有了 Steam Machine，Steam Phone 還會遠嗎？｜硬哲學
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【有了 Steam Machine，Steam Phone 還會遠嗎？｜硬哲學】
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愛范兒關注「明日產品」 ， 硬哲學欄目試圖剝離技術和參數的外衣 ， 探求產品設計中人性的本源 。
對于硬核 PC 游戲玩家 ， 最大的冒犯不一定是對局結束后的「EZ」 ， 而是在討論游戲時被提問：
手機能玩嗎？
這種深深阻隔在 PC 與手機間的溝壑已經存在了十多年 。 在歐美國家 ， 游戲市場好歹還有主機的參與 ， 但在主機不怎么流行的國內市場 ， 這種隔閡形成了一條簡單的鄙視鏈：電腦游戲就是比手機游戲強 。
但隔閡并不是永固的 。
無論是為了逐利的游戲開發商 ， 還是為了讓更多人玩到自己作品的獨立開發者 ， 其實都期望讓游戲拓展到更多的平臺 ， 以接觸到更多的玩家 。
《動物井》（Animal Well）
這其中也包括目前 PC 上最大的游戲銷售平臺 Steam ， 以及它背后的 Valve 。
實際上 ， Valve 的野心遠不止于此 。 上個月剛剛發布的 Steam Machine 三件套雖然仍然以我們熟悉的「主機」形態呈現 ， 但在它的背后 ， Valve 真正希望的 ， 是讓你的手機也能玩上 PC 3A 。
解放 Windows 的牢籠和 Steam Deck 一樣 ， Steam Machine 的產品形態雖然是主機 ， 但內部運行的其實是正兒八經的 PC 硬件 ， 與一臺 Windows 電腦最主要的區別就是它的系統——基于 Arch Linux 的 SteamOS 。
SteamOS 3 on Arch Linux
然而 Windows 幾十年積攢下來的地位也不是輕易能夠動搖的 ， 用 Linux 玩游戲的最大挑戰就是游戲本身不適配 。
為了解決這個問題 ， Valve 很早就做過努力——鼓勵開發商在為 Windows 平臺開發之余 ， 再單獨開發 Linux 版本 。 然而事實證明 ， 期待游戲開發商為少數用戶平臺主動做適配 ， 無異于期待廣州下雪 。
圖｜How-to Geek
為此 ， Valve 在給 Steam Deck 開發 Steam OS 時 ， 雖然依舊堅持 Linux 道路 ， 但采取了一種截然不同的思路：
既然開發商不主動適配 ， 那我就開發一套足夠好的兼容層 ， 只要游戲體驗不打折扣 ， 玩家才不會在乎游戲是在 Windows 還是 Linux 上運行的 。
這個「能夠讓 Linux 玩游戲體驗看齊 Windows」的兼容層 ， 就是 Valve 自家開發的 Proton：通過以幾乎無損的方式將 Windows 游戲需要的 API「翻譯」成 Linux 語言 ， 從而讓 Steam 上面已有的游戲可以在 Steam Deck 上運行 。
圖｜Reddit
但 Valve 的計劃并不止步于 Steam Deck 和 Linux 。 本次跟隨 Steam Machine 一同發布的 Steam Frame 頭顯 ， 就是另一次變革的伏筆 。
雖然 Steam Frame 的主要功能是作為一個串流式的 VR 頭顯 ， 但 Valve 真正在測試的 ， 其實是它本地運行游戲的能力 。
圖｜CNET
和上個月我們看到的 Galaxy VR 頭顯不同 ， Valve 沒有選擇頭顯常用的驍龍 AR 處理器 ， 而是直接上了一塊驍龍 8 Gen 3——也就是小米 14 那年使用的處理器——讓 Steam Frame 不僅能串流 ， 也能獨立用 SteamOS 運行 Windows 游戲 。
換句話說：從 Steam Frame 開始 ， Valve 不僅打通了游戲資源在 Windows 和 Linux 之間的隔閡 ， 更是打通了 x86 平臺與 ARM 之間的道路 ， 讓 ARM 設備基于 Linux 無縫跑 PC 游戲真正成為了可能 。
從 x86 原生到 ARM 原生能夠讓 Steam Frame 依靠驍龍 8 Gen 3 跑動 PC 游戲的 ， 自然也是一套兼容層技術 ， 只不過沒有 Proton 那么出名 ， 它的名字叫做 FEX 。
圖｜GitHub
為了讓 Steam 資源庫中那些原本為 x86 平臺 Windows 編寫的游戲本地運行在 ARM 平臺的 SteamOS（Linux）上 ， 需要 Proton 和 FEX 一起發力——這也正是 Steam Frame 在做的 。
這個過程可以簡化理解為：
