Teemu Virolainen 是Basemark的高級軟件工程師。Basemark專門為全球領先的半導體和OEM公司如AMD、Imagination Technologies、Intel、NVIDIA、Renesas和Qualcomm開發(fā)行業(yè)領先的系統(tǒng)性能和功耗分析工具。其最富盛名的產品組合包括Basemark Metal、Basemark ES、Basemark X、Basemark OS和Browsermark.

也許，您的新款游戲即將發(fā)布，幀速率是流暢的60 幀，一切看似完美。然而，使用一段時間后，手機發(fā)熱，電量指示不足。這將會讓正沉浸在游戲中的玩家大失所望。

現(xiàn)代移動設備具有強大的原始計算能力。然而，其卻受到散熱和電池使用壽命的限制。總之，我們的手機具有極致體驗感，但卻在使用一段時間后由于移動芯片為限制熱量輸出開始降低時鐘頻率，于是用戶體驗感陡然降低。且有一天電池使用壽命會很容易變成僅有的幾個小時。

這在新興的移動虛擬現(xiàn)實應用程序中將是致命的弱點，原本運行平穩(wěn)的游戲將變得運行不暢。

因此，為運行平穩(wěn)而優(yōu)化游戲是合理的——甚至到目前為止只是簡單地降低每個特效的質量，但卻可以為用戶提供更長的電池使用壽命和更好的體驗。

何為Basemark PAT

Basemark的功率評估工具(PAT)是一個易于使用的能耗測量工具，可用于通過標準微型USB端口充電的電池供電設備。

在手機和充電器之間插入PAT設備便可測量充電電壓和電流。

PAT可以測量手機在充電或運行應用程序時的電流損耗

當手機電池充滿電時，設備一般可以直接從充電器中獲取所需電量。只有當其供電需求超過充電器承載范圍時才轉向手機電池。在這種情況下，PAT軟件可以在測試后通過測量電池充電時間準確地確定真正的電量來源。但這種方法的缺點是，若加強用電量，其具體時間不能確定。但對于確定應用程序的平均功耗，這種方法效果很好。

對于運行時間較長的應用程序來說(且用戶讓設備一直插在手機和充電器之間)，優(yōu)化功耗是至關重要的，這樣可以讓充電器供給所有所需的電量。否則設備即使充電也會運行至枯竭狀態(tài)。

PAT為移動設備提供了一個易于使用且準確測量功耗的解決方案

由于手機計算使用的所有功率都轉化為熱量，功耗不僅能決定整個電池的使用壽命，還可以影響設備的散熱。因此使用PAT既可以指示電池使用壽命，又可以指示移動設備的散熱狀態(tài)。

案例研究

在本案例中，我們使用Basemark GPU手機高端基準作為我們測量的軟件。連接PAT設備至最新一代使用PowerVR Rogue GPU的智能手機。

我們可以分別開啟和關閉特效，并使用PAT來確定單個特效產生的額外功耗。在我們開始之前，先行觀測一下。

下面的例子展示了在手機發(fā)熱前運行完整的基準會出現(xiàn)的狀態(tài)。在這種情況下，用電量非常之高，手機便開始從電池本身汲取電量。由于渲染目標在屏幕以外，因此在幀變化圖上沒有顯示。這可能是展示移動GPU功耗的最佳方式。

但是由于過熱，手機不能長時間持有這種功耗。很顯然進行重復測試時，測試比分會呈下降趨勢。即使了解測試功耗可能十分有趣，但應用程序開發(fā)人員最應關注的是各種變化的相關影響。

再看看最壞的情況有何不同。這一次，用原始分辨率運行測試屏幕，并相應地開啟和關閉所有的特效。這是一個高度人工測試用例，關閉了特效的視覺質量變得很低。但這卻對于事情的發(fā)展和關切進行了展示。

首先，我們允許設備在連接到PAT時完全充電。然后在Basemark GPU手機中選擇一個低質量模式并運行場景。隨著基準開始運行固定數(shù)量的幀，場景持續(xù)時間也會相應發(fā)生變化，并不會固定在一定的時間內。

修飾花哨的場景以每秒30幀的幀率運行。但可以看到，在移動設備上其消耗了4.3W功率。關閉了特效的場景以60 fps運行，其消耗功率僅3 W。對原始總功率的比較顯示，重測試使用的實際功率是300 J，且低質量場景僅有103J。這是每幀功率的3倍多。