游戏、芯片与科技

作者：六千

无论是朋友聚会还是i人充电，在刚过去的春节假期里，游戏机的使用频率又要提高了。

游戏行业看起来不是一个“大”产业，但其市场规模在娱乐行业中已经占据相当大的比例。普华永道预计2026年中国娱乐及媒体行业收入将达到约5269亿美元，中国内地电子游戏和电竞到2026年，总收入将达到946亿美元，约占18%。随着游戏行业的发展，游戏的体验正在越来越极致。精美的画面和顺畅的操作的背后除了离不开创作者的想象力，也离不开硬件产品的支持。

电子游戏作为电子计算机的产物，与集成电路技术的发展是相伴相生的，一些游戏也从需求端推动了一些技术的进步。比如，显卡（甚至可以说如今英伟达的显卡帝国）就是一个与游戏紧紧绑定的产品。

无论屏幕前的你是否热爱游戏，都不妨了解一下这这段历史。

游戏机前传

第一个诞生的电子游戏可以追索到1951年，ChristopherStrachey开始试着运行他为英国国家物理实验室里的PilotACE电脑所写的《西洋跳棋》程式。第二年，剑桥大学计算机科学家A.S. Douglas在1952年开发出了史上第一款有记录的电脑游戏《Noughts＆Crosses》，在剑桥大学所制作，其运行于真空管计算机上。1955年，《Hutspiel》诞生，这是史上第二款电脑游戏，《Hutspiel》是为了战争模拟的一款军事题材游戏。

1962年，一款游戏开启了游戏硬件时代。

1962年，麻省理工学院的学生Steve Russell与几位同学开发出了世界上第一款视频游戏，名叫《Spacewars》的游戏。虽然玩法粗糙图形简陋，但依旧火爆。一位名叫诺兰·布什内尔(Nolan Bushnell)的商人看到了对硬件的需求，几年后他创办了雅达利，并开发了一款叫做PONG的游戏机。

PONG是一台有一块黑白屏幕和两个操纵杆的巨型机器，即我们现在熟悉的“街机”，需要投币开机，游戏玩法类似乒乓球。这款机器有多火爆？第一台商用游戏机上线后的第二天晚上机器就因为玩家投入太多硬币“宕机”。

PONG开始在全美迅速铺开，人们对这种科技感十足的大玩具充满疯狂的热情。很快，大量第一代电子游戏机问世，比如Magnavox公司的Odyssey系列，Coleco公司的Telstar系列。

可以说，在PC普及之前，游戏机曾是离人们生活最近的“芯片”产品。

同样是60年代，一款游戏改变了计算机语言。

那一年，贝尔实验室的Ken Thompson在GE 635大型机上编写了一个叫做《Space Travel》的游戏。GE 635大型机使用的是Multics操作系统，由于贝尔实验室放弃了Multics项目，Thompson为了继续玩这个游戏转换了该项目语言。由于买不起120000美元的大型机，他开始研究如何将游戏转移到PDP-7小型机上，在这一过程中，他把自己的开发工具扩展成了一个完备的操作系统Unix。

Unix，衍生或影响了Linux、MacOS、 iOS和安卓等几乎所有非微软阵营操作系统，构成如今周围绝大多数智能系统的基础。而Thompson的同事Dennis Ritchie 也沉迷《星际旅行》，在帮着开发Unix时，顺手创造了C语言。

游戏改变科技的第三件事，也与前文提到的雅达利有关。

随着雅达利成为了全球第一代街机和家用游戏机巨头，一个改变科技届的人加入了这家公司。雅达利是乔布斯创办苹果前的唯一的一份正式就职的公司。乔布斯曾在雅达利负责给一款叫Breakout的游戏制作电路板的项目，这个项目的绩效是：在预计需要150个芯片的电路板上，每少一个芯片就奖励100美元。最后，乔布斯与沃兹尼亚克(Stephen Wozniak)用44枚芯片完成了任务。

1976年，乔布斯创办了苹果公司。

我们或许可以说，游戏是现代科技重要的“配角”。由此我们将再深入看看游戏与芯片的关系。

游戏芯片的过去

在个人计算机尚未大规模普及的1975年，游戏机的出货量大概是36万台，同年个人计算机出货量仅为5000台。游戏机的出现拉动了TTL逻辑电路的销量，暴增的需求对芯片提出了更高的要求：性能更好（更多数量的晶体管）、画面更炫（支持彩色输出）以及使用更便利（更小的体积）。TTL逻辑电路，它是一种由双极型晶体管构建的逻辑阵列，是早期的集成电路工艺，在1960-1970年代占主导地位，被电子工程师广泛用来搭建各类复杂功能的电路，比如计算器、工控系统，以及游戏机。

70年代开始，由MOSFET构成的高密度集成电路芯片成本不断下降，开始替代TTL。基于新工艺的第一代通用微处理器在70年代纷纷问世，例如Intel的4004/8008、摩托罗拉的6800、Zilog的Z80。

1976年时代华纳收购雅达利，并追加一亿美元投资准备做一款家庭游戏机。雅达利选择了MOS公司的6502芯片，这款芯片对标摩托罗拉的明星产品6800，性能不相上下，也是苹果公司第一代产品“Apple I”和第二代“Apple II”的核心处理器。1977年，雅达利2600游戏机上市，总销量达到3000多万台，平均每三个美国家庭中就有一台。可以说，相比个人计算机的先驱苹果公司的爆款产品，雅达利购买和消耗了更多的芯片。

