兩大晶元死敵支配全球遊戲「三巨頭」，新一代主機性能或將提升10倍以上 | 深度

年度訂閱用戶可加入科技英語學習社區，每周科技英語直播講堂，詳情查看「閱讀原文」

遊戲軟體市場已經是全球產值最大的娛樂產業之一，根據 Newzoo 統計， 2017 年已經達 1217 億美元，遠遠超過電影產業的 406 億美元，而其預估 2021 年將超過 1801 億美元，更將超過包含筆記本電腦在內的許多消費性電子產業。

而中國更是遊戲產值成長的最大動能，尤其在手機遊戲方面，其對全球產值的貢獻預計會從 2018 年的 60% 成長至 2021 年的 70%。

圖｜全球遊戲市場發展趨勢，預估到2021年的年複合成長可達10.3%（圖片來源：newzoo）

縱觀整個遊戲市場，過去幾年雖有遊戲機會在手機遊戲的挑戰下被淘汰的負面雜音出現，但對大部份核心玩家而言，遊戲機仍是最重要的遊戲平台之一，隨著玩遊戲成為一種文化現象，帶動遊戲人口的增加，核心玩家的數量也同步成長，並刺激相關產品與服務的銷售額。

2017 年仍穩佔全球所有遊戲相關產值近 3 成份額的任天堂（Nintendo），其最新的 Switch 平台加入戰場後更是火上添柴，帶動新一波主機與遊戲出貨成長熱潮。然而，索尼 PS4 與微軟 Xbox 兩大性能平台已經逐漸走到產品生命的末期，相關業者該如何延續產業榮景，甚至通過新平台創造下一波市場高潮，就成為最被關注的話題。

事實上，任天堂、索尼、微軟三大遊戲機平台已經成為 AMD 與 NVIDIA 的另一個戰場。但與 PC 市場不同的是，AMD 通過與微軟和索尼的合作，佔據了大部分的遊戲機市場。其實，NVIDIA 多年前亦曾與微軟和索尼合作，但因後來嫌利潤太低，關起門來自己搞遊戲機平台，最後落得鎩羽而歸。不過，如今 NVIDIA 也憑藉過去累積的技術經驗，通過與任天堂的合作重回遊戲機領域。

圖｜NVIDIA 過去自行推出的遊戲機平台年出貨量最多不過數十萬部，目前已經幾乎都退出市場，只剩下機頂盒產品

由於任天堂走的是老少咸宜的移動路線，NVIDIA 的繪圖技術優勢沒有太大作用，反而微軟和索尼則是主打頂尖聲光效果，讓 AMD 成為遊戲機產業最尖端繪圖技術的領航者。若以過去主機的性能成長規律來推算，即將到來的新一代主機的性能至少會是現有平台的 10 倍以上，配合各自的 VR 周邊規劃，或許能為玩家帶來真正的「頭號玩家」體驗。

圖｜《頭號玩家》的世界或許離我們已經不遠了

三大遊戲機廠商，三種不同的思路

遊戲機市場目前由索尼、微軟以及任天堂等三大廠瓜分，而這三大廠商能夠各據一方山頭，主要還是在生態環境上經營有成。畢竟 PC 硬體的進化周期短，而遊戲機產品生命周期一般都至少 5 到 10 年。況且，最新一代的遊戲機為了控制成本，基本上已經不做自有架構的研發，而是直接採用 AMD 的處理器與 GPU 方案，而且規格偏低階，導致這些高端遊戲機剛推出時，一般中端 PC 平台的理論性能就可以輕鬆幹掉這些遊戲主機的狀況。而這也是這些類 PC 架構的遊戲機剛推出時，所面對的最大質疑。

不過，遊戲機的好處在於操作系統與開發環境封閉，遊戲公司只需要為一套硬體優化，而不需要考慮太多的兼容性問題。雖然硬體性能弱於 PC 平台，但實際畫面表現卻遠遠好過同級別 PC 平台所能達到的程度。

