预言家采访系列:Carlos Sarria,PowerVR技术开发高级技术总监

作者: Benny Har-Even

欢迎来到预言家(我们公司重要的思考者)采访系列的最新一期。在本文中我们使用了一定的时间来采访Carlos Sarria,他是高级技术总监,负责PowerVR技术开发。自90年代末Carlos就一直在该公司工作,并且参与了公司早期很多成功产品(比如移动设备、游戏主机等)的开发。现在他负责给全球客户提供技术支持的团队,Carlos给我们展示了一些有关公司的历史以及我们未来的发展方向。

预言家采访系列:Carlos Sarria,高级技术总监, PowerVR技术开发

Carlos先生,请你向大家介绍一下你自己,你第一次是如何接触到技术的,你来到Imagination之前还有哪些经历?

其实我的经历很不寻常,因为我的背景并不是计算机专业——我学习的是建筑。我的父亲是一名数学教师,当我还小时我的家里就有一台电脑了——Commodore VIC-20。很快我就开始自学编程,在短短几个月后我的编程技术超过了我的父亲。我开始给比我大三岁的哥哥们编写游戏,我完成一切!艺术设计、编程、音乐。我的哥哥们曾经常玩这些游戏,我也会为父亲的数学课程编写程序,我还为AutoCAD的建筑设计程序出过一份力。

后来,我决定来英国尝试一些新的东西,在伦敦我待了一年左右,打了一些零工,后来我去了威斯特敏斯特学院。那里非常的棒,我获得了政府的奖学金并且可以接触到电脑。这使得我能够为技术市场需求定制我的简历,并且在一个磁盘中准备了一些我编写的程序示例。我将这些资料寄给的第一家公司就是这里,当时Imagination公司的名称还是VideoLogic,那一年是1997年,从那时起我就一直在这里!对我而言这是一份理想的工作,我们实际上是一家私营公司,当时只有75个人,包括硬件工程师、软件工程师和市场营销人员。

在我面试时,我们讨论了3D图形技术,这也是我一直着迷的领域,我的背景对这家公司非常的重要,因为他们正在寻找具有某种艺术背景的工程师来设计一些Demo来宣传我们的技术。

在那些早期的日子里你最美好的回忆是什么?

我拥有的最美好的回忆之一实际上是我在这家公司做的第一份工作。我被要求开发一个屏保程序,现在已经不流行了,但是在1997年每个人都需要有一个,否则电脑的CRT屏幕在长期不使用时可能会烧坏。我的想法是使用3D图形技术,实际上我做的Demo非常的奇怪、抽象,但是它们非常受欢迎,我将它们与VideoLogic卡片结合在一起的。我记得有一天公司老板来找我说:“我的妻子非常喜欢你设计的屏保。”当老板的妻子喜欢你做的工作时,总是件好事情!

现在你是DevTech团队的负责人,DevTech是做什么的,为什么如此重要?

我们做的是应用级的支持,这包括用户在我们硬件平台上开发应用程序可能需要的一切,其中会涉及到一些开发工具,帮助工程师调试以及分析3D图形应用。因此,如果某个应用并没有按照预期来执行,你就可以借助这些工具来定位问题。我们的工具会帮助你在更多设备上成功部署应用。

我们也会提供示例代码,这非常重要,因为这会向开发者展示如何高效的进行软件和硬件程序的开发。如果你能理解使用PowerVR技术的最佳方式,那么你的应用程序会执行的更快。

我们提供的另一项资料就是文档,这也非常的重要,在文档中我们对硬件架构、性能优化和不同的编程技术进行了详细的介绍。

最后一件事就是直接的技术支持——如果开发者遇到问题他可以拨打我们的电话热线,向我们说:“你好伙计我遇到一个小问题。”甚至我们可以上门去找他们并帮助他们尝试解决所有问题。

当然我们会不断完善生态系统,我们参加各种活动、开发者见面会、品牌宣传。开发者需要知道我们能给他们提供帮助,这些算是市场营销但是会涉及多个技术层面。

我们提供的资料一起称为SDK——软件开发套件。其中包括了开发人员在特定平台上开发应用程序所需的所有内容,SDK帮助开发人员部署应用,并且在我们的硬件上运行良好,这样才能够销售更多的硬件。

自从初期你就已经在Imagination工作,经历过哪些人生高点和低点?有什么能够让你感到特别的吗?