后来雅达利的主导地位被，任天堂、索尼、世嘉、Capcom等公司取代。1988年，任天堂在北美卖出了700万台红白机和3300盒游戏卡带。任天堂娱乐系统（NES），全球销量超过6100万台，它的核心处理器，也是上文提到的MOS公司的6502。

看到游戏机市场的广阔后，深谙供应链之道的日本游戏机厂商开始与本土的半导体公司合作。夏普、富士、三美电机等公司均拿到了任天堂大笔的半导体订单。值得一提的是，这时期正是日本与美国在半导体市场进行贸易战的时期。

1994年，PlayStation（PS）正式发售，日本各地出现数百人排队买PS的场面，日本众多知名游戏软件厂商纷纷加盟SONY。第一代PlayStation游戏机研发的时候，索尼牵手东芝研发了一块用于演算3D CG画面的LSI芯片。芯片性能的提升让索尼找到了游戏公司SE开发3D游戏《最终幻想7》。《最终幻想7》卖出了惊人的1330万份；PlayStation第一代，全球销量更是达到1.02亿台。

1996年，任天堂上市了Nintendo 64，简称N64，虽然上市时间晚于土星和PS1，但依然得到了大量玩家的支持，并很快售罄。虽然日本的游戏机继续风靡全球，但随着与美国芯片贸易摩擦的告白，游戏机主处理器芯片逐渐放弃了对内采购。任天堂的这款游戏机，芯片采用的是NEC VR4300。

游戏芯片的现在

1993年，又一款游戏的出现改变了芯片的历史。

1993年10月，世嘉旗下工作室AM2和设计师铃木裕制作的3D格斗游戏系列《VR战士》推出。《VR战士》通常被认为是3D格斗游戏的始祖，在商业上的成功带起了此一分野游戏的风潮。1995年英伟达推出其首款产品 NV1，与世嘉合作，《VR 战士 》成为首款在 英伟达显卡上运行的 3D 游戏。

NV1并没有让英伟达一下子成为领头羊，在当时3的性能最领先的图形加速卡公司是3Dfx，他们的产品是Voodoo。但英伟达推出了一款能同时处理2D、3D和视频加速的芯片RIVA128。抓住了用户痛点，随后英伟达在1999年，发布世界第一款GPU——GeForce25。

自此，这个游戏发烧友爱之深恨之切的公司，开启了游戏芯片更是现代芯片历史的新篇章。

游戏市场这片蓝海，不仅吸引了英伟达，也吸引了后来者AMD。2013年的PS4，用的是AMD的Jaguar处理器，2020年发布的PS5，用的是AMD的zen2。不过任天堂2017年发布的Switch，全球卖了1.2亿台，用的则是英伟达的Tegra X1。

还有越来越多的新公司在加入这场竞争。任天堂 Switch 的成功都证明了一件事：游戏掌机，大有可为。PC掌机大行其道，让高通也跃跃欲试。2023年8 月 23 日，高通推出全新产品线，一下子发布了 3 款游戏掌机芯片，分别是骁龙 G1 Gen 1 、骁龙 G2 Gen 1 以及骁龙 G3x Gen 2，对应入门、中高端及旗舰。高通表示，AYANEO、华擎、英业达等公司正在与高通合作推出搭载这款处理器的产品。

此外，手机也成为了游戏厂商的必争之地，因此手机芯片也已经成为游戏的重要载体。骁龙888、骁龙768G、骁龙778G这些芯片属于高端产品，具有较强的性能，可以在高画质下运行大多数游戏。苹果A15、骁龙865、骁龙870这些高端手机的标配在处理复杂的游戏场景，和保证游戏的流畅性和画质上，都表现出色。运行《原神》、《王者荣耀》和《和平精英》时，无论是画质、帧数还是加载速度，都可以达到非常好的效果。苹果M2、骁龙8+、骁龙8Gen2则能呈现出游戏的顶级画质、帧数与加载速度。

可以说，游戏芯片这个市场仍存在无限可能与未知。那么游戏还能如何改变科技行业？如何改变芯片行业呢？

游戏芯片的未来

首先，游戏有可能改变芯片市场的未来格局。

据外媒报道，微软的下一代游戏主机可能直到最近才进入设计阶段。因为直到上个月，微软还没有与 AMD 签署下一代游戏主机的合同，而索尼已经签署了多个 PS5 之后的合同。芯片巨头英特尔似乎正在积极争取，通过下一代Xbox游戏机，重新进入游戏市场。微软经常多处询价以试图让 AMD 降低价格。然而，这一次，微软似乎更认真地为下一代 Xbox 的芯片货比三家，因为该公司直到最近才与 AMD 谈判。同时，英特尔也开始竞标为该游戏主机生产芯片，据称提供了极低的价格和其晶圆厂的全部产能。英特尔将这一机会视为挽救 Arc显卡和其晶圆厂的巨大机遇。

此外，正如游戏也在与AI结合。近期爆火的游戏《幻兽帕鲁》制作团队最初立项时只有4人，开发商整个公司也就40多人。随后这款游戏引发了AIGC生成游戏形象的讨论。放下AI与知识产权的矛盾暂且不提，但AI的出现正在让游戏变得更有想象力。无论是对游戏数量的增加还是对游戏质量、游戏形式的改变，都可能产生蝴蝶效应，影响未来的走向。

最后，最近上市的Vision Pro会如何改变XR市场？曾几何时《Pokemon GO》让AR成为热门技术，如今头显时代或许就要来临，是否有新的爆款游戏再次“反哺”硬件设备？

游戏是好奇心与想象力的产物，这或许就是为什么如此多重要的技术、公司、人物的故事都有游戏的身影。科技的未来，也需要好奇与想象。