写在最前

在2018年以前,王者荣耀这款游戏对手机性能的需求很高,只有少数旗舰处理器才能流畅60帧运行,主要原因是游戏本身绝大部分任务集中在一个叫UnityMain的线程中,这个重负载的线程常常会因为CPU没办法满足其性能需求,导致一帧的处理时间超出16ms,进而表现出帧率波动/掉帧。
2018年开始游戏方普及了多线程版本,也就是把原来的一个UnityMain拆分成了两个线程,对于CPU的最大性能需求降低了,在同平台上性能表现当然更好,更稳定

本文的目的是从systrace的角度,来呈现不同的CPU资源(频率)对于游戏帧率的影响,首先是要创造对比测试条件

创造条件
  • 游戏设置 - 王者荣耀
  • 高帧率
  • 单人训练
  • 对比条件
  • 关闭大核
  • 小核1.7GHz VS 小核 825MHz
systrace 分析
1. CPU频率

可以看到8423时间点CPU频率从1.7GHz下降到了825MHz

游戏内显示CPU GPU占用率 游戏cpu占用高gpu占用低_Android

2. 游戏帧率

在频率下降之前,游戏帧率大概是50-55fps之间,频率下降到825MHz之后,FPS降低到了40以下

UnityGfxDeviceW线程应该就是负责渲染的

首先通过dequeueBuffer拿到buffer,然后绘制渲染,完成之后调用queueBuffer通知SF这个buffer可以交到屏幕上去显示,这样就完成了一帧

游戏内显示CPU GPU占用率 游戏cpu占用高gpu占用低_Android_02

下图的红栅格线是16.7ms一格,可以看到在8420ms前后,UnityGfxDeviceW完成一帧的时间差距明显

游戏内显示CPU GPU占用率 游戏cpu占用高gpu占用低_帧率_03

3. CPU性能影响
  • 首先这是一个很单纯的场景,负载基本一致,没有太大波动
    所以从上面的systrace就可以确认是CPU的性能影响导致,拿50fps以上和30fps左右的UnityGfxDeviceW来对比
  • 可以看到主要部分的时间从11.3ms变成了19.7ms,而且这个期间进程都基本处于running状态
  • 进程所处的CPU性能是一致的

图1 1.7GHz

游戏内显示CPU GPU占用率 游戏cpu占用高gpu占用低_多线程_04


图2 825MHz

游戏内显示CPU GPU占用率 游戏cpu占用高gpu占用低_性能需求_05

所以可以通过绘制一帧UnityGfxDeviceW线程的running时间来确认,这个是由于CPU性能不足导致的掉帧