元宇宙背后的芯片时机

从去年下半年开始,元宇宙的观念可谓是科技行业的一个最大热点,各大科技公司均纷纷公布大力大举机关元宇宙。今朝,普遍认为AR/VR将会成为元宇宙的重要进口,因此也成为了各大公司大力大举投资的规模。AR/VR硬件规模,Facebook的Quest系列已经成为全球最受接待的VR设备,而中国的巨头如字节跳动和腾讯在最近也有大的投资,个中字节跳动收购了中国公司中市场占有率最高的VR设备厂商Pico,而腾讯也在最近收购了黑鲨,将专注于VR硬件设备。AR硬件规模,去年下半年雷朋和Facebook联袂推出了第一款面向公共的智能眼镜Ray-ban Stories,中国的华为等公司也纷纷推出观念原型机,而跟着苹果的高端AR/VR设备估量在2022或2023年宣布,估量将来AR硬件也将走上快速生长的阶梯。

ARVR硬件的机能对付可以或许支撑的用户体验极为要害,而个中的芯片也就成为赋能其硬件机能的焦点部件。今朝,在ARVR市场上,最主要的供货商毫无疑问是高通,其Snapdragon XR系列成为了今朝险些所有VR设备的选择,而在去年年底的高通投资日上,高通CEO Cristiano Amon也着重强调了ARVR(XR)市场将成为高通将来最要害的发力偏向之一,而且估量今朝相关芯片在2021年已经出货到达千万数量级。而在本年早些时候,高通也和微软在CES 2022上正式宣布了在AR规模的相助打算,个中微软和高通将配合开拓定制化的Snapdragon芯片用于AR眼镜中,个中将进一步包罗对付微软Mesh平台和高通Snapdragon spaces这两大AR开拓平台的支持。

元宇宙背后的芯片时机-第1张图片-OKX官网

从去年到本年的动态来看,ARVR芯片市场正处于高速增长的阶段,而今朝高通在这个市场上险些处于把持职位。可是,跟着该市场局限的进一步增长,必然会有更多的芯片厂商进入该市场。

ARVR芯片的技能门槛

ARVR芯片的技能门槛抉择了有几多芯片公司能进入该市场竞争。我们不妨从VR芯片技能开始阐明。

首先,从架构上来说,VR芯片的架构根基和其他智能设备的SoC雷同,由一个处理惩罚器(AP)来运行操纵系统而且掌控整体硬件的操纵。因此,VR芯片首先需要拥有一个较强的处理惩罚器,可是这一点今朝来说并非高不行攀——ARM的高机能处理惩罚器IP的利用和集成已经成为大大都SoC厂商的尺度操纵,因此我们认为VR芯片中的处理惩罚器并非是一个难以超过的门槛。

在VR SoC的浩瀚IP中,最重要的抉择用户体验的IP就是认真渲染和显示的GPU。今朝,VR设备的主要应用照旧游戏,而险些所有的VR游戏都是3D图像(因为3D图像能给用户提供最好的陶醉感体验),因此GPU的机能就抉择了这些3D游戏的多边形数量和渲染结果。今朝的VR游戏的3D图像质量约莫相当于10年前的PC和主机游戏,因此跟着VR游戏市场的扩大和生态的形成,游戏图像质量将会成为主机之间竞争的焦点指标,而这也将敦促对付VR芯片中GPU渲染本领的需求。与桌面级GPU差异的是,VR芯片中的GPU必需思量能效比,因为今朝主流的VR设备都是依靠电池来供电,因此能效比将抉择VR设备的续航时间,同时也需要担保VR设备散热没有问题。

除了游戏图像质量之外,VR设备顶用户体验的一大需求就是判别率。今朝VR设备中一个重要的被用户体验问题就是屏幕判别率不足所发生的“纱窗效应”(即用户看到的图像仿佛隔了一层纱窗),因此VR设备对付4K甚至更高判别率的需求愈甚于手机。因此,我们估量在将来几年中VR设备的屏幕判别率也将是各大厂商竞相追逐的方针,这也需要VR芯片的GPU能有足够的机能来支持高判别率的屏幕。

在GPU之外,VR芯片中另一个最重要的IP当属人工智能加快器。与传统手机中差异,VR设备中的浩瀚交互都需要人工智能的参与。举例来说,VR设备一个重要的需求就是设备和用户的定位和追踪,而且把这个信息融合到游戏的虚拟情况中,这就需要利用人工智能中的SLAM技能才气高质量地实现。别的,今朝VR设备中,交互越来越多地利用手部追踪和眼部追踪等先进技能来实现自然的交互,而这些追踪都需要利用人工智能模子,并且跟着追踪精度的增加,模子需要的算力也在上升。最后,人工智能也是一个办理GPU渲染本领瓶颈的重要技能。屏幕判别率上升和用户对付图像质量的追求给GPU很大的压力,可是事实上用户在同一时间并不会留意到屏幕上所有的像素点,而只会存眷他们眼睛聚焦处所四周的像素点。因此,一个技能办理方案就是选择性渲染(foveated rendering),纵然用眼部追踪技能团结人工智能模子来判定用户眼睛聚焦的位置而且在相应的处所做高质量渲染,而在用户存眷不到的处所则可以低落渲染质量,从而减轻GPU的压力。今朝,该技能已经利用在了Sony的PSVR2中,将来可望会用到更多的VR设备中。