我会说我为MGL感到自豪,我帮助实现了我们的MBX内核并设计了API。它使用现代化方式完成的,是面向对象的并且非常的底层,和现在的Vulkan非常相似。人们现在谈论Vulkan的底层实现方法,但是我们在十年前我们就这样做了。通过所谓的从端口将命令发送给硬件从而可以完全访问硬件资源,如果你愿意,实际上你可以直接对硬件进行编程,而且它也是足够面向对象的,你可以自己编写应用程序。

我想说我对自己的团队非常的自豪,他们都是非常出色的工程师。

对我而言比较遗憾的一件事情是一家非常重要的游戏公司(这里我不会提及)决定不支持Dreamcast,不管我们给予他们的所有支持,不管你喜不喜欢他们的游戏,一些游戏都会成就或者破坏某个技术平台。

预言家采访系列:Carlos Sarria,高级技术总监, PowerVR技术开发

是什么让Imagination的解决方案与众不同?当你将SDK和这些工具放在一起时,你需要考虑哪些事情?

对于我们来说非常重要的一件事就是我们一直被视为特立独行,我们已经完成了与其他任何人完全不同的事情。这让我们的技术足够的闪耀,但是那段时间也让我们的生活非常困难,因为如果你去找游戏开发者,你不能只跟他谈论传统的图形技术,你需要与他们讨论我们推出的PowerVR架构是如何工作的。

我们采用基于分块延迟渲染(TBDR)技术而不是立即模式渲染器(IMR),这两者的差别绝对是非常大的。开发人员需要考虑如何才能够充分利用PowerVR架构,这也是Dreamcast平台最棒的一件事情了,这意味着开发人员实际上只需要专注于如何获得最佳性能,所以他们实际上是设法实现绝对华丽的游戏。

原因是我们的技术足够的聪明,取代蛮力的方式(比如IMR会渲染你发送的所有内容),而我们会判断你想做什么,并且尽量不去渲染在图像帧中那些并不可见的内容,所以当你开始向GPU发送多边形数据时,我们并不会渲染任何东西,我们仅仅进行顶点转换并将所有内容存储在缓存中,我们会对缓存中的内容进行分析,因此我们能够实现只渲染在屏幕上实际可见的内容。

举个例子,在周围是半透明区域的地方拍摄一个对象,而中央是一大块不透明区域,如果你将对象分为两部分:不透明区域和半透明区域,而不是将整个对象作为半透明形式发送,在不透明部分后面的所有像素都不会再进行处理了。现在这样简单的过程可能看起来并不太相关,因为现在的GPU处理速度如此之快,以至于我们不再需要这种技巧,但是当你考虑现代和未来设备令人难以置信的分辨率时,这种技巧还是有用的。这表明你确实需要从不同的方式来思考如何最大化的利用我们提供的技术。

我们的架构设计在移动市场非常的成功,因为我们的一大特性就是节省内存带宽,这是非常关键的,因为带宽和内存的访问是电池消耗和性能降低的主要原因。

您的很多工作都涉及到对开发人员的技术支持,您是如何管理这种关系以及面临哪些挑战?

我认为最大的挑战是碎片化,尤其在安卓(Android)市场。如果你是一名开发者,你不得不去处理很多不同的体系架构,涉及数百种不同性能和功能集的模型。你可以用这些来做什么?你如何处理所有的移动手机?开发人员不会去做也不能做,他们无法在每台设备上进行测试,因此会选择当时最流行的平台,有时当一部新手机问世我们进行应用程序的测试,其中一些可能会出现故障,这是为什么?这是因为开发人员并未在此特定平台上进行过测试,有时候他们会说:“你这个平台设计的很糟糕。”但是实际上我们的平台可能会更好——你只需要对其进行优化。

现在如果市场上的一款旗舰设备上使用你的技术,开发者就会联系你,如果他们没有,那么就需要你去接触他们并且积极主动。这就会将重点从技术转移到市场营销,现在市场上有多款手机使用我们的PowerVR Rogue GPU——今年就有9款发布的手机——而且还会更多的。尽管如此我们也不能够放松,我们需要保持良好的生态系统,因此我们开发者技术支持团队的人数翻了一倍。

最近关于AI和神经网络的讨论非常的多而不是图形技术,你认为行业关注的焦点会向这两者转移吗?

