Apresentamos o Android Performance Analyzer: a próxima evolução na criação de perfis para Android

O que é o Android Performance Analyzer?

O Android Performance Analyzer (APA) é a nova ferramenta de criação de perfil e análise de desempenho do Android para o ecossistema de dispositivos móveis Android. 

O APA é uma ferramenta de criação de perfil para qualquer desenvolvedor que cria para Android e precisa melhorar o desempenho e a velocidade do app ou jogo. Ele é útil para todos os engenheiros que se preocupam com o desempenho, especialmente aqueles que usam o Vulkan nos mecanismos de jogo e querem extrair o máximo de performance do código.

O APA quer ser a ferramenta que ajuda você a otimizar apps e jogos para todos os dispositivos Android modernos e simplifica os fluxos de trabalho mais comuns, com uma interface simples que qualquer pessoa da sua equipe pode aprender rapidamente e ser produtiva. 

Já está disponível na versão Beta aberta o novo System Profiler do APA, que pode ser usado para analisar o uso de CPU, GPU, memória e energia do seu app ou jogo e conferir como ele interage com o comportamento do sistema.

Desenvolvido em colaboração com o Samsung Austin Research Center (SARC) e a LunarG, o APA usa o Perfetto para rastreamento do sistema, e os próximos recursos de criação de perfil/depuração de frames (fique de olho!) usam a tecnologia GFXReconstruct da LunarG para captura e reprodução de gráficos.

Os dispositivos com Android 12 ou versões mais recentes oferecem a melhor experiência para capturar o desempenho de todo o sistema, os contadores de GPU e as etapas de renderização.

Também estamos trabalhando em todo o ecossistema Android com nossos parceiros do setor para trazer mais dados relacionados à criação de perfis e otimização para o APA. 

Como acessar o Android Performance Analyzer

O APA é enviado em duas formas diferentes, e você pode baixar a que melhor se adapta às suas necessidades

• Como um app independente e leve para computador.
• E também integrado diretamente ao Android Studio como o visualizador atualizado do Rastreamento do sistema (disponível nas versões Canary do Panda 4 e mais recentes).

O app independente para computador foi criado para ser usado sem um projeto do Android Studio ou um build do Gradle. Ele oferece personalização profunda da configuração de gravação, camadas integradas do Vulkan para análise de gráficos, inspeção profunda de contadores de GPU e muito mais.

O APA também é multiplataforma: funciona de forma nativa no Windows, MacOS e Linux.

Recursos desta versão

Funcionalidade básica de criação de perfil

Como capturar os dados do seu perfil

Nem sempre é interessante fazer uma captura imediatamente após o lançamento do aplicativo ou jogo. O APA permite que você escolha e capture traces do seu dispositivo na inicialização ou acionados manualmente. A interface do usuário permite selecionar quais contadores de GPU e outros dados são capturados em um trace. Se você tiver necessidades mais complexas, poderá fornecer sua própria configuração personalizada do Perfetto.

Análise detalhada do sistema

Com o APA, é possível analisar o comportamento de todo o sistema em uma única visualização. Por exemplo, é possível examinar facilmente os núcleos da CPU, tanto as frequências quanto o trabalho programado neles, ou inspecionar processos e a atividade de linhas de execução.

Para apps com muitos gráficos, o APA fornece dados de contador de desempenho de GPU em hardware da Qualcomm, Arm, Imagination e Samsung. Você pode até mesmo monitorar o consumo de bateria e energia para ver o impacto do seu código no consumo de energia.

Para entender exatamente onde os frames estão gastando tempo, os eventos do SurfaceFlinger oferecem visibilidade detalhada do pipeline de renderização e composição de exibição, desde a aquisição inicial do código até a exibição final. E com o novo recurso de capturas de tela, você pode navegar visualmente para encontrar com facilidade as áreas exatas em que quer focar sua atenção.

É possível abrir rastreamentos do Perfetto, ampliar a linha do tempo para ver detalhes precisos e usar réguas para medir a duração do trabalho e dos eventos. O APA também permite que você marque e anote descobertas interessantes, além de fixar faixas críticas na parte de cima da tela para manter o foco exatamente onde ele precisa estar durante a otimização.

Recursos de fluxo de trabalho

Interface com guias e janelas divididas: é possível abrir vários traces em guias lado a lado ou dividir um único trace em duas janelas para comparar diferentes regiões do mesmo trace simultaneamente.

Fluxo de trabalho baseado em projetos:o APA usa um modelo de projeto que permite acompanhar vários traces na barra lateral do projeto. Isso é especialmente útil para coletar os resultados de testes A/B e longitudinais e manter todos os resultados juntos para fins de comparação e acesso rápido.

