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同時也有6部Youtube影片,追蹤數超過1,240的網紅山水畫家的藝術Taiwan Artist World,也在其Youtube影片中提到,#空拍機#mavicair2#空拍 今天要談如何用Mavic Air 2拍出最高畫質的影片與照片,每個人都希望自己手邊的空拍機,能夠拍出理想的影片,雖然可以用後製加強,但如果拍攝當下時沒有掌握要訣,也不盡然可以達成目標。 而Mavic Air 2號稱2020年CP值最高的空拍機,能用較為親民的價...
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影片幀率調整 在 山水畫家的藝術Taiwan Artist World Youtube 的精選貼文
2021-06-20 16:19:39#空拍機#mavicair2#空拍
今天要談如何用Mavic Air 2拍出最高畫質的影片與照片,每個人都希望自己手邊的空拍機,能夠拍出理想的影片,雖然可以用後製加強,但如果拍攝當下時沒有掌握要訣,也不盡然可以達成目標。
而Mavic Air 2號稱2020年CP值最高的空拍機,能用較為親民的價格,購買到幾乎是功能齊全的機種,不過許多人還是很想知道它的錄影能耐,到底能錄出多棒的影片。
以下就是我用Air 2製作過20幾部影片後的心得分享,首先要說明的是個人是用iMovie後製剪輯的,所以所有的可能,也會侷限於此軟體所提供的工具選項上,而Air 2擁有三種錄影規格可供選擇4K、2.7K和1080p,雖然可用4K錄影,但普通跟HDR有所差異,4K普通可達60p,但4KHDR最高只能到30p,不過4K普通就算後製,所能調整的空間,還是不如HDR寬廣,色彩飽和度也很難達到較滿意的水準,如果用白話一點來形容,4K普通較硬較清楚,4KHDR較軟較柔美。
當然也跟使用的幀數有關,幀數越高,拍出來的影片就越清晰,此外用4K和1080p規格錄影,當然畫質的細膩度有所差別,而且如果將4K輸出成1080p的畫質,也比純1080p出來的影片畫質好,所以當下用多大的影像檔記錄,都會影響到後製的可能,這跟攝影的原理也是相同的。
還有拍攝時要調整鏡頭角度,透過螢幕來找尋景點可能的視覺美感,通常45度角最能拍出比較飽和的色彩,順光也比逆光好,陽光充足更是理想。此外一個好的空拍點至少要飛三趟左右,也就是用盡三顆電池的飛行時數,如此影片在剪輯上,才有足夠的素材可供選用,飛行高度也可以有所變化,從60公尺到30公尺,再到10公尺左右。
所以如何用Air 2拍出最高品質的影片,我的建議就是用4KHDR來拍攝,並在光線良好及善用45度角拍攝的條件下,至少進行三趟的拍攝工作,而且一定要後製調整色彩的飽和度,如此才有機會達到預期的目標。
至於如何製作出流暢的影片,最好的方法就是剪輯完後,反覆的輸出檢視,每部影片最好檢視五六次以上,這樣才能發現細微的缺失,而加以修正。如果是純空拍的影片作品,個人建議要以配樂為主,先選定喜歡的音樂後,再來對影片做適當的剪輯,隨著音樂節奏的變化,對影片做快慢長短的修正,如此也能增加影片的可看性。
最後Air 2可否拍出超越2 Pro的影片,答案是不太可能,畢竟兩者的價位和鏡頭規格是有所不同,不過Air 2當成入門機,也更適合當個人貼身秘書,協助我們記錄一些戶外活動的畫面。
接下來我們要談的是Mavic Air 2與2 Pro的攝影效果比較,用空拍機來攝影,除了有種上帝視角的獨特視覺魅力外,如果只是單純的直上直下,操作上也就相對簡單又安全,也是最不驚擾他人的空拍方式,當然兩種空拍機各有優劣,使用的範圍也有所區別,Air 2適合記錄,2 Pro則是較為專業,拍攝的規格及選項也較為豐富。
無法否認這兩台空拍機都無法超越單眼相機拍攝的效果,但在拍攝的角度與內容選擇上,當然遠勝於單眼相機,也能拍攝許多我們無法踏足的地方,這也就是許多人為何會迷上空拍的主因之一,以下就是針對兩機的拍攝效果,做較為簡單的比較與說明。
