元宇宙的最終理想形態(tài),,對算力資源的需求是近乎無限的。
中國信息通信研究院云計算與大數(shù)據(jù)研究所所長何寶宏指出,,元宇宙邁入虛擬和現(xiàn)實融合的3D互聯(lián)網(wǎng)時代,,算力需求呈現(xiàn)指數(shù)級提升,。相關預測顯示,按照元宇宙的構想,,至少需要現(xiàn)在算力的10的6次方倍,。
元宇宙是否能夠成功?業(yè)界對此一直有爭論,。不過,,目前看來,諸多科技巨頭正在積極布局元宇宙市場,。
高調(diào)進軍元宇宙芯片的行業(yè)巨頭
英偉達
在2021年4月英偉達舉辦的GTC峰會上,,英偉達CEO黃仁勛長達1小時48分鐘的主題演講中,有14秒是“數(shù)字替身”代為出席,。不僅人是替身,,黃仁勛身上的標志性皮衣、帶壁爐的廚房以及桌上的所有物件,,都是通過軟件技術渲染出來的仿真畫面。這14秒不僅是英偉達Omniverse的宣傳,,更是對元宇宙賽道的主動覆蓋,。虛擬形象Toy-Jensen讓人們見識到了Omniverse的驚人算力。黃仁勛表示,,他們將會在各個行業(yè)推進AI的發(fā)展,。
在2022年4月22日的博鰲亞洲論壇年會上英偉達全球副總裁、亞太區(qū)專業(yè)可視化計算總經(jīng)理沈威指出數(shù)字孿生與數(shù)字人短期最具有潛力的發(fā)展方向并且在大力投入研究,。英偉達正積極發(fā)力元宇宙相關的芯片,,其自身優(yōu)勢在于其芯片設計以及算力。英偉達可以說是在利用自身優(yōu)勢來打開元宇宙市場,。
ARM
4月15日,,安謀科技(中國)有限公司與Rokid宣布就面向元宇宙應用的終端芯片和生態(tài)建設達成戰(zhàn)略合作協(xié)議。安謀科技將依托本土自研的核芯動力XPU智能數(shù)據(jù)流融合計算平臺以及廣泛的Arm技術生態(tài),,賦能元宇宙終端芯片設計,,向Rokid提供高算力、低功耗的全新AR解決方案,,滿足新一代元宇宙終端的特定需求,。
根據(jù)雙方合作協(xié)議,安謀科技與Rokid將針對AR芯片,,基于核芯動力XPU智能數(shù)據(jù)流融合計算平臺,,打造完整的定制化設計、驗證,、測試方案,,并且合作進行軟件和算法在AR芯片上的移植和優(yōu)化,,開啟全新超域多功能智能計算平臺架構在元宇宙終端的發(fā)展。
高通
元宇宙需要用到大量的數(shù)據(jù)傳輸,、交換,。而想要實現(xiàn)這些目標,就需要優(yōu)秀的網(wǎng)絡和射頻前端,。
VR/AR芯片是給VR賦予硬件性能的核心部件,。高通作為市場上最主要的供應商,其Snapdragon XR系列成為了目前幾乎所有VR設備的選擇,。
在2021年,,微軟的混合現(xiàn)實頭戴裝置HoloLens 2就已經(jīng)采用了高通Snapdragon 850芯片。高通也早早就布局了AR/VR相關的芯片,,例如智能手機使用的Snapdragon 擴展現(xiàn)實XR2芯片,。
2022年1 月4 日,高通在美國消費電子展(CES 2022)上宣布將會與微軟合作,,微軟和高通將共同開發(fā)定制化的Snapdragon芯片用于AR眼鏡中,,進一步加大對微軟Mesh平臺和高通Snapdragon spaces這兩大AR開發(fā)平臺的支持,供消費者和企業(yè)使用元宇宙應用,,進一步推動微軟元宇宙的生態(tài)系統(tǒng),。兩家公司將會合作開發(fā)整合軟件的定制芯片,開發(fā)者可以用芯片創(chuàng)建虛擬世界,,讓用戶在虛擬世界中工作,、娛樂。
2022年3月21日,,高通宣布將會設立1億美元的驍龍元宇宙(Snapdragon Metaverse )基金,,并推出Snapdragon Space XR開發(fā)者平臺。驍龍元宇宙基金將投資于研究 XR體驗以及相關 AR和人工智能技術的公司,。
AMD
芯片設計巨頭AMD在2022年CES大會上一口氣甩出了7款重磅新品,。
例如性能上可以吊打英特爾最強CPU 12900K的銳龍7 5800X3D處理器;讓GPU性能暴漲100%并讓筆記本電腦充電一次續(xù)航突破24小時的最新銳龍6000系列移動處理器等等,。AMD還發(fā)布了RX 6500XT,、采用臺積電5nm工藝的Zen 4新架構以及銳龍7000系列CPU等多款產(chǎn)品,可以給游戲幀數(shù)帶來的提升十分顯著,。
