元宇宙獲得大量企業(yè)的關(guān)注以及布局，也將會(huì)帶動(dòng)一系列的硬件設(shè)施以及相關(guān)的軟件發(fā)展。此前零壹財(cái)經(jīng)發(fā)布了一篇《元宇宙的建設(shè)需要哪些硬件》，當(dāng)中元素包括了芯片、通訊設(shè)施以及顯示設(shè)備，其中以芯片最為重要。芯片因?yàn)樵钪娴玫礁嗟陌l(fā)展機(jī)會(huì)。
芯片是元宇宙的“基礎(chǔ)糧食”
元宇宙的建設(shè)需要龐大的算力，這也會(huì)間接推動(dòng)芯片的發(fā)展。AMD的CEO蘇姿豐在2021年11月9日表示，我們正處于一個(gè)高性能計(jì)算大爆發(fā)的時(shí)期，這也推動(dòng)了更多計(jì)算的需求，以支持那些影響著我們生活中方方面面的服務(wù)和設(shè)備。
VR／AR 產(chǎn)品的崛起也會(huì)帶動(dòng)最核心的元件——芯片的發(fā)展。類似于汽車芯片，如今的VR／AR 芯片已經(jīng)出現(xiàn)了脫離手機(jī)，走向獨(dú)立和定制化的趨勢(shì)。
此前因VR／AR 產(chǎn)品小眾化，鮮少有科技公司為其設(shè)計(jì)專門的芯片。例如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)器使用的是高通2016年推出的移動(dòng)平臺(tái)處理器旗艦芯片驍龍 821。此外，2014年的Oculus Rift DK2的熒幕采用三星 Galaxy Note 3 的屏幕?？梢娫谠缙跁r(shí)候， VR／AR硬件主要依賴著手機(jī)相關(guān)的供應(yīng)鏈。
但隨著該市場(chǎng)的擴(kuò)大，VR／AR 產(chǎn)品周邊的產(chǎn)業(yè)鏈也會(huì)得到蓬勃發(fā)展的機(jī)會(huì)，尤其是芯片。2018年，高通公司還發(fā)布了 XR1芯片，一款針對(duì)VR／AR 產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的芯片。如今大賣的Oculus Quest 2采用的是高通XR2芯片（XR1的第二代）。Oculus Quest 2的大賣也促使高通逐漸在VR／AR 產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力。而傳聞高通在XR2 成功之后成立了專門的部門和團(tuán)隊(duì)持續(xù)設(shè)計(jì)針對(duì) VR ／ AR 設(shè)備的芯片。
另一方面，像蘋果、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(bào)道，蘋果在 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。從高通到蘋果，都已經(jīng)在芯片這個(gè)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(gè)加速發(fā)展的時(shí)期。
VR／AR芯片的現(xiàn)況與未來
如今在VR／AR硬件領(lǐng)域里，Meta的Quest系列已經(jīng)成為全球最受歡迎的VR設(shè)備。在國(guó)內(nèi)，巨頭如字節(jié)跳動(dòng)和騰訊也有布局。當(dāng)中字節(jié)跳動(dòng)收購(gòu)了中國(guó)公司中市場(chǎng)占有率最高的VR設(shè)備廠商Pico，而騰訊也在最近收購(gòu)了黑鯊，將專注于VR硬件設(shè)備。
據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，全球VR設(shè)備出貨量正在提速，預(yù)計(jì)2021－2025年全球VR頭顯出貨量將保持41％的年復(fù)合增速，預(yù)計(jì)2021年的出貨量將由2020年的670萬臺(tái)提升到850萬臺(tái)，2025年更是將達(dá)到2860萬臺(tái)。根據(jù) Allied Market Research 最近發(fā)布的報(bào)告《AR／VR Chip Market by Type and Application： Global Opportunity Analysis and Industry Forecast， 2018–2026》顯示，2018 年全球 AR／VR 芯片市場(chǎng)規(guī)模為 13．8 億美元，預(yù)計(jì)到 2026 年將達(dá)到 77．6 億美元，從 2019 年到 2026 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 23．3％。
全球預(yù)計(jì)每年VR／AR設(shè)備出貨量
