云手机的高性能依托于多种先进科技，主要包括硬件资源池化与虚拟化、端云协同交互、智能资源调度等技术。
云服务商部署大规模 ARM 架构服务器集群，通过 GPU 虚拟化技术将显卡资源动态分配给多个虚拟手机实例，此外，通过部署边缘计算节点，将渲染流水线前移，可降低端到端延迟。还能根据网络带宽动态调整视频分辨率，保障弱网环境流畅性。
部分云手机采用分布式计算架构，将触控指令分片传输到云端服务器，渲染任务可由多台 GPU 服务器并行计算，还能通过内存动态分配等技术，提升多开场景下的性能表现。
相较于基于 x86 架构虚拟化安卓系统的云手机，基于 ARM 原生架构的云手机，可规避跨架构转译带来的性能折损，配合自研智能调度引擎、低延迟 GPU 虚拟化技术和定制化安卓镜像系统，能实现高帧率游戏运行和低延迟操作。
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