FEX 首先工作 ， 在 ARM 處理器上搭建一個 x86 的指令環境 ， 從而讓 SteamOS 正常啟動 進入 SteamOS 之后 ， 再用 Proton 將 Windows 游戲翻譯成 Linux 游戲 ， 最終打開游戲并正常游玩由于 Linux 主要使用的圖形 API 是 OpenGL 和 Vulkan ， 而幾乎所有為 Windows 開發的游戲都在使用微軟的 DirectX 圖形 API ， 因此 Proton 的主要工作就是把游戲中基于 DirectX 的繪制申請翻譯成 Vulkan ， 再傳輸給 CPU 和 GPU 以生成畫面 。
《巫師 3》（Witcher 3）
其實類似的「翻譯工具」有很多 ， 比如 Proton 所基于的 Wine 也可以做到 。 但真正讓 SteamDeck 作為一款低功耗掌機能夠運行原生 Windows 游戲 ， 依靠的不僅是翻譯 ， 更是高效的翻譯 。
而 Proton 能夠做到高效翻譯 DirectX 和 Vulkan ， 除了依靠原本 Wine 中既有的 DXVK 之外 ， 還離不開兩個由 Valve 主導開發的新標準：VKD3D-Proton ， 以及 Ntsync 。
其中 ， VKD3D-Proton 的主要作用是將最新的 Direct3D 12 圖形 API 翻譯成 Vulkan ， 相當于讓 SteamOS 能夠運行最近幾年新開發的大作 ， 同時還能在 Linux 環境下實現光追、Reflex 和 FSR4 之類的支持 ， 一舉多得 。
比如依靠 DX12 ， Steam Deck 現在支持 Nvidia Reflex 低延遲技術了
而 Ntsync 則堪稱是 Linux 玩游戲的殺手锏級別技術 ， 這是一個 Linux 的底層內核驅動 ， 可以以近乎無損的方式實現 Windows NT 同步語義的原生理解——
簡單來說 ， Ntsync 讓 Linux 模擬 Windows 環境時候的 CPU 損耗降到了最低 ， 對于那些吃 CPU 的游戲場景（比如密集的人群和植被）提升巨大 。
《賽博朋克 2077》（Cyberpunk 2077）V 公寓樓下就非常吃 CPU
這樣一來 ， SteamOS 借助 DXVK 翻譯舊 API、借助 VKD3D-Proton 高效翻譯新 API、借助 Ntsync 將 CPU 損耗降至最低 ， 最終實現了游戲開發者無需主動適配 ， 也能讓 SteamDeck 原生跑動 Windows 游戲 。
但 SteamDeck 使用的仍然是個桌面級 x86 處理器 ， 但 Steam Frame 使用的卻是 ARM 架構的移動端處理器 ， 如何讓 Windows 游戲原生在 ARM 環境下運行呢？
Valve 展示的透明版 Steam Frame 原型機｜PC Gamer
答案依然是模擬 。 但僅僅在 Proton 中將 Windows 語言翻譯成 Linux 還不夠 ， 還需要借助另一個工具將 x86 指令翻譯成 ARM 指令 ， 而這個工具就是最近嶄露頭角的 FEX 。
由于 FEX-Emu 翻譯的過程更為復雜 ， 其中還涉及到針對 CISC 和 RSIC 指令集的轉換、內存順序優化和庫轉譯等等 ， 因此可以簡單理解為 FEX 通過即時編譯（JIT）將 x86 指令轉換為 ARM 指令 ， 并且轉譯過程自動化程度更高 ， 適配性和速度相比其他翻譯方案都要高效許多 。
借助 FEX 在瑞莎星睿 O6（ARM 平臺）上運行的《戰神 4》｜Interfacing Linux
此外 ， 在 FEX 與 Proton 聯手運行的時候 ， FEX 僅僅翻譯游戲本身的代碼 ， 一旦游戲調用圖形 API（如 Vulkan 或 DX12） ， 執行就會跳轉到原生的 ARM 代碼中 。
這就意味著 FEX 模擬 x86 帶來的性能損耗僅限于 CPU 部分游戲邏輯 ， GPU 圖形渲染部分幾乎是全速運行的 ， 最終讓 Steam Frame 僅靠一顆驍龍 8 Gen 3 帶動 Windows 游戲成為了可能 。
圖｜Roads to VR
有趣的是 ， Steam Frame 不僅能兼容 Steam 上的 Windows 游戲 ， 同時還兼容一些 Android app——都是在基于 Arch Linux 的 SteamOS 里面實現的 。 用來運行 Android 軟件的 ， 實際上也是個類似的兼容層 。
這背后的精妙之處在于 ， 盡管 FEX 是一個開源項目 ， 但 Valve 實際上從 2018 年就在默默地為這個項目提供資金和技術支持了 。
圖｜FOSS
在 TheVerge 對于 SteamOS 架構師 Pierre-Loup Griffais 的一次專訪中 ， 他表示：
Valve 從 2016 年開始就在招募和資助開源開發者 ， 以解決 Windows 游戲在 ARM 上運行的問題 。 Valve 不希望游戲開發者浪費時間去移植游戲 ， 而是希望通過技術手段 ， 讓現有的 PC 游戲庫直接兼容未來的硬件架構 。