首先為了忠實呈現攝影效果,所有圖檔皆未經過後製處理,兩者除了鏡頭與感光元件規格不同外,其實在拍攝後輸出的照片尺寸也略有不同,例如180度全景照片,Air 2略寬於2 Pro,Air 2的尺寸是 8192 × 3302,2 Pro 的尺寸是8192 × 2746,而對普通照片的規格設定,也有所不同。Air 2的普通照片是 4000 × 3000,2 Pro則是5472 × 3648,在廣角拍攝尺寸上都是 8000 × 6000,但在廣角的拍攝焦距設定上,則有明顯區別,Air 2拉近許多,是用普通照片的焦距,而2 Pro 是用全景的焦距。
當然2 Pro的整體色彩飽和度都遠勝於Air 2,Air 2除了360及180度全景照片外,無論廣角、直拍還是普通照片,拍攝時必須留意天候條件,若是光線不足的情況下,容易過於昏暗,也很難後製改善,而2 Pro就較無明顯差異。
雖然兩機抗風等級皆為五級,但 Air 2三級以上就建議取消拍攝全景照片,而2 Pro則是仍可應付,此外在海邊拍攝時,面海拍攝全景照時,通常失敗率較高,這也是必須有所留意的重點。
以上就是我所分享內容,希望能對您在掌握空拍機的拍攝效果上有所助益,也謝謝您的觀賞,我們下回見。
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【梁震明簡歷】
國立台北藝術大學美術創作研究所畢業。
曾任國立台南藝術大學藝術史系及東海大學美術學系講師。
個展12次,國內外聯展30餘次。
作品曾在香港蘇富比、羅芙奧及沐春堂拍賣成交。
著作「墨色的真相」與「台灣寺廟龍柱造型之研究」獲國立編譯館出版刊行。
現為羲之堂代理之專職水墨畫家。
水墨創作介紹:http://tom20030208.pixnet.net/blog/category/2797965
水墨材料介紹:http://tom20030208.pixnet.net/blog/category/2800158
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台灣龍柱介紹:http://tom20030208.pixnet.net/blog/category/2797923
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影片幀率調整 在 Shaun&Nick Youtube 的最佳解答
2020-03-31 20:00:25本影片與【PUBG MOBILE:絕地求生M】合作
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PUBG MOBILE 歡慶全球發行 2週年!
Royale Pass S12賽季:2gether We Play (二週年特別電玩風主題)
因應全球發行二週年,史上最強的Royal Pass 來了!
電玩風主題,除了造型和UI連在遊戲內的地圖都新增了滿滿的電玩元素,
許多可交互的電玩機台和小遊戲彩蛋進在求生島地圖中。
周年慶活動↓↓↓
全服目標活動:
在周年慶期間,全服玩家齊心協力完成活動目標,獲得獎勵
配套個人活動,玩家完成相應任務即可領取獎勵
配套活動積分排行榜,鼓勵玩家在活動期間多活躍
1、一周年蛋糕收集成就返場
2、兩周年小遊戲新成就
3、周年登錄專屬成就
競技模式回歸 (娛樂模式)↓↓↓
在競技模式中將會關閉了聲音視覺化、自動拾取、自動開門等便捷功能,
讓你的生存體驗更加硬核。
海島地圖——電玩主題 (經典模式)↓↓↓
玩家進行經典模式海島地圖匹配時,有概率可進入電玩主題模式
1.遊樂場 - 在電玩主題模式中,經典海島地圖的3處地方會隨機出現復古電玩主題的遊樂場
2.可交互的遊戲機 - 遊樂場中和某些重要的城鎮會放置多種可互動的遊戲機,玩家如果有遊戲幣則可以啟動
3.遊戲機類型包含:打鴨子遊戲機,小蜜蜂遊戲機,扭蛋機,飛行鴨子靶場,蹦床,彈射遊戲機
4.彈射機+翼裝:遊樂場中部會出現高聳彈射機,彈起來後可以翼裝滑翔和二次開傘
極寒模式 (進化戰場) ↓↓↓
以經典模式玩法為基礎,在雪地地圖上定期出現極寒天氣,玩家們需要通過各種途徑保持體溫 ,低於正常體溫值時健康值會持續減少;
