视频游戏——设计工程师大显身手的新领域

游戏平台的下一次重新设计周期，也许在4到5年之后。但是，由于游戏平台要迎合用户对互操作性、连通性和信息显示相融合的要求，所以无线、微机电系统(MEMS)、显示屏、微型摄像头、传感器、调节器和存储等领域的芯片和软件设计师们得到一次良机，来从这个出货量达到几个亿的平台中分得一杯羹。

的确，这种融合也许会改变游戏系统的地位，使其从外围设备摇身变为家庭娱乐系统的中心，通过提供宽带和有线/卫星能力，以及作为补充的全数字或光学音视频接口，再加上用于在线游戏和个人内容的存储器，来取代机顶盒的位置。

以上这个观点，是Semiconductor Insights(SI)公司通过研究过去和现在的多种游戏机拆解报告后得出的。该公司所研究的对象，从最新的Playstation 3(PS3)、任天堂Wii和Xbox 360 Elite开始，一直追述到1986年前后推出的Atari 2600。Atari的拆解报告、以及对Atari与PS3、Wii和360 Elite进行比较的在线专题研讨会都表明：游戏系统的设计正在发生翻天覆地的变化。

该研究清楚地显示了自Atari 2600问世以来，游戏系统在技术、设计实践和商业模式方面取得了怎样的惊人改变。它还提供了对游戏系统未来发展的预测，从而帮助二、三线芯片和软件设计师从下一代平台中发现机会。

“将过去的Atari与现在的PS3进行比对非常有趣。”Semiconductor Insights技术营销经理Greg Quirk表示，“Atari基本由3块台联电(UMC)的芯片构成。即使这3块芯片在2005年被一片Xilinx的FPGA所代替，但是那片FPGA却有大量性能未被利用。”相反，PS3则用了10多块芯片。

作为其成立30周年庆典的一部分，Atari公司对Atari 2600进行了基于FPGA的闪回(Flashback)重新设计。Legacy Engineering Group承担了这项设计工作。“重新设计的目的在于使成本最小化，实现价格的迅速下降。”SI战略供应链经理Allan Yogasingam表示。

但是Atari的出现恰逢其时，与现在不同，那时没有竞争，来自用户的压力也小。“当时，Atari不必太过考虑利润以及如何生存，只要使Atari 2600外形够酷就行。”Quirk表示，“现在，我们的设计要更多去考虑成本、热管理和效率测试。”

相对于游戏，Atari还从该平台上获得了利润。但自此以后，这种赢利模式就发生了改变，现在只有任天堂在想方设法从游戏机本身赚取微薄利润，Quirk介绍。

另一个显著变化是用户对设计施加影响的程度。以前Atari还能或多或少的决定将哪些东西做到其平台中。“但现在是用户说了算。”Yogasingam表示，用户要求更好的图形处理、更高的清晰度、更大的存储器、更人性的交互功能、更便捷的无线连接，以及多个用户可同时在线娱乐的功能。

过去的Atari由3块台联电的芯片构成，而现在的Playstation 3则用了10多块芯片。

即使在去年末才刚刚进入市场的最新游戏平台，也早已进行了升级。较之360，Elite的重大改进是更换更大的硬盘、以及增加高清多媒体接口(HDMI)。Quirk透露，索尼最新PS3的硬盘容量将从现在最大的60GB升级到80GB，而且今后将不再生产20GB的型号。在线游戏和内容下载一直强力拉动对游戏机存储的需求。

与此同时，任天堂付运的Wii本身带有Wi-Fi功能。其它公司则把Wi-Fi功能作为一种外设，但Semiconductor Insights预计它们不久也将Wi-Fi功能作为原始配置。其它目前常用的特性还有：力量和视觉反馈、运动感知、以及通过蓝光或HD-DVD实现的高清体验。

“旁观蓝光与HD-DVD之争是件有趣的事。”Yogasingam他表示。他期望对HD-DVD投入不多的微软能在系统中增加一个蓝光附加选项。

但还没有什么技术上的革新，能比得上任天堂突破性的运动感知技术界面。“在15年的游戏史上，任天堂的Wii第一次带来一种截然不同的感受。”Quirk表示，“与注重图形—素材—处理器的索尼和微软不同，任天堂更多地关注‘体验’。”

另外，任天堂弥补了游戏世界中存在的年龄分水岭。“售价249美元的任天堂Wii的玩家横跨6到60岁人群。”Quirk说，“而微软和索尼锁定的则是情愿为带有精美图形的平台花500到700美元的18到34岁间铁杆游戏迷。”

游戏平台设计的一个商业基础就是：公司必须协调其重新设计的步调，以便使每次升级后的回报最大化。“我们需要再等4、5年，才能看到一些创新。”Quirk表示，“由于硬件平台的销售获利甚微、或甚至无利可图，供应商需要延长硬件平台生命周期来赚钱。”各公司将继续增添新特性并强化对连通性的支持，他指出，但同时他们还需通过缩小工艺节点来降低成本。

SI曾预计现有的设计将整合65nm工艺技术。虽然事实并没能像其预期那样发生，但Quirk期望，索尼和微软早日把工艺进步作为降低成本的一项策略。

的确，成本制约是索尼—东芝—IBM和任天堂—IBM—ATI—Chartered两大联盟背后的主要推动力，其各自的代表作为PS3和Wii。虽然SI预计这两个联盟还将继续存在，但该公司预计会看到二、三线供应商更大的进步。“竞争会更激烈。”Quirk指出，“大家都想在下一代游戏机中占有一席之地。”

由于系统厂商在持续对供应商进行评估，因此供应商保住设计合同几乎与赢取合同一样困难。“以Wi-Fi芯片为例，当中意Marvell时，任天堂能轻松的把Broadcom踢出局。”Yogasingam举例说，“后备供应商(second sources)也很关键：谁有厂商当前最需要的东西，谁就会赢得合同。”微软在Xbox中对Elpida和三星的存储器先用后弃；Elpida和Qimonda在PS3中遭遇类似。

随着Wii六轴控制器的巨大成功，Semiconductor Insights预计微机电系统在游戏机设计中的角色将得到提升。无线方面，炙手可热的则是802.11n。“如果.11n最终成为标准，大家都会将其包括在内。”Quirk表示。他还预料，超高清显示的成本将跟随下一代游戏机的推出而及时下降，游戏及其它娱乐功能最终也将会融合在一个“盒子”内。

“视频游戏正在促进技术的发展。”Quirk说，“而消费者在其中也起到了推波助澜的作用。”

作者：柏万宁