AMD表示上述的芯片都會陸續(xù)得到升級,,未來希望能夠支持元宇宙的相關運算。
此外蘋果,、Meta,、Magic Leap 等行業(yè)巨頭有可能繼續(xù)走自研和定制的方向。據(jù)外媒報道,蘋果在 2020 年已經(jīng)完成 VR/AR 芯片的設計,,并委托臺積電進行 5nm 先進制程芯片生產(chǎn),。從高通到蘋果,都已經(jīng)在芯片這個核心領域傾注心力,,未來可以預見的是VR/AR 產(chǎn)品的芯片將迎來一個加速發(fā)展的時期,。
完整的元宇宙需要具備多種技術和趨勢
元宇宙是一項組合趨勢,元宇宙中有許多重要,、分散,、獨立發(fā)展的趨勢和技術,比如:區(qū)塊鏈技術,、交互技術,、電子游戲技術、人工智能技術,、網(wǎng)絡及運算技術,、物聯(lián)網(wǎng)與智能硬件等。各技術組分會相互作用來創(chuàng)造一個能夠增強實體和虛擬現(xiàn)實(VR)的平行世界,,而擁有這些超高算力的芯片,,一定是基于量子計算技術、量子科學的芯片再融合AI技術來構建與實現(xiàn)的,。各領域也在為如何制造元宇宙芯片尋求不同解法,。
元宇宙造芯的三種解法
堆砌AI算力:這種解法以Meta與英偉達的合作為代表。年初Meta與英偉達發(fā)布公告,,將通過兩方聯(lián)手打造全球最快AI超級計算機,而這個超級計算機就要用上16000個GPU,,Mate的邏輯也很直接,,不管是在VR/AR哪怕是在手機上,未來會介入大量的用戶,,那就有大量的仿真環(huán)境和渲染工作,,圖像生成、內(nèi)容審核都需要通過AI計算來完成,。
打造XPU:高通和海思堅信元宇宙的到來必然伴隨著一種全新的終端,,作為芯片廠商,他們也在大幅釋放他們的能力,,比如海思提供了8K解碼能力,,高通提供了支持多個攝像頭的能力,并且在芯片的功耗上做了很多研究,,等上下游伙伴把產(chǎn)業(yè)鏈補全后一舉拿下AR市場,。
整合路線:整合路線的代表是安謀科技(中國)有限公司和Rokid。安謀科技具有豐富的定制化芯片設計經(jīng)驗,尤其是終端設備芯片,,而Rokid在人機交互硬件領域又算得上的中流砥柱的廠商,,安謀科技和Rokid這種產(chǎn)品主導的模式可以讓提升元宇宙體驗的AR眼鏡盡快面世,鋪開銷量的同時提升AR眼鏡的市場占有比,。
元宇宙預計會在2023或2024年進入更先進階段,。
該階段將需要AR云、空間定位,、傳感器融合,、空間定向和檢索、多模態(tài)用戶界面,、高級虛擬助手(例如獨立顯示),、互操作性、數(shù)據(jù)整合,、5G,、分布式賬本、物聯(lián)網(wǎng),、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(DNN)以及人工智能(AI)應用,,它們將對當前的解決方案進行補充。
異軍突起的國內(nèi)市場
在元宇宙在科技界和風險投資界的熱潮下,,聚光燈下的AR/VR核心芯片備受關注,。目前,AR和VR的核心芯片主要是外國制造商,,但隨著AR和VR市場的進一步成熟,,中國也紛紛將尋求產(chǎn)業(yè)突破當作首要任務。
華為:全息互聯(lián)網(wǎng)才是下一代互聯(lián)網(wǎng)
華為公司藍軍顧問,、獨,?企業(yè)顧問專家蔣國?3月22日接受媒體采訪時,,曾提及目前廠商們在“元宇宙”方面的投資主要有兩條路線,。“,?個維度就是當前可以看到收,?的領域,,?如VR/AR硬件,、VR職業(yè)教育培訓和輔助實驗和VR/AR游戲。通過VR/AR遠程操作,、遠程駕駛,、在這些?業(yè)?可以選頭部企業(yè)投,。另外,?個維度是長期的維度,很多技術還沒出現(xiàn),,甚,?不知道業(yè)務是什么,但是有很多基礎技術是必須的,?!笔Y國?說道,。
小米:打好loT生態(tài)基底,,做好技術儲備
2022年1月4日,小米投資了深圳市思坦科技有限公司,。思坦科技主要負責Micro LED技術開發(fā),、生產(chǎn)銷售。目前,,思坦科技的Micro LED芯片已經(jīng)進入了中試線階段,,思坦科技計劃在2023年前后,實現(xiàn)中小尺寸顯示屏幕芯片批量生產(chǎn),。