來源：IDC
VR／AR硬件的好與壞將決定人們?cè)钪骟w驗(yàn)的好或者不好。當(dāng)中VR／AR芯片也就成為賦能其硬件性能的核心部件。目前在市場(chǎng)上最主要的供貨商毫無疑問是高通，其Snapdragon XR系列成為了目前幾乎所有VR設(shè)備的選擇。
高通也表示，VR／AR市場(chǎng)將成為高通未來最關(guān)鍵的發(fā)力方向之一。2022年1月7日舉辦的CES 2022大會(huì)上，高通也和微軟宣布在AR領(lǐng)域的合作計(jì)劃，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(duì)微軟Mesh平臺(tái)和高通Snapdragon spaces這兩大AR開發(fā)平臺(tái)的支持。高通CEO Cristiano Amonno表示，未來這款A(yù)R設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)“真實(shí)感的投射”，即使相隔很遠(yuǎn)的用戶，也可以獲得同處一室的感覺。
目前該市場(chǎng)主要由高通所壟斷，但未來隨著元宇宙的持續(xù)發(fā)力，會(huì)有更多的玩家進(jìn)入該領(lǐng)域，也會(huì)逐漸改變高通壟斷的局面。
CES 2022，元宇宙相關(guān)芯片的百花齊放
CES是由消費(fèi)者技術(shù)協(xié)會(huì)（CTA）組織的年度貿(mào)易展。CES通常會(huì)展示消費(fèi)電子行業(yè)的新產(chǎn)品和新技術(shù)，許多國(guó)際知名企業(yè)都會(huì)到CES上面“秀肌肉”。
英特爾高管曾表示，實(shí)現(xiàn)元宇宙，現(xiàn)在的算力至少要翻1000倍。元宇宙在2021年得到莫大的關(guān)注。在2022年1月的CES會(huì)展上有許多公司都發(fā)布了元宇宙相關(guān)的產(chǎn)品。例如索尼推出了PlayStation VR2設(shè)備，可以支持3D環(huán)繞音效以及頭戴顯示器震動(dòng)，增加玩家的沉浸感。他們也為PlayStation VR2設(shè)備開發(fā)了專屬的VR游戲。
此次CES大會(huì)上也有芯片相關(guān)的信息或者產(chǎn)品推出。首先是前面提到的微軟和高通將共同開發(fā)定制化的Snapdragon芯片用于AR眼鏡中。
芯片設(shè)計(jì)巨頭AMD在此次CES大會(huì)上則是一口氣甩出了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(shí)的最新銳龍6000系列移動(dòng)處理器等等。AMD還發(fā)布了RX 6500XT、采用臺(tái)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(huì)陸續(xù)得到升級(jí)，未來希望能夠支持元宇宙的相關(guān)運(yùn)算。
在圖形運(yùn)算方面，英偉達(dá)秀出了RTX 3090Ti這顆強(qiáng)大的運(yùn)算芯片。根據(jù)官方公布的參數(shù)來看， RTX 3090Ti就相當(dāng)于強(qiáng)化版的RTX 3090，不論是CUDA核心的運(yùn)行頻率，還是顯存的頻率和帶寬，都有一定的提升，而功耗也從350W增加到了450W，功耗提升幅度達(dá)到了28％。許多挖礦業(yè)者都是采用英偉達(dá)的RTX系列芯片，因?yàn)槠鋸?qiáng)大的運(yùn)算能力。
英偉達(dá)高調(diào)進(jìn)軍元宇宙芯片
2021年11月10日，英偉達(dá)召開GTC技術(shù)峰會(huì)。在會(huì)上，英偉達(dá)表示公司將全面奔向火熱的元宇宙。英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛表示，要將NVIDIA產(chǎn)品路線升級(jí)為GPU＋CPU＋DPU的三芯戰(zhàn)略。此前英偉達(dá)推出的Omniverse平臺(tái)則會(huì)將成為工程師的元宇宙。
英偉達(dá)于2020年10月推出Omniverse測(cè)試版，超過17，000名客戶進(jìn)行了測(cè)試體驗(yàn)，包括寶馬、愛立信、沃爾沃、Adobe、Epic Games在內(nèi)的眾多公司都正參與Omniverse合作。Omniverse是專為虛擬協(xié)作和物理屬性準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)模擬打造的開放式平臺(tái)，被稱為工程師的元宇宙。工程師們可以在其中進(jìn)行機(jī)器人、汽車、工廠等各類事物的模擬制作。用戶和團(tuán)隊(duì)可以在共享的虛擬空間中連接主要設(shè)計(jì)工具、資源和項(xiàng)目以協(xié)同進(jìn)行迭代，創(chuàng)作者、設(shè)計(jì)師和工程師的復(fù)雜可視化工作流程也在發(fā)生轉(zhuǎn)變。