而 FEX 就是 Valve 選中的那個「技術手段」：與其讓開發者費盡心思地針對不同平臺開發 ， 不如使用一套通用工具 ， 讓不同平臺都能高效理解 Windows 游戲的代碼 。 某種程度上也可以算作是一種「人因工程」了 。
Steam Phone 還會遠嗎？同樣是在 TheVerge 對 Pierre-Loup Griffais 的專訪中 ， 在采訪的結尾 ， 編輯 Sean Hollister 對 Pierre-Loup Griffais 提出了一個有趣的問題：
未來會有運行 SteamOS 的手機嗎？
Pierre-Loup Griffais 的回答則有些模棱兩可：
我們確實通過 Steam Link 應用在手機領域做過一些嘗試 ， 但我不知道「開發本地內容」或者「為這類設備（手機）開發 SteamOS」是否會成為我們接下來的主要重心 。
如果僅從回答來看 ， Valve 目前對于手機的定位仍然是以串流設備為主 ， 對于開發手機端 SteamOS 甚至原生 Android 內容的興趣不大 。
但正如前面所說：在 Proton 和 FEX-Emu 的加持下 ， SteamOS 在事實上已經完整具備了在手機硬件上運行并承載 Windows 游戲的一切準備 。
實際上 ， 現在也已經出現了一些愛好者折騰出來的給手機刷 SteamOS 的案例 ， 只不過由于缺乏底層支持 ， 往往損耗巨大 ， 用來做演示還行 ， 要是真想跑個游戲看看 ， 就等著帶上痛苦面具吧 。
圖｜DualShockers
實際上 ， 作為一家成熟的商業公司 ， Valve 在面對全球超過 5000 億美元的智能手機市場時 ， 它們內部一定考慮過將 SteamOS 帶到手機載體上的事情 。 只不過這其中的阻力大概率不是成本 ， 也不是技術 ， 而是一個 PC 玩家非常熟悉的家伙——
反作弊（Anti-cheat） 。
事實上 ， 不用說尚不存在的 Steam Phone ， 就拿 SteamDeck 來說 ， 相當一部分不能正常運行的游戲 ， 本質都是因為內嵌反作弊不能在 SteamOS 的 Linux 環境中運行 ， 而非游戲代碼無法翻譯 。
究其原因 ， 目前的主流反作弊工具比如 BattleEye、EAC、Vanguard 等等都需要在 Windows 的核心層（Ring 0）中加載 ， 而 Proton 作為一個「翻譯工具」并不負責模擬內核 ， 導致這些反作弊軟件判定環境不安全并拒絕啟動游戲 。
BattleEye（左）和 EAC（右）｜PCGamesN
此外 ， 負責轉譯 x86 與 ARM 指令的 FEX 工作原理是內存實時編譯 ， 這種動態翻譯機制在反作弊軟件眼里和外掛的邏輯（注入、勾掛、改指令）幾乎一模一樣 ， 這種影響代碼完整性的方式同樣會直接觸發反作弊軟件的報警 。
這種同時存在于權限層級不對等（Ring 0 和 Ring 3）、內核環境不受信任、檢測機制與轉譯邏輯的矛盾 ， 除非反作弊廠商主動退讓 ， 提供不依賴內核驅動的 Linux/ARM 版本反作弊軟件 ， 否則如果僅以目前 Valve 的模擬方案來說 ， 將會是一個無法調和的問題 。
圖｜Dexerto
面對這種問題 ， 唯一的解法可能就是 Valve 利用其市場地位 ， 推動反作弊廠商針對 Proton + FEX 環境進行特殊的白名單認證 ， 為 Steam Machine、Steam Frame 以及 Steam Phone 做區別對待 。
只不過這種方案僅限于那些愿意配合的廠商 ， 對于堅持強內核保護的游戲（如 Riot 旗下的一大堆作品） ， 這條路依然是走不通的 。
但「有困難」并不意味著「不可能」 ， 畢竟 Steam Phone 現在面臨的問題 ， 和曾經 SteamDeck 面臨的挑戰是一模一樣的 ， 既然 Valve 能夠推動一部分內嵌反作弊的游戲為 SteamDeck 做出優化 ， 那么推動為 Steam Phone 設計新的反作弊也并非不可能 。
圖｜CNET
更何況 ， 哪怕 Steam Phone 真的因為無法加載反作弊而錯失 99% 的多人在線游戲 ， Steam 麾下巨大的 Windows 游戲池中依然有無數不依賴網絡、不需要反作弊的佳作在等著我們 。
而在這個內存越來越貴、硬盤越來越貴、顯卡越來越貴 ， 甚至 Windows 本身都越來越貴的時候 ， Valve 一定會嘗試考慮探索 PC 之外的市場 。 Steam Frame 只是第一步 ， Steam Phone 本身一定不會很遠了 。
別的不說 ， 想想未來什么時候能在我的 Steam Phone 上隨時隨地來一盤《邊緣世界》、《VA-11 Hall-A》、《林中之夜》甚至《極樂迪斯科》 ， 那也是很不錯的體驗了 。
圖｜Steam Community
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