深度|从苹果高通到全志瑞芯微,看各大芯片厂如何布局VR/AR

2017-10-31 15:10 VR/AR 来源:创头条 查看原文

在今年的Oculus Connect 4年度开发者大会上,被誉为「传奇程序员」的约翰·卡马克大神提醒现在的开发者,开发VR/AR应用时应该从代码方面积极优化创新,充分利用现有的硬件性能,而不应该只依赖于更新更强的处理器。

的确,对手机和平板电脑而言,主流处理器的性能其实已能满足绝大部分需求,甚至颇有些PC上「性能过剩论」的意思。不过在VR/AR兴起之后,全新的应用也确实对处理器提出了更高的性能需求。

有人说,VR/AR的背后其实是高通等芯片厂商的战争,对这个观点我要给一个大写的赞。在这场全新的争霸赛中,芯片厂商除了要贯彻「世间万物,唯性能永不辜负」的主旋律,更要针对VR/AR的特殊需求,在硬件支持的特性方面做出优化。

目前国内外的几大芯片厂商中,除苹果选择了AR领域之外,其他厂商基本都选择了VR领域为主要发展方向。接下来我便带大家盘点一下各家目前的主流处理器,看看它们是怎样应对这片全新环境的。

来源:根据公开资料整理

01

苹果——AR啊AR,哥已经盯你很久了知道不?

 

2017年4月3日,苹果宣布将在未来两年停止使用Imagination的GPU芯片,这个不亚于麦当劳改名金拱门的爆炸性消息引得业界一片哗然,也曾一度有分析认为苹果自研GPU风险重重。但苹果很快便用实际行动证明,做出这一决定乃是针对AR领域谋划已久的一次变革。

在6月的WWDC上,苹果宣布推出全新的开发者平台ARKit。ARKit支持Unity、Unreal和SceneKit等图形引擎,能提供动作追踪,允许开发者创造AR应用和游戏。而在9月的苹果发布会上,四款相对成熟的AR游戏和应用也随iPhone新机及全新A11Bionic处理器一起展现在大家的眼前。

A11 Bionic拥有两颗高性能核心和四颗高能效核心,综合性能相比A10 Fusion提升70%。另外A11 Bionic还搭载了苹果首款自研3核GPU,相比A10 Fusion所使用的Imagination PowerVRGT7600 6核GPU性能提升了30%,并针对AR、沉浸式3D游戏等方面都进行了优化。以这样的性能表现来看,苹果自研GPU实际上更像是挣脱了Imagination的桎梏。(不知道此前认为苹果自研GPU风险重重的分析者作何感想……)

当然,如此惊人的技术实力绝非短时间内就能达到的,其实苹果从很早之前就开始了对AR领域的探索。在最近几年中,苹果陆续收购了Polar Rose、Metaio等十几家公司,以获得面部识别和开发工具等相关技术;而苹果在自主研发方面同样强悍,先后申请了6项AR相关的专利,还在今年8月更新了商标覆盖范围,将游戏和健身类设备等也囊括其中。

有了如此深厚技术积累和大量专利,苹果才能如现在这样迅速打造出一个包括硬件、开发工具、应用在内的完整AR生态链,实现全方位的布局。毫无疑问,苹果将继续贯彻AR路线,根据行业预测,苹果在完成手机端的推广之后,可能推出与iPhone相匹配的AR眼镜,并最终推出可以完全替代iPhone的全功能AR眼镜。

02

高通——如鱼得水,似饼粘麻

作为业内最为知名的芯片供应商,高通的骁龙处理器无疑是最被大家热捧的。

高通上一代顶级处理器骁龙820的CPU和GPU性能都为安卓阵营同期最强,又有完整的骁龙820 VR开发包,自然成为了高端VR一体机领域的第一块香饽饽。Pico Neo等多款高端一体机产品均使用了骁龙820处理器。高通自己也在2016年9月推出了与处理器同名的高通VR820一体机参考设计模型。

虽然骁龙820成功的在VR市场上收获了一波好评,但更多的是依靠其强大的性能基础硬扛VR应用。「只要推力大,板砖也能飞上天」的蛮干教条并不适用于非常重视效能的移动芯片,在今年1月推出的新一代骁龙835处理器上,高通不仅继续提升性能,同时大幅增强了GPU对VR渲染特性的支持,并在芯片内集成了数个专用DSP以优化运行效率。