不会,我认为行业关注的焦点不会从图形技术转移到深度神经网络(DNN)加速,可以说DNN是非常重要的一点,但是图形技术仍然是焦点。有些人认为图形技术已经达到了一定程度的饱和,他们对现在的图形技术感到满意,因此会想投资一些其他方面来创造更智能的设备。但重要的是高级图形技术性能这个话题永远不会消失——这对于游戏、用户界面、新型应用和新的市场(比如VR、AR和自动驾驶)非常的重要。分辨率进一步提高而且价格需要降低,芯片必须做到更小,生产成本降低且效率要进一步提升。

有人可能会说为什么你还需要比“糖果粉碎传奇(一款游戏)”更好的东西呢?但是这与十年前Java游戏开发者说的一模一样,为什么我们需要比现在更好的东西:因为他们已经迷恋于更复杂的游戏。

举个例子我认为Oculus在沉浸式虚拟现实中的作用是一种非常积极的转变,我们终将会实现这些目标,为了能在VR领域获得成功,我们必须转向完全不受限制的无线系统。我真的相信:在不久的将来你将拥有与移动设备、PC电脑同样强大的功能,因为这正是市场所需要的。

移动设备与PC电脑之间的这种差别已经开始逐渐消失了,笔记本电脑正在取代台式机,平板电脑则正在取代笔记本电脑。我们所需要的是非常强大的设备,你可以随身携带到任何地方并且完成你想做的所有事情。

你认为未来发展的时间节点是怎样的?

嗯,将来有很多未知数,当我加入这家公司时,办公桌上就会有一个百叶窗式的眼镜,可以让你用来观看3D视频。但这是一个噱头会让你感到头疼,当我看到Oculus时我感到非常兴奋,二十多年我都没见过VR,但是我感觉这是一个新的发明,但是尽管它发展的非常快速,可令人遗憾的是由于硬件的不足,进一步发展的速度减慢了很多。分辨率仍然比较低,由于刷新频率不够高同样也会引起头疼问题,但是我们正在努力,比如Ready Player One这款设备——太棒了!对我而言更好事情的发展并不遥远。

对于图形技术我们还有哪些期待?你做的工作如何进一步改进和提高?

电视(TV)行业刚刚开始谈论8K时并没有想到16K将要到来,你需要一个能够覆盖整个墙面的显示器,这些功能都需要GPU的支持。游戏也将转向电影级的图形技术,远远超过现在的PlayStation 4。你不得不理解3D需求将呈指数式增长,也就是说当你给它增加一点复杂度时,所需要的功率会呈指数级增长,所以达到完美的程度并不容易。十年前人们就说:“五年后我们将拥有电影级的实时3D图形技术”,但是现在还没有实现。当然也会有很多的进展,比如光线追踪技术。在这方面我们拥有很多的技术专利,等到时间合适我们会公开这些内容。

除了图形技术以外其他技术如何?你认为我们未来的发展方向是什么?可能性如何?

虽然前面我说过这个行业并不是专门用于神经网络,但是硬件加速绝对是一个快速发展和令人兴奋的领域。重点主要集中在图像增强、监控摄像头、虚拟助手、自动驾驶等等,但实际上我很高兴这个领域为游戏行业带来的机遇。目前在GPU上进行任何类型的游戏计算都相当困难,因为它需要处理图形任务!就像曾经GPU是CPU的协处理器一样,现在我们讨论的是专用的GPU并行协处理器,从而减轻计算负担。这将会是一款计算非常快的芯片,游戏厂商会说:“好的,我们会采用的!”

你可能会惊讶它应用的方面如此之多,例如生成处理过程以及人工智能,你会面对一些聪明的竞争对手,他们的行为方式并不是脚本化的。你希望游戏中的角色拥有自己的个性并且能够独立的做自己的事情,游戏将变得越来越智能化和生活化,而且会让我们更接近电影级的体验效果,实际上现在你将成为电影的一部分。

我认为我们将是这个领域的领导者,我们将一直领先于我们所处的时代,这才是我们的目标,这才能让我们感到舒适,这才是我们要做的事。

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