保持體溫的途徑:
1.在室內使用打火機生火,添加拾取到的樹枝可以增加取暖時間;
2.捕獵雞獲取生雞肉後,在火堆上烤肉,使用烤雞肉可以恢復體溫;
3.直接使用道具:煤油爐、緊急取暖包;
其他內容↓↓↓
1.冰雪節中的滑雪板也會出現在本模式,玩家可以在雪地上體驗滑雪的樂趣
2.極寒模式的物資刷新中新增無人機道具,偵查周圍環境,體驗新的戰術
其他新功能↓↓↓
新增隊友音量獨立控制
現在戰鬥內可以支持調整單個隊友的語音音量,玩家可以根據隊友聲音的大小選擇最適合的音量
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新增萬能標點功能,可標記地點、物資、載具、死亡盒子、門,標記時根據不同標記類型,展示相應的標記標識,可通過標記隊友的標記點進行回應,完成隊伍內快捷交流,可以遊戲設置 面板完成具體的設置
淘汰回放功能↓↓↓
新增淘汰回放功能,玩家在被擊殺後可觀看淘汰回放,可觀看在被擊殺前一定時間內擊殺者視角內容
色盲模式設置↓↓↓
在畫面設置中添加色盲模式功能,為毒圈、煙霧、輔助線等遊戲內指示功能,提供更多的符合色盲人士的顏色選擇
新增turbo模式開關 (超頻模式) ↓↓↓
滿足turbo配置要求的機型能夠開啟turbo模式,開啟該模式可提高畫質和幀率
載具調整 ↓↓↓
Dacia房車和UAZ吉普車在地圖中的模型升級
其他調整↓↓↓
1.調整汽油彈的火焰粒子特效
2.調整破片手榴彈在不同材質表面上的爆炸特效
3.添加落地時,傘的降落和消失效果,提升角色落地表現
4.經典模式全地圖內,新增玩家待機動作,例如:雪地地圖待機時的顫抖動作,在戰鬥內待機動作只有自己和隊友可以看見
效果提升↓↓↓
1.親密度在50↑的玩家可以向在遊戲中的好友發送預約組隊的資訊
2.遊戲中的玩家可以收到好友預約組隊消息,選擇接受or拒絕
3.當預約的玩家回到大廳時,提示預約雙方進行組隊遊戲
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影片幀率調整 在 吃貨們 Youtube 的最佳貼文
2020-03-26 18:00:07本影片與【PUBG MOBILE:絕地求生M】合作
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一、PUBG MOBILE 歡慶全球發行 2週年!
Royale Pass S12賽季:2gether We Play (二週年特別電玩風主題)
因應全球發行二週年,史上最強的Royal Pass 來了!
電玩風主題,除了造型和UI連在遊戲內的地圖都新增了滿滿的電玩元素,
許多可交互的電玩機台和小遊戲彩蛋進在求生島地圖中。
周年慶活動
全服目標活動:
在周年慶期間,全服玩家齊心協力完成活動目標,獲得獎勵
配套個人活動,玩家完成相應任務即可領取獎勵
配套活動積分排行榜,鼓勵玩家在活動期間多活躍
1、一周年蛋糕收集成就返場
2、兩周年小遊戲新成就
3、周年登錄專屬成就
二、0.17.0 大改版
海島地圖——電玩主題 (經典模式)
玩家進行經典模式海島地圖匹配時,有概率可進入電玩主題模式
· 遊樂場 - 在電玩主題模式中,經典海島地圖的3處地方會隨機出現復古電
玩主題的遊樂場
· 可交互的遊戲機 - 遊樂場中和某些重要的城鎮會放置多種可互動的遊戲
機,玩家如果有遊戲幣則可以啟動
·遊戲機類型包含:打鴨子遊戲機,小蜜蜂遊戲機,扭蛋機,飛行鴨子靶
場,蹦床,彈射遊戲機
· 彈射機+翼裝:遊樂場中部會出現高聳彈射機,彈起來後可以翼裝滑翔
和二次開傘
競技模式回歸 (娛樂模式)
在競技模式中將會關閉了聲音視覺化、自動拾取、自動開門等便捷功能,
讓你的生存體驗更加硬核。
極寒模式 (進化戰場)
以經典模式玩法為基礎,在雪地地圖上定期出現極寒天氣,玩家們需要通
過各種途徑保持體溫,低於正常體溫值時健康值會持續減少;
保持體溫的途徑:
1.在室內使用打火機生火,添加拾取到的樹枝可以增加取暖時間;
2.捕獵雞獲取生雞肉後,在火堆上烤肉,使用烤雞肉可以恢復體溫;