以核心硬體晶元來源來看，目前三大遊戲機平台分為 AMD 與 NVIDIA 陣營：AMD 架構主要是用在索尼與微軟的平台上，而任天堂 Switch 使用的則是NVIDIA 的 Tegra 方案。

任天堂：成本與移動至上，全面擁抱第三方開發者

AMD 性能雖強，但架構功耗龐大，沒有辦法滿足任天堂對次世代主機必須兼顧移動需求的構思和期望，因此，任天堂轉而找上 NVIDIA。

其實，過去 NVIDIA 曾先後和微軟及索尼合作，提供定製繪圖晶元給兩家公司來設計遊戲機，但 NVIDIA 為了維持自己主打 PC 市場的競爭力，不願意把最先進的架構提供給微軟與索尼，且 NVIDIA 在 PC 繪圖市場賺得滿盆滿缽。加之遊戲機市場競爭激烈，主機很難賺錢，遊戲機業者能給的方案預算不高，導致利潤微薄，所以 NVIDIA 也不太看得上這塊市場。

甚至在與索尼合作推出 PlayStation 3 後不久，NVIDIA竟說出 「未來遊戲是 PC 的時代，遊戲機已經過時」這樣的話，可見其在遊戲機市場發展的經驗相當不愉快。

但任天堂向來就是反潮流，他的遊戲機不像其他廠商，上市之初都要靠著殺價衝量，或者到後期工藝穩定才能賺錢，而是從最早研發階段就開始考慮獲利問題，而且遊戲機一上市就要能賺錢，不能賠錢，這點和 NVIDIA 的牛脾氣就相當契合。

為了要獲利，成本就必須要有充分的考慮，晶元方案肯定不能使用最先進的架構，而且價格也不能太貴。而剛好 NVIDIA 有一款推出已有數年，但不太受市場歡迎的晶元，代號為 Tegra X1 ，原本希望主打自己的掌機市場，只是 NVIDIA 雖會做強大的晶元，但是在遊戲生態經營方面卻相當弱不禁風，最終銷售成績一年不過十幾萬部，是相當難看的成績。

圖｜Tegra X1晶元布局

好了，既然自家掌機的如意算盤不靈，用一定的代價把相關軟硬體開發平台轉給任天堂就成了一筆划算的生意。

為了進一步精簡成本，把 Tegra X1 原本 4 大核 4 小核的配置拿掉 4 小核，只剩 4 大核，但 GPU 維持原設計，雖然性能不算頂尖，但也已經足夠滿足任天堂針對的市場目標。另一方面，其實 NVIDIA 對任天堂也不抱太大的期待，由於任天堂前一款主機在市場上遭遇嚴重挫敗，市場也普遍認為任天堂光芒不再， NVIDIA 此時只提供任天堂老舊的架構，也算是打保險牌，若屆時市場不如預期，彼此的損失也可以減少。

而任天堂 Switch 的成功卻跌破了市場的眼鏡，之所以能夠成功奪回玩家的心，除了新穎的遊戲操作體驗設計外，主要是在遊戲開發商生態體系建立上重新下了一番功夫，核心方案的性能表現反而不是重點。

過去任天堂以自家的遊戲 IP ，包含馬里奧、塞爾達傳說、星之卡比，精靈寶可夢、大金剛等聞名於世，推動銷售的多半也是這些自家開發的遊戲。但任天堂一家公司之力有限，即便擁有這麼多遊戲 IP ，一年能推出上市的也只有少數幾款。

而任天堂過去對第三方遊戲開發廠商極為苛刻，不僅高抽成，且遊戲內容也要經過層層審查，嚴重限制了開發商的創意。另一方面，第三方遊戲開發商還要面對任天堂自家遊戲的競爭，任天堂因此也有了個 「三墳機」的美名，顧名思義，就是第三方遊戲的「墳場」：基本上除了任天堂自家遊戲以外，其他遊戲開發商很難賺到錢。也因此，過去任天堂主機的遊戲內容多元性不足所導致的」審美疲勞」就成為後期任天堂主機賣不動的主要原因。

