间;一方面,采用广泛应用的H.264标准,可以避免由于类别不同而产生的解码延时。同时,在网络带宽不稳定的时候,动态调整音视频的码率,可以使其匹配当前的网络带宽。

第四,5G加持下的高速稳定网络。一方面,5G的发展加速了网络质量的提升,高带宽、低延迟、低丢包的网络环境为云游戏的成长提供了一片沃土。另一方面,5G的发展促使交换节点下沉到二、三线城市,缩短了整体网络路由。在5G基站附近部署云游戏服务器,可以拉近服务器与玩家之间的距离,从而降低延时。除此之外,云游戏还可以借鉴互动直播领域的网络协议,开发基于云游戏的网络协议,优化网络技术。

第五,边缘计算的接入。一方面,边缘计算可以降低延迟:边缘计算通过将云计算的一部分能力从“集中”的机房迁移到网络接入的边缘,从而创造出一个具备高性能、低延迟、高带宽的电信级服务环境,提高网络中各项内容、服务及应用的反应速度。另一方面,边缘计算可以提高运维管理效率:边缘计算不必把过多的设备集中放到一个区域,而是采用星型结构,多地多中心分布,将众多的边缘计算中心连接起来,这样,分布在特定区域的边缘硬件即可就近为当地用户提供服务,从而避免过多的带宽消耗、过多的数据传输、过量的访问压力等,既缓解了资源消耗过高的问题,又能有效地提高运行效率,降低应用、数据和服务的传输错误发生率。

第六,AR与VR的助力推进。云游戏与AR和VR等新一代智能硬件相结合,可能会成为5G时代的第一个杀手级应用。全球游戏行业正在蓬勃发展,拥有社交元素的沉浸式体验在游戏玩家中非常受欢迎。《神奇宝贝Go》等拥有众多用户的游戏的出现为AR和VR开辟了新的应用场景,提供了很多更吸引用户的游戏玩法。云游戏解决了困扰AR和VR很多年的网络带宽和延迟问题,3D视觉、语音交互等AI功能也为游戏玩家带来了更好的体验。