3.直接使用道具:煤油爐、緊急取暖包;
其他內容:
1.冰雪節中的滑雪板也會出現在本模式,玩家可以在雪地上體驗滑雪的樂
趣
2.極寒模式的物資刷新中新增無人機道具,偵查周圍環境,體驗新的戰術
【其餘新功能】
新增隊友音量獨立控制
現在戰鬥內可以支持調整單個隊友的語音音量,玩家可以根據隊友聲音的
大小選擇最適合的音量
萬能標點功能
新增萬能標點功能,可標記地點、物資、載具、死亡盒子、門,標記時根
據不同標記類型,展示相應的標記標識,可通過標記隊友的標記點進行回
應,完成隊伍內快捷交流,可以遊戲設置面板完成具體的設置
淘汰回放功能
新增淘汰回放功能,玩家在被擊殺後可觀看淘汰回放,可觀看在被擊殺前
一定時間內擊殺者視角內容
色盲模式設置
在畫面設置中添加色盲模式功能,為毒圈、煙霧、輔助線等遊戲內指示功
能提供更多的符合色盲人士的顏色選擇
新增turbo模式開關 (超頻模式)
滿足turbo配置要求的機型能夠開啟turbo模式,開啟該模式可提高畫質和
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中秋假期到了尾聲
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本篇將討論兩個面向
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🌝腳本分享(強烈建議配圖)
👉🏻事前準備
分裝食材、採買、選食材的討論等
👉🏻畫面特寫
環境拍攝、食材、器材等畫面
👉🏻烤肉中
生火、刷醬、流汗、翻面等生動動作
👉🏻團圓吃烤肉
圍爐、餵食、乾杯等
👉🏻花絮
烤焦、歡聲笑語、太鹹被嫌棄等側拍
🌝夜拍撇步
👉🏻低FPS拍攝
低幀率拍攝因快門較低、進光亮更大,能得到更好夜拍畫質;如想拍慢動作建議FPS30取得畫質與幀率平衡
👉🏻大光圈拍攝
選大光圈鏡頭,再把光圈開到最大
相機若選手動模式,等快門跟光圈設定好,再調整 ISO
👉🏻環境可用光
光不嫌多~夜燈、路燈、火,甚至是大家的手機螢幕都是你的好朋友
#中秋節快樂
影片幀率調整 在 神魔之塔 Tower of Saviors Facebook 的最佳貼文
大家好,我是阿力山大,上一篇小黑與大家分享了合作時有關 CV 及 BGM 的版權限制 (https://www.facebook.com/tos.zh/posts/4004664599624029) 今天我想跟大家講解一下製作合作版本內容的過程及情況。
相信大家在過去的合作版本也有看過很多不同的攻擊特效,例如《七大罪》合作中,「怠惰之罪‧ 金恩」的攻擊特效、《天元突破》合作中天元突破紅蓮螺巖的攻擊特效; 以及《EVANGELION》合作中的「碇真嗣與渚薰與 EVA 13 號機」開技的朗基努斯之槍特效、陽電子炮龍刻等,都是畫師、遊戲設計師及工程師的心血。
從星期二的報告中,大家已知道每個合作相關內容都需要通過繁複的審批,特效的製作也一樣。每逢合作版本,各個部門都需要仔細查看合作作品並研究不同的細節。一個短短數秒的開技特效,負責特效的團隊成員會逐幀回放原作的動畫片段,研究、測試如何在神魔的系統裡還原,同時亦不斷跟版權方溝通和修改。
遊戲設計部會先從動畫中選取重點場面,接著由畫師著手繪畫特效。最後也是最重要的部分,就是交給工程師製作動畫特效及粒子特效。在製作的過程中,若特效繪圖有任何需修改或補圖的地方,工程師會親自繪畫,務求能迅速達到精準的效果。由於審批過程需要應版權方要求多次來回修改,因此一個合作版本的特效完成週期或需時兩個多月,甚至更長。
同時,每個合作的特效風格也十分不同,每次也要嘗試不同的合適方法,才能把特效套進神魔的系統內。以《EVANGELION》合作的陽電子炮龍刻的準星特效為例:用傳統粒子系統和著色器的方法製作會花費非常多的時間,在性能較為低端的裝置上使用亦有隱憂。因此團隊最後決定以播放影片的方式來實現效果,除了可以交由專業的剪接師製作更酷更帥的效果,亦能解決性能上的疑慮和縮短製作時間。