但如今在 Switch 平台上，任天堂不僅降低抽成，也放棄過去的審查方式，全力擁抱第三方遊戲開發商，而看在 Switch 主機銷售勢頭猛烈的份上，遊戲開發商也都踴躍支持，除了 PC 或移動平台的遊戲移植，也有不少原生作品。

雖然廣納四方會有造成遊戲質量下滑的可能性，但做為平台，把選擇權回歸給消費者才是最正確的作法，而任天堂的實際市場表現也證明了這個觀點。

圖｜任天堂擁有全球最強大的遊戲IP陣容

微軟：借遊戲機打造 Windows 遊戲平台

說完任天堂，再來看看微軟。對微軟而言，目前其硬體與包含 Windows 操作系統的軟體在內，都要走向平台化，也就是要做到在不同的硬體平台下打造統一生態的目標，藉此擴大整個 Windows 操作系統的影響力。

因此，微軟的 Xbox 成為遊戲機與 Windows 10 操作系統平共通的遊戲通道與環境，通過統一的後端服務支持，以及相通的開發環境，將基於 Windows 10 操作系統的 7 億台終端數量，結合 Xbox 遊戲機的 4000 萬部左右的銷量，欲打造成一體的強大生態，正面挑戰僅有 PS4 硬體生態的索尼遊戲帝國。

不過微軟的如意算盤並不那麼如意，雖然其 Windows 10 裝機量已高達 7 億台，但其中可運行遊戲的平台可能還不到一半，而具備獨立顯卡的平台更遠少於這個數量，其大生態計劃灌水的程度不低，且遊戲機之所以能夠以低端硬體呈現出高端效果，主要還是平台封閉，不需考慮太多不同硬體之間的兼容性問題，如今把生態拉回到 Windows 系統之下包含 PC 與遊戲機的硬體平台，等於是放棄了遊戲機的最大天生優勢。

截至目前，微軟軟體商店內的遊戲數量仍非常少，一線主流遊戲僅有微軟第一方開發商支持，其餘多是從手游廠商跨過來混水摸魚，遊戲質量良莠不齊。

圖｜微軟商店內的一線遊戲數量極少，且大多是自家遊戲工作室的作品

但微軟畢竟在多種軟體開發平台擁有極為深厚的基礎，且過去為了推動 Windows 平台的遊戲生態，與 NVIDIA、 AMD 合作開發的 DirectX 生態也已經耕耘超過 20 年，目前缺少的臨門一腳，就是要證明自家商店有利可圖，而且基於 DirectX 環境的 Xbox 開發生態夠簡單上手，效能表現又好。

微軟的作法是雙管齊下：一方面通過收購，擴大自有遊戲開發工作室的數量，另一方面則是降低商店的抽成，利誘第三方遊戲開發者，讓支持 Xbox 生態的遊戲廠商能夠更為踴躍，藉此吸引更多玩家。

另外，微軟與 Arm 的合作也更進一步，微軟除採用 Arm 架構打造高能效表現的 PC 平台外，未來也將考慮重回移動終端市場，為了要與現有的 Android 、 iOS 生態有所區隔，以單一 Windows 系統主打娛樂，搭配 Xbox 相關服務的移動終端或許可以成為殺手級產品，幫助微軟一雪前恥。

當然，這些都還是屬於比較遠期的規劃，如果回過頭來看遊戲機市場，儘管微軟在遊戲機產業布局進展已經有了相當大的進步，然而要與索尼爭霸，恐怕還有不小的落差。

不過，微軟平台的好處就是，其開發環境的友善度要遠優於其他平台，各類工具也最為齊全，加上微軟目前在推動的 VR 、 MR 甚至 AR 生態，將來都有可能融合到整體 Xbox 遊戲平台中，對於想要挑戰各種遊戲題材的開發商而言，微軟平台可能會是門坎相對較低的選擇。

