來(lái)源：極客公園

當(dāng)「核心」元件開(kāi)始脫離手機(jī)，VR/AR 硬件才算真的有希望了。

撰文 | 靖宇

編輯 | 靖宇

「VR/AR 到底什么時(shí)候能起來(lái)？」在元宇宙受到熱捧的當(dāng)下，這個(gè)當(dāng)年老生常談的問(wèn)題再次成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

5 年之前，正值上一波 VR 熱潮興起的時(shí)候，有人問(wèn) Epic Games 創(chuàng)始人 Tim Sweeney 同樣的問(wèn)題。那時(shí) Epic Gmaes 主打產(chǎn)品還是其游戲引擎——虛幻引擎 Unreal Engine，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)還沒(méi)有做出年入 10 億美元的熱門(mén)游戲堡壘之夜 Fortinite，Tim 雖然貴為游戲大佬，還沒(méi)有叫板蘋(píng)果要求降低「蘋(píng)果稅」的資本。

不過(guò)，由于在 VR 內(nèi)容制作上，虛幻引擎是唯二的專業(yè)工具（另一個(gè)是 Unity），所以 Tim Sweeney 的判斷還是非常有分量的。

對(duì)于開(kāi)頭的問(wèn)題，Tim Sweeney 講了一個(gè)故事：當(dāng)蘋(píng)果生產(chǎn)出第一代 iPhone 之后，傳統(tǒng)手機(jī)廠商（可能是摩托羅拉）的工程師拆開(kāi)了 iPhone 的后蓋后大吃一驚——沒(méi)見(jiàn)過(guò)這么排線和組裝的，「怎么會(huì)有人這么造手機(jī)？」也難怪后來(lái)黑莓的老大給大家寬心：「我們不會(huì)有事兒?！?/p>

其實(shí) Tim Sweeney 的意思是，要想生產(chǎn)出一件真正創(chuàng)新的產(chǎn)品，必須有配套的核心供應(yīng)鏈，而調(diào)教供應(yīng)鏈為自己專門(mén)生產(chǎn)核心元件是蘋(píng)果的絕技之一，iPhone 后來(lái)的成功就是例證。

同理，VR/AR 要想真正成為革命性產(chǎn)品，必然有對(duì)應(yīng)供應(yīng)鏈為其專門(mén)生產(chǎn)核心元件，「元宇宙」才有可能更快到來(lái)。

作為最核心的元件，芯片的發(fā)展無(wú)疑對(duì) VR/AR 產(chǎn)品的崛起有著決定性作用?！甘芑荨褂谑謾C(jī)產(chǎn)業(yè)的成熟，VR/AR 芯片現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了脫離手機(jī)，走向獨(dú)立和定制化的趨勢(shì)。

01 剪掉「辮子」之后

2014 年 Facebook 用 20 億美元收購(gòu) Oculus VR 之前，后者剛把第二代開(kāi)發(fā)者套件機(jī)型 Oculus Rift DK2 搞出來(lái)。iFixit 網(wǎng)站將機(jī)器拆解開(kāi)來(lái)，赫然發(fā)現(xiàn)機(jī)器用的屏幕是一塊三星 Galaxy Note 3 的屏幕——除了要盛贊 Oculus 當(dāng)年確實(shí)有 DIY 精神外，也從側(cè)面說(shuō)明，早在 PC VR 時(shí)代，手機(jī)供應(yīng)鏈對(duì)于 VR 硬件的重要性。

Oculus Rift DK2 直接用了三星 Galaxy Note 3 的屏幕｜iFixit

由于 PC VR 時(shí)代的算力來(lái)自 PC，所以當(dāng)時(shí)的 VR 頭顯的首要任務(wù)是搞定顯示，也就是 OLED 屏幕。由于材質(zhì)和顯示原理不同，OLED 屏幕相比傳統(tǒng) LCD 屏幕具有延遲低，無(wú)拖影的優(yōu)勢(shì)，尤其是三星公司的 AMOLED 屏幕更是 VR 產(chǎn)品的首選。

不過(guò)，鑒于當(dāng)時(shí)手機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，小米想拿到三星的屏幕甚至要跟韓國(guó)人喝「忠誠(chéng)酒」，出貨量以千計(jì)數(shù)的 Oculus 公司直接把三星手機(jī)屏幕塞進(jìn) VR 頭顯里，也是沒(méi)辦法的事。

經(jīng)過(guò)了谷歌 Cardboard 紙盒眼鏡和三星 Gear VR 為代表的「手機(jī) VR」時(shí)代的「彎路」后，剪掉 PC VR 頭顯的「辮子」，具備計(jì)算、顯示和定位、續(xù)航功能于一身的「一體機(jī)」才是未來(lái)，已經(jīng)是業(yè)內(nèi)共識(shí)。