而在此效果中,召喚師能透過準星看到後面的場景、珠盤和敵人。工程師起初想用半透明影片實現效果,但以不同手機型號呈現半透明影片都有不同的限制,亦會讓影片佔用更多的系統資源。經過反覆測試後,才決定用黑背景的不透明影片,配以 Additive 的著色器 (類似 Photoshop 裡會用的加亮圖層) 來呈現效果,務求達致美觀、性能及製作時間上的平衡。
接下來的《鬼滅之刃》版本是團隊十分重視的合作之一。工程師花了很多心思和努力去製作多款不同美觀且配合作品風格的攻擊特效。由於特效仍在審批過程中,我未能確實告訴大家具體的特效內容,希望審批過程順利,讓團隊可以帶給大家更好的體驗及更多的驚喜。
===============================
其他項目的進度如下 (為顧及未看過舊「1800 神魔特別報告」的召喚師,部分曾提及的項目資訊會被重覆放置於下方。)
遊戲內容方面:
- 期間限定古幣封印抽卡機活動[更新]
已於 Facebook 粉專進行移除下一次開放的古幣卡匣內的部份系列的投票活,投票結果已於 2021-03-11(昨天) 到 2021-05-09 古幣卡匣開放時移除。
- 期間限定短合作活動
正在積極研究短期合作的可能性。
- 未來排程推出的角色
妹妹卡片將會於 2021-03-15 推出;黑化封王、復刻七十二柱魔神相關的 2 隻地獄級角色;『幻變之花』系列天選卡盒暫定在今年內復刻。「Terry」及「Terence」 角色能力上修將會於 2021-05-10 推出的版本實裝。
- 重新檢視已推出龍類角色的強度和推出以龍和獸類為主的新系列角色
團隊正在規劃角色定位和技能,和檢視舊龍類角色中,如有調整,將會在 2021-05-10 推出的版本中一併推出。龍族會補上「異屬追打」角色。
- 龍刻背包及熔煉系統
目前的排程於未來世界後的 2~3 個版本後推出。
- 精魄和突破系統
團隊將會在確認新系統能支援的範圍後,一併公開更多精魄和突破系統相關的內容。
- 關卡調整
調整黃金之日類的資源關卡。亦會繼續研究「關卡雙倍王卡掉落」未來的安排 。此外,在接下來的版本,多隊戰將會能夠支援召喚師系統的角色。
- 關於故事
關於11封和妹妹的劇情的相關意見團隊已經收到了,我們會留意日後的故事安排。不死及劍靈系列的相關故事不會在短期內更新,龍使的異轉故事已全部更新。在下一個自家系列的故事中,大家仍會看到以諾與英格麗。而虛影世界故事會於 4 月下旬會推出新的內容。
- 大改版
將會延遲推出時間,重新規劃和繪製界面,保留原有的主地圖和世界觀的特色。「界限突破系統」在 2021-05-10 實裝;而「遊戲界面更新」、「素材效果調整」及「獨立卡匣抽卡設定調整」實裝日子未確定,請繼續留意日後公告。
- 推出動態造型
「青圭」動態造型會於 2021-03-22 推出。
- 背包功能
已製作增加 7、8 星角色分類功能,現正測試中。待版本大更新後,將會加入更多舊角色系列的分類。
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其他曾提及而近期完成了/運作中的項目:
- 支援 60 Hz 以上畫面更新頻率
- 10 連抽表現的速度提升 及 加入稀有卡片表現
- 屬性強化盾的表現優化
- 拉普拉斯「真實」「虛幻」形態的特效表現
- 行商要塞一鍵選取購買全部項目
- BGM 清單 已加入原版的「日照間的旅程」和「夜幕下的旅途」
- 「紅璦」、「元獸賈比爾」 動態造型已於 2021-03-01 推出
- 會於每一週檢視是否推出修復版本,加快各個修復版本的推出時間
- 以後每個版本的內容將會繼續以往提早一週時間給測試人員、測試伺服器測試進行測試
- 內部討論神魔男將計劃中,因香港疫情關係未能來往其他地區。疫情完結,就能開展計劃
- 已於 2021-02-01 於女將考核中要求女將使用 2 隊以上隊伍三成就零石通關地獄級
- 已於 2021-03-05 6:18 pm 修正地獄級角色數量
影片幀率調整 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的最讚貼文
軟體吞噬硬體的 AI 時代,晶片跟不上演算法的進化要怎麼辦?
