元宇宙(Metaverse)是目前滚烫的一个话题,就连大名鼎鼎的Facebook也改名为Meta。有人说元宇宙是未来互联网的发展目标,是人类信息技术的另一场革命,也有人说元宇宙是国际巨头上演的“割韭菜”套路……
在科技界,英特尔、苹果、Meta分别是全球半导体芯片、智能终端、社交平台阵营最具代表性的三家企业。英特尔在PC、计算与AI芯片领域举足轻重,苹果是消费电子及智能终端霸主,Meta是美国著名社交媒体平台,虽然包括Meta在内的许多公司都在“元宇宙”的概念上加倍努力,但苹果的关注点似乎恰恰相反,英特尔也是蜓蜓点水的发布了一篇新闻稿,作为宣传摩尔定律的一个注脚。
苹果:禁言元宇宙,MR设备只专注短期体验
苹果是硬阵营的代表,一举一动都牵动着大家的神经。苹果很有可能在今年推出其首款混合现实(MR)设备,但其将主要专注于提供增强现实(AR)和虚拟现实(VR)等短期体验,并将成为“元宇宙”的禁区。
美国知名苹果分析师Mark Gurman透露,他已经被“相当直接地”告知,所有“元宇宙”想法在苹果内部是“禁区”。这与Facebook(现在的Meta)等公司的战略截然不同。
苹果曾考虑过打造元宇宙,但后来试图避过它。Mark写道:“当苹果发布其头戴式设备时,有一个词可能会让我感到震惊,即元宇宙。但我被相当直接地告知,用户可以逃离到一个完全虚拟的世界的想法——就像他们在Meta未来愿景中所做的那样,是苹果所禁止的。”
相反,苹果的重点说是打造混合现实设备,即用于“游戏、通信和内容消费的爆发”,但它不会是一款“全天候设备”。虽然苹果首款混合现实头盔最快可能在2022年年底发布,数量非常有限。预计它将采用包括带有AirPods Max风格衬垫的弧形遮阳板,以及类似苹果智能手表运动表带设计的系带,并采用创新的三屏配置。
这款设备将使用轻质材料制造,搭载M1级处理器用于高端应用和开发,并使用一个二级处理器处理传感器跟踪数据。这些传感器可能包括激光雷达系统,可以在没有控制器的情况下跟踪用户的手部,但控制器仍可以用于更精确的控制。
英特尔的元宇宙态度:提供技术基石
2021年12月15日发表了一篇由高级副总裁兼加速计算系统和图形事业部总经理Raja Koduri撰写的题为《赋能元宇宙》文章,表达了英特尔致力于提供构建元宇宙技术基石,打造持续运行、极具沉浸感的互联体验的观点。
英特尔赋能元宇宙的技术基石可以概括为三层。
英特尔认为,在摩尔定律的驱动下,元宇宙将在信息丰富、实时连接、全球互联的虚拟现实和增强现实世界中,让全球数十亿用户以全新方式进行工作、娱乐、协作和社交。元宇宙可能是继万维网和移动互联网之后的下一个主要计算平台。
举例来说,如何让两位用户在虚拟环境中进行交流?这需要基于传感器数据来捕捉真实世界中的 3D 对象、手势、音频等信息并进行实时渲染,从而打造出从服装、头发到肤色等细节都高度逼真的数字化身(avatar)。此外,我们还需要以超高带宽和极低时延进行数据传输,以及维护一个持续运行的环境模型,它可能既包含真实环境的元素,也包含模拟环境的元素。现在,当我们思考如何为数亿用户规模化地解决这个特定问题时,很快就会意识到当下的计算、存储和网络基础设施不足以支撑这一愿景的实现。
这意味着,人们对算力的需求正呈指数级增长,同时还需要以更低时延访问众多不同形态的设备。为实现这一目标,整个互联体验的基础技术需要进行重大升级。英特尔赋能元宇宙的技术基石可以概括为三层:
(1)元智能层 (meta intelligence layer) ,旨在提供统一的编程模型以及开放的软件开发工具和软件开发库,以便开发者能够更轻松地部署复杂的应用程序。
(2)元操作层 (meta ops layer) 聚焦于向用户交付超越本地的可用算力。
(3)元计算层 (meta compute layer) 则是为实现元宇宙体验提供其所需的原始动力。
实际上,这三层也是英特尔持续深耕的关键领域,打造真正持续运行且极具沉浸感的计算体验,并让数十亿用户实时访问,需要现有算力的1000x(千倍级)提升。而算力提升的背后,英特尔正在布局和推动从晶体管、封装、存储到互连的诸多技术创新。
Meta带着触觉手套探索元宇宙
对于Meta,大家普遍认为这是一家社交平台,是Facebook的转身。实际上,Facebook改名Meta,并非蹭元宇宙(Metaverse)的热点,而是让元宇宙开始家喻户晓。
Meta是一家创新科技公司,早在七年前便开始着手研发触觉手套、脑机接口等尖端硬件产品,是元宇宙的基建工程队成员之一。Meta手套可以实现触觉复现和虚拟交互,让用户真实感触虚拟世界中的人和物,包括温度、纹理、压力和振动等。比如当你抓取、按压、握紧物体时就会施以相同压力,手指上的致动器就会变硬,从而产生阻力。当你轻抚物体时致动器就会变软产生柔软的触感。
Meta CEO扎克伯格说:“我们这个时代最艰巨的技术挑战,可能是将一台超级计算机安装到普通眼镜的框架中。但这是把我们的物理世界和数字世界联系在一起的关键。”
扎克伯格所说的技术挑战是多方面的,也是目前元宇宙建设者们面临的共同挑战。这些挑战来自以下四个方面:
(1)新型显示技术。沉浸式的体验必然要求沉浸式的显示技术,目前在AR/VR显示领域,无论是显示器件还是图像处理与渲染算法,尚不能完全满足元宇宙应用的技术指标要求。市面上主流的AR/VR显示器件(主要是光学波导片)大多存在着重量大、功耗大、解析度差、色偏严重、常伴有眩晕感等问题,要获得一款又轻又好的显示模组,需要材料学与光学的重大突破。
(2)算力约束。从计算架构角度看,元宇宙必然是一种“云-边-端”协同的模式。然而,目前无论是云端还是终端,主流芯片的算力储备远远满足不了元宇宙应用的要求。特别是端侧算力瓶颈巨大,这是因为端侧不仅承担了部分智能感知算法,且更重要的是承担了最核心的虚实融合的真实感图像渲染算法,这类算法算力要求巨大且要求超低功耗,目前主流的端侧计算芯片均不满足如此严苛的技术指标。
(3)低时延通讯。元宇宙的核心在于无处不在、无时不在的交互,这些交互产生天量的实时数据通讯需求。目前5G技术是否能够完全满足如此高带宽、高并发的实时通讯,依然是一个未知数,也许我们要等到6G甚至7G时代的到来才能圆满解决这些问题。
(4)新型传感器技术。元宇宙应用对于用户态势感知的需求是前所未有的,对于用户全维度的信息感知(例如外观、位置、姿态、运动、各种生命体征、甚至心情、意图等)需要轻便而高可靠的全系列新型可穿戴传感器。
英特尔、苹果、Meta对待元宇宙的态度大相径庭,行动上都在各自领域创新耕耘,只是Meta动作大了点。如果能突破芯片、显示器件、传感器、计算架构等技术瓶颈,元宇宙才可能成为真正的“宜居”空间。
审核编辑:符乾江
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