2018 年 Oculus 和小米聯(lián)手推出了 VR 一體機(jī)產(chǎn)品 Oculus Go（國(guó)內(nèi)叫小米 VR 一體機(jī)），這款機(jī)器僅支持 3 自由度，也就是說(shuō)更多支持「觀影」體驗(yàn)，而非像 PC VR 時(shí)代的定位和「行走」體驗(yàn)。

這款機(jī)器使用的是高通兩年前的旗艦芯片驍龍 821，Oculus 和小米沒(méi)有使用當(dāng)年最新的驍龍 845 估計(jì)有三個(gè)原因，一是 Go 是兩年前開(kāi)始研發(fā)的，821 是當(dāng)時(shí)的旗艦芯片；二是 Go 的定位三自由度的觀影機(jī)，821 芯片完全滿足需求；三，從成本角度思考，Oculus Go 定價(jià) 1499 元人民幣，顯然用新舊款芯片更方便控制預(yù)算。

高通在 2018 年推出的 XR1 芯片及平臺(tái)｜高通

值得一提的是，同樣是在 2018 年，在驍龍 845 之外，高通公司還發(fā)布了 XR 1（Extended Reality）芯片及平臺(tái)，這家移動(dòng)芯片領(lǐng)域的巨頭已經(jīng)看到了 VR/AR 的未來(lái)，并開(kāi)始有所行動(dòng)。不過(guò)，雖然 XR 1 芯片支持從 3 自由度到 6 自由度的 VR 設(shè)備，但主要還是針對(duì)類似于 Oculus Go 這樣的 3 自由度觀影機(jī)。

因?yàn)閺男酒芰?lái)看，高通 XR 1 與驍龍 600（也有說(shuō)是 760）接近。高通官方說(shuō)法是，XR1 可以提供「高品質(zhì)」（High Quality）VR 體驗(yàn)，而同期的旗艦驍龍 845 卻可以提供 6 自由度體驗(yàn)需要的空間定位以及手柄識(shí)別等高端功能（Premium Quality）。

大賣(mài)的 Oculus Quest 2 一體機(jī)采用的是高通 XR2 芯片｜高通

這大概是為什么 Oculus 在 2019 年推出支持 6 自由度的一體機(jī) Oculus Quest 時(shí)，芯片使用的是高通的驍龍 835，而不是 XR1。

不過(guò)，2020 年，隨著搭載 XR2 芯片的 Oculus Quest 2 的全球大賣(mài)，顯示出高通開(kāi)始真正向 VR 方面發(fā)力。這款據(jù)說(shuō)修改自驍龍 865 芯片的 XR 2 芯片，不僅支持 8K 360 度視頻，且支持 7 路并發(fā)攝像頭，實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)和手勢(shì)追蹤。同時(shí)，5G 和 AI 的加入，則在網(wǎng)速和效率上有所提升。

Quest 2 的優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)，證明了高通 XR2 芯片棄低端走高端路線的成功。

02 更注重場(chǎng)景的 AR

相對(duì)于路線相對(duì)清晰、發(fā)展早一步的 VR 來(lái)說(shuō)，當(dāng)高通開(kāi)始「修剪」手機(jī)端的驍龍，創(chuàng)造 XR 芯片時(shí)，AR 硬件公司卻因?yàn)槭褂脠?chǎng)景不同，在芯片選擇上各顯神通。

在高端市場(chǎng)，兩個(gè)先行者 Magic Leap 和 微軟高舉高打，一開(kāi)始就瞄著「終局」去。不過(guò)，由于兩家公司對(duì)于 AR（或者 MR）的定義甚高，加上 AR 本身在渲染、空間定位和虛實(shí)結(jié)合上要比 VR 要求更高，以至于在當(dāng)時(shí)很難找到合適的芯片，至少高通的驍龍或者 XR 無(wú)法滿足 AR 眼鏡的要求。

因此，Magic Leap One 采用的是分體設(shè)計(jì)，其計(jì)算單元 Light Pack 上采用的是英偉達(dá) Tegra X2 多核處理器，事后證明這可能并不是一個(gè)特別理想的設(shè)計(jì)。

當(dāng)年 Magic Leap One 在計(jì)算單元中使用了英偉達(dá)的芯片，發(fā)熱「感人」｜Magic Leap

使用過(guò) Magic Leap One頭顯的人應(yīng)該知道，使用過(guò)一段時(shí)間后，Light Pack 的發(fā)熱和功耗都十分感人。但是分體設(shè)計(jì)這一形式，則為其后的 AR 眼鏡開(kāi)了先河。

