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(shí)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(guān)預(yù)測顯示,按照元宇宙的構(gòu)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(jìn)軍元宇宙芯片的行業(yè)巨頭
英偉達(dá)
在2021年4月英偉達(dá)舉辦的GTC峰會上,英偉達(dá)CEO黃仁勛長達(dá)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(biāo)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(shù)渲染出來的仿真畫面。這14秒不僅是英偉達(dá)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(jìn)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(dá)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(dá)正積極發(fā)力元宇宙相關(guān)的芯片,其自身優(yōu)勢在于其芯片設(shè)計以及算力。英偉達(dá)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(yīng)用的終端芯片和生態(tài)建設(shè)達(dá)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(shù)生態(tài),賦能元宇宙終端芯片設(shè)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(shè)計、驗(yàn)證、測試方案,并且合作進(jìn)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(gòu)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(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),就需要優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)商,其Snapdragon XR系列成為了目前幾乎所有VR設(shè)備的選擇。
在2021年,微軟的混合現(xiàn)實(shí)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(guān)的芯片,例如智能手機(jī)使用的Snapdragon 擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)XR2芯片。
2022年1 月4 日,高通在美國消費(fèi)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(jìn)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(fèi)者和企業(yè)使用元宇宙應(yīng)用,進(jìn)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(shè)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(yàn)以及相關(guān) AR和人工智能技術(shù)的公司。
AMD
芯片設(shè)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(qiáng)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(gòu)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(guān)運(yùn)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(shè)計,并委托臺積電進(jìn)行 5nm 先進(jìn)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(lǐng)域傾注心力,未來可以預(yù)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(shù)和趨勢
元宇宙是一項(xiàng)組合趨勢,元宇宙中有許多重要、分散、獨(dú)立發(fā)展的趨勢和技術(shù),比如:區(qū)塊鏈技術(shù)、交互技術(shù)、電子游戲技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)與智能硬件等。各技術(shù)組分會相互作用來創(chuàng)造一個能夠增強(qiáng)實(shí)體和虛擬現(xiàn)實(shí)(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(shù)、量子科學(xué)的芯片再融合AI技術(shù)來構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)的。各領(lǐng)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(dá)的合作為代表。年初Meta與英偉達(dá)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(jī),而這個超級計算機(jī)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(jī)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(bǔ)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(shè)計經(jīng)驗(yàn),尤其是終端設(shè)備芯片,而Rokid在人機(jī)交互硬件領(lǐng)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(dǎo)的模式可以讓提升元宇宙體驗(yàn)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(yù)計會在2023或2024年進(jìn)入更先進(jìn)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(dú)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(luò)(DNN)以及人工智能(AI)應(yīng)用,它們將對當(dāng)前的解決方案進(jìn)行補(bǔ)充。
異軍突起的國內(nèi)市場
在元宇宙在科技界和風(fēng)險投資界的熱潮下,聚光燈下的AR/VR核心芯片備受關(guān)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(jìn)一步成熟,中國也紛紛將尋求產(chǎn)業(yè)突破當(dāng)作首要任務(wù)。
華為:全息互聯(lián)網(wǎng)才是下一代互聯(lián)網(wǎng)
華為公司藍(lán)軍顧問、獨(dú)?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(dāng)前可以看到收?的領(lǐng)域,?如VR/AR硬件、VR職業(yè)教育培訓(xùn)和輔助實(shí)驗(yàn)和VR/AR游戲。通過VR/AR遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)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(shù)還沒出現(xiàn),甚?不知道業(yè)務(wù)是什么,但是有很多基礎(chǔ)技術(shù)是必須的?!笔Y國?說道。
小米:打好loT生態(tài)基底,做好技術(shù)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(fù)責(zé)Micro LED技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)銷售。目前,思坦科技的Micro LED芯片已經(jīng)進(jìn)入了中試線階段,思坦科技計劃在2023年前后,實(shí)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(xué)顯示模組的公司——至格科技。至格科技是清華大學(xué)精密儀器系孵化出的高新技術(shù)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(dǎo)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(dǎo)鏡片成功打入小米和OPPO VR/AR設(shè)備供應(yīng)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(shù),致力于打造3D元宇宙基礎(chǔ)架構(gòu)。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(wù)為則自主研發(fā)機(jī)器視覺傳感器芯片,可用于AR/VR等多個領(lǐng)域。
vivo:AR商用較遠(yuǎn),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(shè)備離實(shí)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(wù)也跟不上?!暗泻芏嗍虑槲覀兛梢蕴崆皽?zhǔn)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(shè)計人才,由此看來,vivo正在重新拾起VR/AR領(lǐng)域,布局“元宇宙”。
此外還有諸多投身于芯片設(shè)計的廠商,比如華夏核心和元合半導(dǎo)體。
華夏核心長期從事獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)芯片架構(gòu)的設(shè)計,使CPU、DSP、GPU和人工智能實(shí)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(dǎo)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(dǎo)體的主要業(yè)務(wù)是AR、VR等應(yīng)用領(lǐng)域核心芯片的設(shè)計、研發(fā)和銷售,秉承領(lǐng)先創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)理念。元合半導(dǎo)體借助技術(shù)與應(yīng)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(shè)備顯示芯片功能不強(qiáng),顯示效果不佳,且缺乏關(guān)鍵光學(xué)模組的整體設(shè)計,導(dǎo)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(shí)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(kuò)展,元宇宙沉浸性的實(shí)現(xiàn),需要AR/VR設(shè)備中極其復(fù)雜、跨多種異構(gòu)計算平臺的強(qiáng)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(xué)顯示和計算芯片供應(yīng)商,占各自領(lǐng)域市場的80%以上。2021年,相關(guān)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(shù)路徑,實(shí)現(xiàn)顯示與計算的綜合發(fā)展,并根據(jù)客戶的需求進(jìn)行定制設(shè)計,以便有機(jī)會進(jìn)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(jìn)入現(xiàn)實(shí)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(jī)遇,對于元宇宙的入口和載體——AR/VR設(shè)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(shù)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(shè)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。