Navegar visualmente usando capturas de tela: o APA permite capturar capturas de tela durante um trace (sem sobrecarga de desempenho perceptível) para se concentrar em áreas em que você viu algo afetar o desempenho ao percorrer a linha do tempo. Ou até mesmo para se orientar.

Personalizações de visualização persistentes:quando você fixa ou redimensiona faixas verticalmente, salvamos essas personalizações para que elas persistam na próxima vez que você abrir o rastro.

Ferramentas de análise e novas habilidades para agentes de IA

Marcadores de rastreamento de depuração do Vulkan para passagens de renderização:oferecemos suporte a anotações de depuração do Vulkan para passagens de renderização, o que permite visualizar os nomes das passagens de renderização que você definiu na base de código diretamente nas faixas e fatias mostradas no APA.

Isso ajuda muito a fazer conexões lógicas entre as cargas de trabalho que você vê no criador de perfil e a origem delas na base de código.

Use a IA para criar consultas SQL para trabalhos de análise personalizados: o APA oferece suporte à análise de rastreamento por consultas SQL e vem com uma nova habilidade de SQL do Perfetto para uso com seus agentes de IA favoritos. Isso facilita a criação de consultas sem precisar lembrar dos esquemas SQL do Perfetto ou da sintaxe SQL.

Peça ao Gemini para analisar traces para você : também adicionamos outra habilidade de análise do Perfetto para responder a perguntas de alto nível, como "Por que a inicialização do meu app está lenta?". Isso ajuda você a encontrar pontos de partida ao analisar traces complexos, usando seu agente de IA favorito para identificar as respostas.

Tempos de FPS e duração do frame :é possível analisar rapidamente o FPS e o tempo de duração do frame nas faixas para correlacioná-los com outras atividades que estão acontecendo no trace. 

Melhorias de velocidade e robustez

Melhorias de velocidade e robustez:a renderização de um rastro agora é de 6 a 26 vezes mais rápida do que o Android GPU Inspector, e o APA é significativamente mais estável ao trabalhar com rastros grandes.

Estudos de caso

Trabalhamos com nossos parceiros de acesso antecipado para criar estudos de caso detalhados que mostram como a APA pode ser usada para melhorar o desempenho de apps e jogos Vulkan.

The Forge Interactive

O The Forge usou o Android Performance Analyzer para identificar a necessidade de agrupar chamadas para vkCmdBindDescriptorSets, o que reduziu os custos de configuração da CPU em cerca de 50%. Isso, por sua vez, reduziu a produção de calor no dispositivo em 2 a 3 vezes, o que resultou em sessões mais longas. Eles também usaram o APA para identificar oportunidades de mover o trabalho de renderização de fontes e da interface para a GPU, melhorando a escalonabilidade.

Leia o estudo de caso completo da The Forge aqui.

Observação:este estudo de caso demonstra como usar consultas SQL personalizadas no criador de perfil para gerar uma métrica de custo total de renderização.

NetMarble – Seven Deadly Sins: Origin

A Netmarble usou o Android Performance Analyzer para ajustar o jogo Seven Deadly Sins: Origin, com foco especial em melhorar o desempenho ao mudar a precisão dos sombreadores e analisar o impacto do upscaling no desempenho do renderizador.

Isso permitiu reduzir o custo de GPU para renderizar algumas cenas em até 90%. 

Leia o estudo de caso completo da NetMarble aqui.

Como analisar a complexidade do modelo no mecanismo Filament do Google

O Google tem melhorado o visualizador glTF do Filament, nosso mecanismo de renderização com base física.

Passamos algum tempo analisando o visualizador com várias cenas e mostramos como usar o Android Performance Analyzer para identificar cenas muito complexas para a GPU e como reduzi-las para atingir uma meta de 60 FPS, melhorando a compactação de textura e otimizando a geometria. O consumo de memória também foi reduzido nesse processo.

Leia nossa análise do Filament aqui.

Teste a versão Beta do Android Performance Analyzer hoje mesmo.

O Android Performance Analyzer está disponível para você testar e usar hoje mesmo:

• Criador de perfil independente:https://developer.android.com/android-performance-analyzer
• Build Canary do Android Studio (builds Canary do Panda 4 e mais recentes): https://developer.android.com/studio/preview

Este é um software Beta, o que significa que você pode encontrar um bug ocasional. Se isso acontecer, informe nossa equipe (Menu de ajuda > Enviar um relatório de bug).

Estamos ansiosos para ver como você vai usar o novo Android Performance Analyzer e como ele vai ajudar na performance e na confiabilidade do seu projeto.

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