微軟 HoloLens 走的是堅(jiān)定的一體機(jī)形式，據(jù)說(shuō)第一代 HoloLens 頭顯采用的是老伙伴英特爾的芯片，根據(jù) Cherry Trail Atom 架構(gòu)修改而成，后者被用于平板電腦等智能設(shè)備中。在英特爾的 CPU 和 GPU 之外，其中特別的是微軟團(tuán)隊(duì)自研的全息處理器 HPU（holographic processing unit），這款定制的 ASIC 芯片主要用于處理 3D 圖像和手勢(shì)等數(shù)據(jù)。

微軟第二代 HoloLens 則使用了高通驍龍 850 作為主處理器，同時(shí)搭配了升級(jí)版的 HPU 2.0 來(lái)實(shí)現(xiàn)更加全面的手部動(dòng)作追蹤和更好的視覺(jué)表現(xiàn)。

微軟 HoloLens2 中使用了高通驍龍 850 芯片｜微軟

不過(guò)，從 Magic Leap One 到 HoloLens 兩代產(chǎn)品，由于成本高昂，主打 B 端市場(chǎng)，與 C 端市場(chǎng)無(wú)緣。

另一方面，在一些特定的工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域，AR 眼鏡可能因?yàn)楦哟怪钡氖褂脠?chǎng)景，而采用更精專的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)特定功能，并保持產(chǎn)品的輕便和續(xù)航能力。

亮亮視野硬件研發(fā)負(fù)責(zé)人梁祥龍告訴極客公園，公司此前產(chǎn)品的重要場(chǎng)景之一是在眼鏡端實(shí)現(xiàn)人臉快速識(shí)別，所以對(duì) AI 圖像處理要求更高，團(tuán)隊(duì)使用的是英特爾 Movidius VPU 平臺(tái)的 Myriad 系列處理器，其特長(zhǎng)是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用。相對(duì)于同級(jí)別驍龍等平臺(tái)，Myriad 平臺(tái)無(wú)論是 AI 性能還是功耗上都更理想，可以在分體設(shè)計(jì)下，保持眼鏡重量在 30-40 克，能夠長(zhǎng)時(shí)間佩戴。

當(dāng)然，使用相對(duì)小眾的技術(shù)平臺(tái)也有相應(yīng)代價(jià)，相比于高通平臺(tái)，Myriad 很多底層程序要自己寫(xiě)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)創(chuàng)業(yè)公司是個(gè)很大挑戰(zhàn)。好處是，如果能克服這個(gè)困難，反而會(huì)形成一段時(shí)期內(nèi)的產(chǎn)品護(hù)城河。

03 VR、AR終于“開(kāi)始獨(dú)立”？

XR2 的成功，讓高通看到了「元宇宙」的潛力。業(yè)內(nèi)人士透露，其實(shí)直到 XR2 之后，高通才有專門(mén)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)真正開(kāi)始設(shè)計(jì)專門(mén)針對(duì) VR 和 AR 設(shè)備的芯片，而不是用現(xiàn)成的驍龍芯片進(jìn)行「魔改」。

梁祥龍認(rèn)為，為了滿足未來(lái) VR/AR 設(shè)備的要求，其核心芯片發(fā)展趨勢(shì)是高制程、低功耗、高集成：由于 VR/AR 眼鏡必然越來(lái)越輕薄，在電池技術(shù)發(fā)展沒(méi)有突破的情況下，芯片功耗需要降下來(lái)；像 VR/AR 都要用到的空間定位、手勢(shì)識(shí)別等通用功能將固化到芯片，進(jìn)一步降低功耗，減小開(kāi)發(fā)難度。

事實(shí)上，高通在明年推出的 XR 系列芯片產(chǎn)品，極有可能將具備上述特點(diǎn)。梁祥龍透露亮亮視野目前正在嘗試將技術(shù)平臺(tái)移至高通，并規(guī)劃明年推出在影音效果上更進(jìn)一步的新品。

另一方面，像蘋(píng)果、Facebook、Magic Leap 等行業(yè)巨頭有可能繼續(xù)自研和定制的方向。據(jù)外媒報(bào)道，蘋(píng)果在 2020 年已經(jīng)完成 VR/AR 芯片的設(shè)計(jì)，并委托臺(tái)積電進(jìn)行 5nm 先進(jìn)制程生產(chǎn)芯片。該 SoC 由三顆芯片構(gòu)成，功能是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸功能優(yōu)化、壓縮及解壓縮影片，提高電池效率。

從今年年初開(kāi)始刮起的「元宇宙」風(fēng)口至今未滅，雖然現(xiàn)在仍難預(yù)測(cè)「頭號(hào)玩家」的時(shí)代什么時(shí)候能真正到來(lái)，但是從高通到蘋(píng)果，都已經(jīng)在芯片這個(gè)核心領(lǐng)域傾注心力，至少我們可以確定，接下來(lái) VR/AR 產(chǎn)品將迎來(lái)一個(gè)加速發(fā)展的時(shí)期。