作者 品玩 | 發布日期 2021 年 02 月 23 日 8:00 |
身為 AI 時代的幕後英雄,晶片業正經歷漸進持續的變化。
2008 年之後,深度學習演算法逐漸興起,各種神經網絡滲透到手機、App 和物聯網。同時摩爾定律卻逐漸放緩。摩爾定律雖然叫定律,但不是物理定律或自然定律,而是半導體業發展的觀察或預測,內容為:單晶片整合度(積體電路中晶體管的密度)每 2 年(也有 18 個月之說)翻倍,帶來性能每 2 年提高 1 倍。
保證摩爾定律的前提,是晶片製程進步。經常能在新聞看到的 28 奈米、14 奈米、7 奈米、5 奈米,指的就是製程,數字越小製程越先進。隨著製程的演進,特別進入10 奈米後,逐漸逼近物理極限,難度越發增加,晶片全流程設計成本大幅增加,每代較上一代至少增加 30%~50%。
這就導致 AI 對算力需求的增長速度,遠超過通用處理器算力的增長速度。據 OpenAI 測算,從 2012 年開始,全球 AI 所用的演算量呈現等比級數增長,平均每 3.4 個月便會翻 1 倍,通用處理器算力每 18 個月至 2 年才翻 1 倍。
當通用處理器算力跟不上 AI 演算法發展,針對 AI 演算的專用處理器便誕生了,也就是常說的「AI 晶片」。目前 AI 晶片的技術內涵豐富,從架構創新到先進封裝,再到模擬大腦,都影響 AI 晶片走向。這些變化的背後,都有共同主題:以更低功耗,產生更高性能。
更靈活
2017 年圖靈獎頒給電腦架構兩位先驅 David Petterson 和 John Hennessy。2018 年圖靈獎演講時,他們聚焦於架構創新主題,指出演算體系結構正迎來新的黃金 10 年。正如他們所判斷,AI 晶片不斷出現新架構,比如英國 Graphcore 的 IPU──迥異於 CPU 和 GPU 的 AI 專用智慧處理器,已逐漸被業界認可,並 Graphcore 也獲得微軟和三星的戰略投資支援。
名為 CGRA 的架構在學界和工業界正受到越來越多關注。CGRA 全稱 Coarse Grained Reconfigurable Array(粗顆粒可重構陣列),是「可重構計算」理念的落地產物。
據《可重構計算:軟體可定義的計算引擎》一文介紹,理念最早出現在 1960 年代,由加州大學洛杉磯分校的 Estrin 提出。由於太過超前時代,直到 40 年後才獲得系統性研究。加州大學柏克萊分校的 DeHon 等將可重構計算定義為具以下特徵的體系結構:製造後晶片功能仍可客製,形成加速特定任務的硬體功能;演算功能的實現,主要依靠任務到晶片的空間映射。
簡言之,可重構晶片強調靈活性,製造後仍可透過程式語言調整,適應新演算法。形成高度對比的是 ASIC(application-specific integrated circuit,專用積體電路)。ASIC 晶片雖然性能高,卻缺乏靈活性,往往是針對單一應用或演算法設計,難以相容新演算法。
2017 年,美國國防部高級研究計劃局(Defence Advanced Research Projects Agency,DARPA)提出電子產業復興計劃(Electronics Resurgence Initiative,ERI),任務之一就是「軟體定義晶片」,打造接近 ASIC 性能、同時不犧牲靈活性。
照重構時的顆粒分別,可重構晶片可分為 CGRA 和 FPGA(field-programmable gate array,現場可程式語言邏輯門陣列)。FPGA 在業界有一定規模應用,如微軟將 FPGA 晶片帶入大型資料中心,用於加速 Bing 搜索引擎,驗證 FPGA 靈活性和演算法可更新性。但 FPGA 有局限性,不僅性能和 ASIC 有較大差距,且重程式語言門檻比較高。
