隨著游戲內(nèi)容不斷豐富、業(yè)務(wù)邏輯持續(xù)復(fù)雜化、畫(huà)面表現(xiàn)持續(xù)升級(jí)，功耗問(wèn)題正在成為移動(dòng)游戲領(lǐng)域越來(lái)越突出的痛點(diǎn)。

很多團(tuán)隊(duì)都會(huì)遇到類似情況：

• 游戲幀率穩(wěn)定，但設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重

• 測(cè)試階段一切正常，但長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后功耗異常

• 明明做了大量?jī)?yōu)化，但續(xù)航依然不理想

過(guò)去一年，我們針對(duì)移動(dòng)游戲功耗問(wèn)題進(jìn)行了大量調(diào)研與實(shí)踐，并逐步整理出一套相對(duì)可量化的功耗分析方法。

這套方法的目標(biāo)很簡(jiǎn)單：不僅能看到功耗變化，更能找到功耗產(chǎn)生的真正原因。

《移動(dòng)端Unity游戲功耗調(diào)優(yōu)的破局實(shí)踐》主要分為三個(gè)部分：

1?? 功耗分析工具介紹

2?? 能耗影響因素

3?? 項(xiàng)目中總結(jié)的功耗優(yōu)化 Best Practices

本文先帶大家看第一部分：功耗分析工具。

1

傳統(tǒng)功耗分析工具的問(wèn)題

在很多項(xiàng)目中，比較常見(jiàn)的做法是使用 GOT Online。通過(guò)它，我們可以看到類似這樣的信息：

• 整體功耗曲線

• 測(cè)試過(guò)程中的功耗趨勢(shì)變化

另外，在我們提供的免費(fèi)性能分析工具 Gears中，也提供了類似的Power 曲線，可以直觀查看：

• 測(cè)試過(guò)程中的整體功耗走勢(shì)

• 最終的平均功耗數(shù)值

這些工具對(duì)于宏觀觀察功耗趨勢(shì)非常有幫助。但它們有一個(gè)非常關(guān)鍵的局限：只能看到功耗變化，但無(wú)法告訴你功耗為什么上升。例如：是 GPU 壓力過(guò)大？還是 CPU 負(fù)載過(guò)高？又或者是 某個(gè)系統(tǒng)模塊突然消耗大量能量？

如果無(wú)法回答這些問(wèn)題，功耗優(yōu)化就很難真正落地。

因此，我們一直在尋找一種能夠?qū)倪M(jìn)行定量分析的工具，從而明確：到底是哪個(gè)模塊導(dǎo)致了能耗異常增長(zhǎng)。

2

我們嘗試過(guò)的幾種方案

在調(diào)研過(guò)程中，我們陸續(xù)嘗試了多種工具。

1、Trepn Profiler

首先嘗試的是 Trepn Profiler。從名字來(lái)看，它似乎是一個(gè)專門(mén)做能耗分析的工具。

但在實(shí)際使用過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)：

• 可采集的數(shù)據(jù)維度非常有限

• 基本只能看到少量 CPU 核心頻率變化

• 很難和實(shí)際功耗問(wèn)題建立有效關(guān)聯(lián)

最終，這個(gè)工具并沒(méi)有為我們的分析提供太大幫助，因此被放棄。

2、ADB BatteryStats

隨后我們嘗試了 ADB 命令行中的 BatteryStats。它可以通過(guò)命令行統(tǒng)計(jì)設(shè)備的電量消耗，并按 進(jìn)程 UID 輸出相關(guān)數(shù)據(jù)，例如：Screen、CPU、Audio、Video、Wi-Fi......

