小編精選 - 技術文章翻譯 · 05月25日

Android 發布全新性能分析器，實用性和效能大升級

Android 推出全新效能分析器，實用性與效能大升級

**Android Performance Analyzer (APA) 是 Android 新的 profiler 與 performance analysis 工具，主要用於整個 Android 生態系的效能分析**，特別偏向 **App／Game／Vulkan／GPU／系統層級 trace** 場景。

一般它會用在我們熟悉的 CPU、GPU、Memory、Power 分析，以及 App／Game 與系統行為之間的關係，整體偏向系統層級效能觀測，例如：CPU core 排程、頻率、執行緒活動、GPU counters、SurfaceFlinger、畫面耗時、耗電、截圖時間軸等。

而 APA 其實是由 Samsung Austin Research Center (SARC) 與 LunarG 合作開發，它依靠 Perfetto 進行系統追蹤，後續還會推出幀分析／除錯功能（依賴 LunarG 的 GFXReconstruct 圖形擷取與回放）。

目前 APA 有兩個不同管道版本：

一個是獨立的輕量級獨立桌面 App
另一個是 Android Studio Panda 4 Canary 版本及更高版本

獨立桌面 App 不需要 Android Studio 專案和 Gradle 建構也可以使用，還提供錄製設定的深度自訂、用於圖形分析的內建 Vulkan layer、對 GPU 計數器的深度檢視等等，並支援在 Windows、macOS 和 Linux 上原生執行。

這個獨立 App 用的是 CMP 做的哦：

基本功能

APA 可以選擇在啟動時或手動觸發時從裝置擷取追蹤資料，App 也可以選擇追蹤中擷取的 GPU 計數器和其他資料；如果需要自訂，還可以設定：

buffers {
  size_kb: 65536
  fill_policy: RING_BUFFER
}

data_sources {
  config {
    name: "linux.ftrace"
    target_buffer: 0
    ftrace_config {
      ftrace_events: "sched_switch"
      ftrace_events: "sched_wakeup"
    }
  }
}

然後執行 perfetto --txt -c config.pbtx -o trace_file.perfetto-trace ，

接著透過 APA，你就可以在單一 UI 裡分析整個系統的運作情況，例如 CPU 的頻率和其上排程的工作，或是檢查進程及對應的執行緒活動，

對於圖形密集型應用，APA 提供來自 Qualcomm、Arm、Imagination 和三星等廠商的 GPU 效能計數器資料，你甚至可以追蹤電池與耗電狀況。

另外，為了準確了解幀的執行時間，SurfaceFlinger 事件提供了對「渲染」與「顯示合成管線」的深入檢視，涵蓋從「初始程式碼取得」到「最終顯示」的所有環節，同時借助全新的螢幕截圖功能，就能直觀看到問題。

此外，還可以開啟既有的 Perfetto 軌跡，縮放時間軸查看細節，並使用標尺測量工作與事件的持續時間，接著加入書籤和註解，甚至將關鍵軌跡釘選到頂部。

另外 APA 採用專案模型，可以透過 project 追蹤多個測試結果，這在收集 A/B 測試和縱向測試的結果比較上很實用，並且可以將所有結果集中在一起：

最有意思的是，利用螢幕截圖進行視覺化導覽，APA 可以透過螢幕截圖導覽來梳理時間軸，藉由瀏覽時間軸快速定位影響效能的區段：

另外，APA 也支援渲染通道的 Vulkan Debug Markers*，開發者可以直接在 APA 中顯示的追蹤與切片裡看到從程式碼庫設定的渲染通道名稱：

除此之外，還可以利用 AI 建立 SQL 查詢以進行自訂分析，APA 支援透過 SQL 查詢進行追蹤分析，並附帶一項全新的 Perfetto SQL 技能，可以和任何 AI 代理人搭配使用：

另外還新增了另一項 Perfetto 分析技能，可以回答像是「為什麼我的應用程式啟動速度很慢？」這類高階問題，幫助在分析複雜追蹤記錄時找到切入點。

最後還有 FPS 和幀持續時間，可以在追蹤中查看 FPS 和幀持續時間：

當然，最重要的是，現在 APA 渲染追蹤的速度通常比 Android GPU Inspector 快 6 到 26 倍，同時在處理大型追蹤時，APA 的穩定性明顯更高。

例如 Forge 團隊就利用 APA 找到了需要批次呼叫 vkCmdBindDescriptorSets 的情況，從而將 CPU 設定成本降低了約 50%。反過來又讓裝置發熱量降低 2 到 3 倍、延長了會話時間，接著還利用 APA 發現可將字型和 UI 渲染工作轉移到 GPU 的場景，提高了可擴充性：

Netmarble 利用 APA 對遊戲進行微調，重點是透過改變著色器精度來提升效能，最終將某些場景的 GPU 渲染成本降低高達 90%：

Google 自家的 Filament 也類似，透過 APA 測試了各種場景，找出 GPU 處理能力不足的複雜場景，以及如何透過改善紋理壓縮與最佳化幾何體來降低複雜度，從而達到 60FPS 的目標幀率，並降低了記憶體耗用：

那它和以前 Android 工具鏈的關係是什麼？其實 Android 很早就有 Perfetto 了，但是 Perfetto UI 對很多 App／遊戲團隊來說還是偏底層工具，而 APA 的價值是把 Perfetto 的系統層級 trace 能力包裝成更面向 Android 開發者的 UI 與工作流程。

另外之前的 Android GPU Inspector，官方這次也直接拿 APA 和 Android GPU Inspector 做了比較，說 APA 渲染 trace 的速度通常比 AGI 快 6x 到 26x，而且在處理大型 traces 時更穩定，這也表示它同樣涵蓋了 GPU Inspector 的需求。

最後就是 Android Studio System Trace Viewer，APA 會作為 Android Studio Panda 4 Canary 及之後版本的更新版 System Trace Viewer 整合進去，也就是說它本身就是全新的 System Trace Viewer，還支援與 AI 串接，可以說 Android 的效能優化已經更好玩了。

所以，我選擇下載獨立 App 。