CGRA 由於實現原理差異,比 FPGA 能做到更底層程式的重新設計,面積效率、能量效率和重構時間都更有優勢。可說 CGRA 同時整合通用處理器的靈活性和 ASIC 的高性能。
隨著 AI 演算逐漸從雲端下放到邊緣端和 IoT 設備,不僅演算法多樣性日益增強,晶片更零碎化,且保證低功耗的同時,也要求高性能。在這種場景下,高能效高靈活性的 CGRA 大有用武之地。
由於結構不統一、程式語言和編譯工具不成熟、易用性不夠友善,CGRA 未被業界廣泛使用,但已可看到一些嘗試。早在 2016 年,英特爾便將 CGRA 納入 Xeon 處理器。三星也曾嘗試將 CGRA 整合到 8K 電視和 Exynos 晶片。
中國清微智慧 2019 年 6 月量產全球首款 CGRA 語音晶片 TX210,同年 9 月又發表全球首款 CGRA 多模態晶片 TX510。這家公司脫胎於清華大學魏少軍教授起頭的可重構計算研究團隊,從 2006 年起就進行相關研究。據芯東西 2020 年 11 月報導,語音晶片 TX210 已出貨數百萬顆,多模組晶片 TX510 在 11 月也出貨 10 萬顆以上,主要客戶為智慧門鎖、安防和臉部支付相關廠商。
先進封裝上位
如開篇提到,由於製程逼近物理極限,摩爾定律逐漸放緩。同時 AI 演算法的進步,對算力需求增長迅猛,逼迫晶片業在先進製程之外探索新方向,之一便是先進封裝。
「在大數據和認知計算時代,先進封裝技術正在發揮比以往更大的作用。AI 發展對高效能、高吞吐量互連的需求,正透過先進封裝技術加速發展來滿足。 」世界第三大晶圓代工廠格羅方德平台首席技術專家 John Pellerin 聲明表示。
先進封裝是相對於傳統封裝的技術。封裝是晶片製造的最後一步:將製作好的晶片器件放入外殼,並與外界器件相連。傳統封裝的封裝效率低,有很大改良空間,而先進封裝技術致力提高整合密度。
先進封裝有很多技術分支,其中 Chiplet(小晶片/芯粒)是最近 2 年的大熱門。所謂「小晶片」,是相對傳統晶片製造方法而言。傳統晶片製造方法,是在同一塊矽晶片上,用同一種製程打造晶片。Chiplet 是將一塊完整晶片的複雜功能分解,儲存、計算和訊號處理等功能模組化成裸晶片(Die)。這些裸晶片可用不同製程製造,甚至可是不同公司提供。透過連接介面相接後,就形成一個 Chiplet 晶片網路。
據壁仞科技研究院唐杉分析,Chiplet 歷史更久且更準確的技術詞彙應該是異構整合(Heterogeneous Integration)。總體來說,此技術趨勢較清晰明確,且第一階段 Chiplet 形態技術較成熟,除了成本較高,很多高端晶片已經在用。
如 HBM 儲存器成為 Chiplet 技術早期成功應用的典型代表。AMD 在 Zen2 架構晶片使用 Chiplet 思路,CPU 用的是 7 奈米製程,I/O 使用 14 奈米製程,與完全由 7 奈米打造的晶片相比成本約低 50%。英特爾也推出基於 Chiplet 技術的 Agilex FPGA 系列產品。
不過,Chiplet 技術仍面臨諸多挑戰,最重要之一是互連介面標準。互連介面重要嗎?如果是在大公司內部,比如英特爾或 AMD,有專用協議和封閉系統,在不同裸晶片間連接問題不大。但不同公司和系統互連,同時保證高頻寬、低延遲和每比特低功耗,互連介面就非常重要了。
2017 年,DARPA 推出 CHIPS 戰略計劃(通用異構整合和 IP 重用戰略),試圖打造開放連接協議。但 DARPA 的缺點是,側重國防相關計畫,晶片數量不大,與真正商用場景有差距。因此一些晶片業公司成立組織「ODSA(開放領域特定架構)工作組」,透過制定開放的互連介面,為 Chiplet 的發展掃清障礙。