索尼：霸業難撼，虛擬現實就是未來

講完任天堂和微軟兩家，剩下的就是遊戲霸主索尼了。索尼原本是以家電產品聞名的企業，之所以跨入遊戲機市場，背後有個相當複雜的故事，但簡單來說，就是任天堂曾與索尼簽下了主機合作協議，但任天堂翻臉不認賬，轉而與其他公司合作，最終索尼就把配合任天堂的半成品主機稍加改造，便成為初代 PlayStation 主機，並就此在遊戲機市場開啟了霸主之路。

再後來，遊戲機更成為索尼在諸多產品布局失敗之後撐住公司營運的最大收入來源之一，無數次救公司於水火，反觀任天堂後來卻起起伏伏，甚至數度陷入虧損局面。

不過，索尼在遊戲機發展上並非完全一帆風順。尤其是索尼從一代 PlayStation 到三代都使用自行研發的架構，成本極高，且因為是獨有架構，開發環境通常要到上市數年後才會成熟，並發揮出架構原本的性能表現，因此前期遊戲畫面質量多半略顯粗糙。

而自有架構的開發又極為昂貴，為了分攤成本，產品剛上市時的售價也要高出對手不少，這也是導致 PlayStation 2 與 3 剛推出時銷售狀況並沒有特別好的主要原因。

圖｜歷代索尼 PlayStation 主機

另外，當時為索尼提供 GPU 的 NVIDIA ，與索尼因為晶元價格的問題鬧的很不愉快，索尼認為他可以提供 NVIDIA 長期穩定的訂單，價格低一點很合理，但 NVIDIA 認為索尼訂單的利潤太低，賺不了多少錢。也因此， NVIDIA 不僅只願意給索尼落後 PC 市場好幾代的低端架構，也拒絕給予合理的開發協助，甚至在索尼主機正式上市之後，公然宣稱往後是 PC 的時代，遊戲機將被市場淘汰。

就是因為這樣， NVIDIA 與索尼、微軟等遊戲機大廠就此結下樑子，這也導致了之後遊戲機平台全面轉為採用 AMD 的方案。

展望索尼下一步的布局計劃， VR 是索尼主機的營銷重點之一，作為頂級畫面遊戲機， VR 能帶來更好的沉浸式體驗，並推動遊戲機產品銷售，然而 PlayStation 4 Pro 版這個中期強化版性能雖有一定的提升，但仍無法有效負擔 VR 環境所需要的運算性能，相關 VR 遊戲的畫質表現其實還有很大的改善空間。

也因此，在本世代的主機上要達到夠好的 VR 顯示效果其實還是有相當大的難度，若要持續耕耘相關市場，並應對未來包含微軟等廠商可能加入 VR 市場的競爭，新主機的推出已經勢在必行。

而推動索尼推出下一代主機的原因還有一個，那就是目前市面上的 PlayStation 4 固件已經被破解，盜版遊戲也開始如雨後春筍般的冒出來，要在現有世代進行針對盜版措施改良的小改款也已經不現實，唯一的路只有推出具備全新防盜技術大改款產品。

而 DT 君認為，因為這些原因，索尼可能會提前布局下一代主機。

VR？雲端？下一代主機長什麼樣？

除了 Switch 剛推出、短時間內應該看不到改版動作外，其他如索尼的 PlayStation 4 和微軟的 Xbox 預計都將在一兩年內陸續推出新機種，雖然二者都已推出中期的小改款，但架構並沒有太多變革，性能提升也有限，並不是真正意義上的新主機。

新主機的意義在於利用遠較舊款強大的性能，帶給核心玩家更好的遊戲體驗。然而，不論是 PlayStation 4 Pro 或者是 Xbox One X ，基本上只能做到解析度的提升，而不是遊戲本質的改變。