英偉達(dá)表示，數(shù)據(jù)中心將是替代的宇宙引擎，英偉達(dá)正構(gòu)建Omniverse服務(wù)器和Omniverse數(shù)據(jù)中心。英偉達(dá)進(jìn)一步表示，依靠數(shù)據(jù)和合作優(yōu)勢(shì)英偉達(dá)將卡位的是元宇宙硬件最底層：GPU、AI、Omniverse，應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、機(jī)器人、VR／AR等領(lǐng)域。
富國(guó)銀行分析師Aaron Rakers表示，未來5年，元宇宙將為英偉達(dá)提供100億美元的市場(chǎng)增值份額機(jī)會(huì)。
此外，英偉達(dá)這次還推出一個(gè)能承載元宇宙愿景的虛擬化身平臺(tái)Omniverse Avatar，可以生成具有推理、對(duì)話能力的視覺形象。以黃仁勛為模板的虛擬形象Toy－Jensen就是利用Omniverse Avatar平臺(tái)生成的。虛擬形象Toy－Jensen也使用了目前業(yè)界規(guī)模最大的預(yù)訓(xùn)練自然語(yǔ)言處理模型Megatron 530B，而且還“借用”了黃仁勛自己的聲音、形象和講話姿態(tài)，并且整個(gè)人也帶有光線追蹤特效，連眼鏡隨著光線變化而產(chǎn)生的反光都能精準(zhǔn)捕捉到。
在大會(huì)上的演示中，人們還向它提出了氣候變化、天文學(xué)以及生物蛋白質(zhì)等高難度問題，虛擬形象Toy－Jensen都回答得行云流水。在展示中所有虛擬形象所有的動(dòng)作都是實(shí)時(shí)生成的，和預(yù)先渲染是完全不同的概念，這些都需要消耗極大的算力。
虛擬形象Toy－Jensen讓人們見識(shí)到了Omniverse的驚人算力。黃仁勛表示，他們將會(huì)在各個(gè)行業(yè)推進(jìn)AI的發(fā)展。相比起Meta偏向辦公化和娛樂化的元宇宙，英偉達(dá)以O(shè)mniverse平臺(tái)為核心的元宇宙更偏向于去構(gòu)建一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界等比存在的虛擬世界，除了游戲和娛樂外，建筑、工程與施工，制造業(yè)，超級(jí)計(jì)算等行業(yè)都是涉獵范圍。
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(shì)在于其芯片設(shè)計(jì)以及算力。英偉達(dá)可以說是在利用自身優(yōu)勢(shì)來打開元宇宙市場(chǎng)。
AMD積極布局元宇宙運(yùn)算芯片
2021年11月8日，AMD宣布Meta的數(shù)據(jù)中心將使用AMD生產(chǎn)的芯片，為未來Meta進(jìn)軍元宇宙提供基礎(chǔ)設(shè)施。AMD宣布，Meta將在其數(shù)據(jù)中心使用AMD的EPYC芯片。消息在公布后帶動(dòng)AMD股價(jià)上漲10％。
美國(guó)首臺(tái)Exascale超級(jí)計(jì)算機(jī)Frontier實(shí)際上也是選用AMD EPYC來作為處理器和AMD Instinct作為加速器驅(qū)動(dòng)。
2021年11月8日，AMD發(fā)布了自己的第二代數(shù)據(jù)中心Instinct MI200 系列GPU加速卡，該芯片可以與其服務(wù)器CPU芯片整合，優(yōu)化服務(wù)器CPU芯片的性能。AMD也發(fā)布了以異構(gòu)設(shè)計(jì)來進(jìn)行加速計(jì)算的新款GPU，此GPU在進(jìn)行人工智能或機(jī)器學(xué)習(xí)等巨量的運(yùn)算工作時(shí)，能有效提升計(jì)算速度。除了上述兩款產(chǎn)品，AMD也推出了一款名為MI200的芯片，旨在加速某些任務(wù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能。
當(dāng)Meta在全力進(jìn)軍元宇宙時(shí)，AMD推出相關(guān)服務(wù)的芯片能夠增加自己在元宇宙的份額、話語(yǔ)權(quán)。AMD也表示未來Meta將會(huì)采購(gòu)AMD的芯片來滿足Meta從“社交媒體”轉(zhuǎn)型為“元宇宙”公司后對(duì)于數(shù)據(jù)中心以及算力的龐大需求。
或許在未來元宇宙芯片的道路上，AMD會(huì)與英偉達(dá)正面對(duì)決。