在投資思坦科技兩個月后,,小米再度出手投資了一家研發(fā)AR光學顯示模組的公司——至格科技。至格科技是清華大學精密儀器系孵化出的高新技術企業(yè),,此前曾獲得OPPO的戰(zhàn)略投資,。據(jù)悉,此前發(fā)布的OPPO Air Glass所采用的衍射光波導鏡片正是來自至格科技,。被小米和OPPO同時看中的至格科技,,或許將憑借著自己的衍射光波導鏡片成功打入小米和OPPO VR/AR設備供應鏈中。
OPPO:搶先發(fā)力“元宇宙”,,內(nèi)容生態(tài),、人才培養(yǎng)雙管齊下2月9日,,OPPO參與了宸境科技的A輪融資,。宸境科技是一家專注空間智能技術,致力于打造3D元宇宙基礎架構,。此前,,OPPO就曾在2021年6月參與到宸境科技的天使輪融資中,幫助其完成數(shù)千萬美元的融資,。而OPPO參于投資的另一家公司銳思智芯,,其主營業(yè)務為則自主研發(fā)機器視覺傳感器芯片,可用于AR/VR等多個領域。
vivo:AR商用較遠,,百萬年薪求人才
2021年12月17日,,vivo副總裁、vivo AI全球研究院院長周圍提到,,元宇宙還在比較初期的階段,,像一些AR設備離實用和精確還需要好幾年的時間。AR的商業(yè)化過程也不是特別順利,,內(nèi)容和服務也跟不上,。“但有很多事情我們可以提前準備,?!彼f道。
近期,,vivo也已經(jīng)開始以百萬年薪的待遇,,尋找XR芯片設計人才,由此看來,,vivo正在重新拾起VR/AR領域,,布局“元宇宙”。
此外還有諸多投身于芯片設計的廠商,,比如華夏核心和元合半導體,。
華夏核心長期從事獨立知識產(chǎn)權芯片架構的設計,使CPU,、DSP,、GPU和人工智能實現(xiàn)高效的協(xié)同計算,大大降低AR和VR軟件的開發(fā)門檻,,有利于建立AR和VR生態(tài)系統(tǒng),。此外,元合半導體是世界上為數(shù)不多的集成顯示和計算的芯片公司之一,,大提高了計算和顯示芯片之間的性能,,降低了成本的協(xié)同效益。
元合半導體的主要業(yè)務是AR,、VR等應用領域核心芯片的設計,、研發(fā)和銷售,秉承領先創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)理念,。元合半導體借助技術與應用層面的跨平臺整合是世界上為數(shù)不多的集成顯示和計算的芯片公司之一,,大提高了計算和顯示芯片之間的性能,降低了成本的協(xié)同效益,。
AR芯片與中國
在顯示芯片方面,,目前市場上的AR/VR設備顯示芯片功能不強,,顯示效果不佳,且缺乏關鍵光學模組的整體設計,,導致產(chǎn)品體積過大,、配戴感不佳,無法滿足未來大視場角,、高分辨率,、高刷新率、低功耗,、便攜配戴等使用需求,。
在計算芯片方面,要實現(xiàn)一滴水珠映射景物的逼真倒影,、雪茄燃燒時煙霧彌漫的意境特效,,都需要芯片的計算能力千萬倍的提升和圖像處理能力千萬級的擴展,元宇宙沉浸性的實現(xiàn),,需要AR/VR設備中極其復雜,、跨多種異構計算平臺的強大算力作為支撐。
目前,,索尼和高通是AR和VR市場最重要的核心光學顯示和計算芯片供應商,,占各自領域市場的80%以上。2021年,,相關芯片已發(fā)貨數(shù)千萬,。
在這種情況下,中國芯片公司需要采取新的技術路徑,,實現(xiàn)顯示與計算的綜合發(fā)展,,并根據(jù)客戶的需求進行定制設計,以便有機會進入主流市場,。
中國企業(yè)紛紛入局AR核心芯片市場,,元宇宙時代已經(jīng)來臨,人類正在進入現(xiàn)實世界和虛擬世界的融合場景,,新的生產(chǎn)和生活模式也帶來了新的市場和機遇,,對于元宇宙的入口和載體——AR/VR設備市場來說,顯示和計算芯片是其核心引擎,,具有極高的技術壁壘和開發(fā)難度,。中國企業(yè)正在不斷加大研發(fā)力度,加深市場理解,,注重生態(tài)建設和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,,相信會在這片嶄新的市場中脫穎而出,。