那麼下一代主機可以預期的是什麼本質的改變呢？ DT 君認為 VR 內容的強化應該是第一個重點。

索尼在推出首款 PlayStation 4 時，就已經把 VR 周邊與內容當作重點的發展方向，但要在現有世代主機體現完美的 VR 體驗，就目前硬體周邊環境配合與算力資源來看，顯然仍是明顯不足，因此，性能的成長還是第一要務。

另外一方面，微軟目前已經推出針對 PC 遊戲環境的 MR 設備，而微軟也坦白，在目前世代，主機上還有很多不足，因此還不考慮沿用其 MR 周邊來打造主機 VR 遊戲，但如果未來要與索尼直接競爭，增加更多樣化的遊戲體驗方式會是重要的手段。

其次，在多媒體內容的調整方面，索尼一向把藍光播放當作標準的功能之一，而在歐美市場，也的確有不少消費者將 PlayStation 當作平價藍光播放器使用，微軟 Xbox 也是有同樣狀況，但二者的藍光播放功能取向不同，索尼目前的主機僅能播放 1080P 藍光影片，不支持 4K 內容，但畫質較好，微軟雖支持 4K 內容播放，但是畫質平平，而二者都支持通過 APP 的形式來取得諸如 NetFlix 的網路串流視頻服務。

未來的主機其實在多媒體播放能力上應該會更走向一致，但索尼畢竟是傳統影音大廠，播放質量應該有機會略勝一籌。

而在雲端服務上，串流遊戲服務，也就是通過網路操作在雲端執行的遊戲，應該會是微軟與索尼的共通發展方向，目前索尼已經在 PS Now 網路上提供這種服務。不過，考慮到在雲端執行遊戲會有一定的網路延遲，所以目前只提供到 1080P / 60P 的解析度遊戲執行，不支持 4K 遊戲運行，也無法提供 PS VR 遊戲（不然可能會暈到吐），而且只在歐美、日本等網路環境較佳的地區提供此類服務，包含中國等其他地區與此服務暫時無緣。

圖｜索尼退出的 PlayStation Now 串流遊戲訂購

微軟目前還不提供此服務，但微軟在數個月前已經成立新的遊戲雲端部門，重點就是要發展串流遊戲以及相關雲端業務，由此或可看出，此類串流遊戲業務將成趨勢。

通過串流提供遊戲租賃服務，其實可以大幅減少實體遊戲的相關銷售與渠道成本，也不用擔心庫存管理問題，理論上可以大幅增加遊戲廠商的利潤空間，但因為網路帶寬以及延遲問題，DT 君認為短期內應該都還是會以 1080P 的解析度為主， 4K 解析度的遊戲主要還是在遊戲機本地執行比較可靠。

考慮到未來電視解析度的發展趨勢，下一代主機也將可能支持 8K 解析度輸出能力，但 8K 對於繪圖架構是個嚴苛的考驗， AMD 應該會提出相對應的方案，搭配遊戲機廠商各自的帶寬管理設計，解決性能瓶頸的問題。

微軟和索尼的遊戲機平台就好像出自同一血統的分家兄弟，計算與繪圖架構上大同小異，但既然已經走向不同的路，針對各自市場的目的與目標用戶，甚至為了將來的遊戲機產業大戰，進行差異化調整也是勢在必行。

下一代主機：AMD 仍將主導， NVIDIA 開始重視

作為未來高清遊戲平台的共通架構供貨商， AMD 勢必會搬出看家本領，滿足兩大遊戲機廠商的需求，而為了避免市場走向 NVIDIA 之前所認為的方向，遊戲機整體效能要能夠超越 PC 同世代也是必須被考慮的事情。