另闢蹊徑
除了在現有框架內做架構和製造創新,還有研究人員試圖跳出電腦現行的范紐曼型架構,開發真正模擬人腦的計算模式。
范紐曼架構,數據計算和儲存分開進行。RAM 存取速度往往嚴重落後處理器的計算速度,造成「記憶體牆」問題。且傳統電腦需要透過總線,連續在處理器和儲存器之間更新,導致晶片大部分功耗都消耗於讀寫數據,不是算術邏輯單元,又衍生出「功耗牆」問題。人腦則沒有「記憶體牆」和「功耗牆」問題,處理訊息和儲存一體,計算和記憶可同時進行。
另一方面,推動 AI 發展的深度神經網路,雖然名稱有「神經網路」四字,但實際上跟人腦神經網路運作機制相差甚遠。1,000 億個神經元,透過 100 萬億個神經突觸連接,使人腦能以非常低功耗(約 20 瓦)同步記憶、演算、推理和計算。相比之下,目前的深度神經網路,不僅需大規模資料訓練,運行時還要消耗極大能量。
因此如何讓 AI 像人腦一樣工作,一直是學界和業界積極探索的課題。1980 年代後期,加州理工學院教授卡弗·米德(Carver Mead)提出神經形態工程學的概念。經過多年發展,業界和學界對神經形態晶片的摸索逐漸成形。
軟體方面,稱為第三代人工神經網路的「脈衝神經網路」(Spike Neural Network,SNN)應運而生。這種網路以脈衝信號為載體,更接近人腦的運作方式。硬體方面,大型機構和公司研發相應的脈衝神經網路處理器。
早在 2008 年,DARPA 就發起計畫──神經形態自適應塑膠可擴展電子系統(Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics,簡稱 SyNAPSE,正好是「突觸」之意),希望開發出低功耗的電子神經形態電腦。
IBM Research 成為 SyNAPSE 計畫的合作方之一。2014 年發表論文展示最新成果──TrueNorth。這個類腦計算晶片擁有 100 萬個神經元,能以每秒 30 幀的速度輸入 400×240pixel 的影片,功耗僅 63 毫瓦,比范紐曼架構電腦有質的飛躍。
英特爾 2017 年展示名為 Loihi 的神經形態晶片,包含超過 20 億個晶體管、13 萬個人工神經元和 1.3 億個突觸,比一般訓練系統所需的通用計算效率高 1 千倍。2020 年 3 月,研究人員甚至在 Loihi 做到嗅覺辨識。這成果可應用於診斷疾病、檢測武器和爆炸物及立即發現麻醉劑、煙霧和一氧化碳氣味等場景。
中國清華大學類腦計算研究中心的施路平教授團隊,開發針對人工通用智慧的「天機」晶片,同時支持脈衝神經網路和深度神經網路。2019 年 8 月 1 日,天機成為中國第一款登上《Nature》雜誌封面的晶片。
儘管已有零星研究成果,但總體來說,脈衝神經網路和處理器仍是研究領域的方向之一,沒有在業界大規模應用,主要是因為基礎演算法還沒有關鍵性突破,達不到業界標準,且成本較高。
附圖:▲ 不同製程節點的晶片設計製造成本。(Source:ICBank)
▲ 可重構計算架構與現有主流計算架構在能量效率和靈活性對比。(Source:中國科學)
▲ 異構整合成示意動畫。(Source:IC 智庫)
▲ 通用處理器的典型操作耗能。(Source:中國科學)
資料來源:https://technews.tw/2021/02/23/what-to-do-if-the-chip-cannot-keep-up-with-the-evolution-of-the-algorithm/?fbclid=IwAR0Z-nVQb96jnhAFWuGGXNyUMt2sdgmyum8VVp8eD_aDOYrn2qCr7nxxn6I