如果將這些數(shù)據(jù)整理并做可視化分析，就可以得到類似這樣的趨勢(shì)：斜率越高，對(duì)應(yīng)模塊的能耗越大。

這種方式確實(shí)能讓我們大致判斷：

• 哪些模塊的功耗占比較高

• 功耗趨勢(shì)是上升還是下降

但它仍然存在兩個(gè)明顯問(wèn)題：

1?? 數(shù)據(jù)維度仍然偏抽象

2?? 無(wú)法進(jìn)一步定位具體行為

例如：為什么 CPU 功耗突然升高？是腳本邏輯？動(dòng)畫(huà)？UI？還是物理系統(tǒng)？

這些問(wèn)題，BatteryStats 仍然無(wú)法回答。

3、Android Studio Power Rails

后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)了 Android Studio 中的 Power Rails 功能。相比前面兩個(gè)工具，它的信息要詳細(xì)得多。

它可以將功耗拆分到多個(gè)硬件維度，例如：

• CPU 大核 / 中核 / 小核

• GPU

• Display

從數(shù)據(jù)粒度上來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)非常接近我們想要的效果。

但Power Rails 也有幾個(gè)限制：

• 只能在 Google Pixel 設(shè)備上使用

• 被采集的 App 必須是 debuggable

• 測(cè)試時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則數(shù)據(jù)量會(huì)過(guò)大

因此在實(shí)際項(xiàng)目中使用仍然比較受限。

3

我們最終推薦的工具：Perfetto

經(jīng)過(guò)多輪測(cè)試之后，我們最終更推薦使用 Perfetto 來(lái)進(jìn)行功耗采集。

它的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：

1、支持更長(zhǎng)時(shí)間的功耗采集

通過(guò) Perfetto 的網(wǎng)頁(yè)工具，可以開(kāi)啟：Battery & Power Rails相關(guān)選項(xiàng)。

相比 Android Studio，Perfetto支持更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，例如：持續(xù) 1 小時(shí)的功耗采集。

對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)足夠覆蓋完整測(cè)試場(chǎng)景。

2、配置簡(jiǎn)單

在 Perfetto 的主界面中：

• 點(diǎn)擊 Record new trace

• 選擇 WebUSB 連接手機(jī)

• 點(diǎn)擊 Connect new device

• 選擇當(dāng)前連接的設(shè)備

當(dāng)界面中出現(xiàn)綠色提示信息時(shí)，就表示設(shè)備已經(jīng)連接成功。

隨后點(diǎn)擊 Start Tracing 開(kāi)始采集。測(cè)試一段時(shí)間后點(diǎn)擊 Stop，即可生成分析數(shù)據(jù)。

3、可以直接查看模塊功耗排名

在分析結(jié)果中，我們可以按照 Average Power 排序查看各模塊功耗。

例如在某些測(cè)試場(chǎng)景中：GPU 功耗最高，這就意味著優(yōu)化重點(diǎn)應(yīng)該放在：

• 渲染復(fù)雜度

• Shader

• DrawCall

• 分辨率

• 后處理

而在另一些測(cè)試中，我們會(huì)看到：CPU 大核功耗占比最高，這通常意味著問(wèn)題可能來(lái)自：

• 游戲邏輯

• 動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)

• UI 更新

• 物理系統(tǒng)

• 資源加載

通過(guò)這種方式，我們就可以非常清晰地定位：功耗壓力究竟來(lái)自哪個(gè)模塊。

4、支持正式版本游戲分析

Perfetto 還有一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)：被采集的應(yīng)用不需要是 debuggable。

也就是說(shuō)：即使是 應(yīng)用商店下載的正式版本游戲，也可以直接進(jìn)行功耗分析。這對(duì)于真實(shí)項(xiàng)目問(wèn)題定位來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。

當(dāng)然，它同樣存在一個(gè)限制：功耗采集仍然需要使用 Google Pixel 設(shè)備。

4

未完待續(xù)

在解決了功耗數(shù)據(jù)采集問(wèn)題之后，接下來(lái)更關(guān)鍵的是：哪些因素會(huì)真正影響游戲功耗？CPU、GPU、屏幕、系統(tǒng)模塊分別占多少？哪些優(yōu)化手段最有效？

在接下來(lái)的內(nèi)容中，我們將基于大量實(shí)際項(xiàng)目數(shù)據(jù)，深入分析：基于工具采集到的數(shù)據(jù)，分析影響能耗的主要因素以及我們總結(jié)的一些 Best Practices。

https://edu.uwa4d.com/course-intro/1/630

1

2

3

4