AMD 提供客戶可高度定製化的計算架構，與 NVIDIA 不同，他們非常重視這塊營收，因此提供的服務也更加到位，也不會有 NVIDIA 之前那種過河拆橋的作法。

若參考本世代與之前遊戲機的設計方面，內存帶寬的強調一直是共通點，而通過這個設計方向，可以讓遊戲機在生命後期負擔起更複雜的遊戲內容，發揮其架構上的計算潛力。

圖｜本世代 PlayStation 與 Xbox 都是採用來自 AMD 的 SoC，沒有獨立 GPU 設計

另一方面，現有的 PlayStation 與 Xbox 主機，其 GPU 都採用內嵌的方式，而非獨立設計，雖然降低了成本與後期工藝進步後功耗的改善，但是在性能方面就會受到晶元規模與連接帶寬的限制，尤其 GPU 在全力運作時，產生的熱能也更難發散，若採用獨立設計，除了規模可以擴張，通過連接專有內存的設計亦能大幅改善整體性能。

因此，不論是下一代 PlayStation 與 Xbox ，包含 CPU 或 GPU 未來應該都會採用 AMD 最新的架構，也就是把英特爾打到不知所措的 Zen CPU 核心，搭配未來 7nm 工藝的 GPU ，雖然有部分信息來源指出可能會是明年推出的 Navi 架構，但考慮到推出時程以及性能的需求，也有可能直上 Navi 的下一代架構。

圖｜AMD 的 GPU 路線圖

目前 3D 實時繪圖技術更進一步的關鍵在於光線追蹤的技術導入， NVIDIA 已經開始實作相關技術，下一代繪圖架構確定將會引進，而 AMD 雖然還沒有公布下一代架構的細節，但考慮到兩家技術層次落差並不大，應該也會引入類似的加速機制。

圖｜一般實時繪圖光線處理與光線追蹤技術在畫面呈現上的區別，採用光線追蹤技術的畫面（右）明顯更為真實

通過光線追蹤技術，3D 場景在光暗之間的表現將更有深度，也會更逼近真實世界，這對於未來營造類似《頭號玩家》這種沉浸式 VR 遊戲世界，有相當大的必要。換言之，先不說《頭號玩家》裡面的全套互動 VR 裝備會不會出現，光是在視覺呈現上， DT 君認為，要達到《頭號玩家》電影畫面的水平是沒有問題的。

至於 NVIDIA ，作為 Switch 的方案供應者，對其營收貢獻相當豐厚，以其 2017 全年營收分析， Tegra 產品相關營收為 15.3 億美元，而扣除汽車部門的 5.58 億美元收入，即可得出出貨給任天堂的 Tegra 產品帶來將近 10 億美元的營收，達全年營收將近 10%。

NVIDIA 從 2012 年就期望以 GRID 伺服器提供各種遊戲的訂閱串流服務，但過去幾年網路速度和品質難跟上其串流需求，且目前主要遊戲銷售渠道與其配合的意願不高，截至目前為止針對遊戲串流服務的設備也只有少量出貨，難對整體遊戲產業造成影響。而因為串流業務不如預期， NVIDIA 因而投入自有遊戲機的開發，但同樣失敗。

隨著各家遊戲機廠商投入遊戲串流服務，未來任天堂也有可能跟上索尼與微軟的腳步， NVIDIA 理論上可以為這些廠商提供串流的基礎設備，這也符合 NVIDIA 過去既有的規劃路線。

但以目前來看，跟隨任天堂的主機之路或許才是確保獲利的最佳手段，以其未來主機的布局，直接使用 NVIDIA 的更新版 Tegra 架構會是最簡單的作法，而看在任天堂在 Switch 主機上市短短一年就為 NVIDIA 貢獻將近 10% 營收的份上，或許 NVIDIA 也會一改過去看不起遊戲機的態度，將最新版本的 Tegra 方案提供給任天堂使用。

圖｜任天堂新機推出僅一年，當年創造的營收就已經超越微軟，NVIDIA 未來應該會對相關市場有所改觀

至於在更下一代，若是從畫面的進化，以及目前腦機介面等技術的飛速發展，再加上基於 AI 技術建構的遊戲世界與智能非玩家角色設計，或許屆時玩遊戲就有如黑客帝國接入母體一般，也不需要什麼 VR 外設了。

-End-

你的讚賞是我堅持原創的動力