骁龙835的3D图形渲染能力提升高达25%,支持4K分辨率和HDR10,增加了对眼动追踪衍生的注视点渲染技术(Foveated Rendering)的支持,优先渲染用户视野聚焦的中心画面,可大大降低GPU的渲染负担;支持3D双眼视觉色彩校正和桶形失真,改善图形和视频的视觉质量,可以明显地提升VR设备的使用体验。

骁龙835还利用升级的Hexagon 682 DSP来处理镜头捕获的视频流,以支持新增的VIO(视觉惯性测量)系统追踪头部6-DOF(6自由度)运动;同时All-WaysAware DSP能以1000Hz的速率捕捉加速度计和陀螺仪的数据。高通表示,使用专用DSP来实现这些功能,效率几乎是使用CPU进行处理的4倍。

在两个月后的GDC上,高通公布了全新的开发工具包VRDK,并展示了使用骁龙835的全新一体机原型作为其他公司的设计参考。随后HTC率先宣布将在中国市场独家推出名为Vive Standalone的骁龙835的VR一体机,谷歌也将推出基于骁龙835的Daydream VR一体机。

骁龙835原型机

HTC Vive一体机

而高通在VR市场上开心的赚着小钱钱的同时也在惦记着隔壁的AR领域。高通认为未来VR和AR会逐渐模糊界限,形成一个全新的概念——XR(拓展现实)。

和微软提出的MR不同,XR将会以移动头戴显示设备为基础。当然这还仅仅是未来的愿景,在今年的MWC上,高通提出实现XR需要有完备的硬件和软件生态,骁龙835只是一个新起点。

03

三星——失之东隅,收之桑榆

在移动处理器的战场上,若说哪款产品对高通骁龙最有威胁,非三星Exynos处理器莫属。

然而同样拥有高端性能的Exynos处理器,在智能手机领域的境况却和高通骁龙大不相同。受困于无法集成CDMA基带,Exynos处理器的应用非常有限,更多是作为一种技术象征存在,不仅使用Exynos的手机非常少,甚至连三星自家的旗舰机也经常出现骁龙与Exynos两种处理器并用的情况。

不过当Exynos处理器碰上VR一体机,则又是另一番景象了,一众VR一体机厂商盯着Exynos处理器边留口水边拍大腿。没有CDMA基带?抱歉,我们VR一体机不需要这玩意儿。还有剩下的Exynos 7420处理器吗?先给我来一车!

到目前为止,已经有大朋M2和M2 pro、Idealens K2、雅士星达US-508M和US578等VR一体机使用了上一代Exynos 7420处理器,丝毫不逊于骁龙820阵营。

大朋M2

对于最新的Exynos 8890/8895处理器,三星则针对VR环境推出了定制版Exynos 8890VR,将高性能核心从标准版的四核减少为双核,同时将其频率从2.3GHz提升到2.6GHz,MaliT880 12核GPU的频率也从650MHz提升至702MHz。这样的改动增强了处理器的图形渲染能力,同时降低了功耗,可以更好地满足VR环境的需求。

由于Exynos 8890/8895的产量不多(想想Note7,嗯~),目前使用Exynos8895的暂时只有三星在今年MWC上展示Exyons VRIII的VR一体机原型,而使用定制版Exynos 8890VR的也只有Idealens最新推出的Idealens K2+。

Exyons VR III一体机原型

然而三星对Exynos处理器的外销似乎一直不怎么在意,也没有靠卖芯片争夺VR一体机市场的打算,三星未来在移动VR领域的发展仍然会以自家Gear VR、Gear 360和Oculus Home平台为主。

 

 

综上,苹果、高通和三星都拥有深厚的技术积累和研发能力,堪称高性能移动处理器的「御三家」。面对新的需求,三家公司均应对如流,除了按部就班的提升性能之外,还分别从不同角度增加和强化了处理器支持的特性,使其运行VR/AR应用时的效率得到显著提升。

接下来,我们来看看国内几大主流纯AP(应用处理器,不包含基带)供应商:瑞芯微、全志、炬芯。

 

04

瑞芯微——国产中端扛把子

和下面的全志和炬芯不同,瑞芯微算是国内主流芯片供应商中比较重视性能的一家。对于VR市场,瑞芯微再次选择了性能路线,先后推出数款处理器,其中最知名的当属RK3288和RK3399。

RK3288虽然是针对入门级VR一体机设计,但瑞芯微发扬了重视性能的一贯风格,为其配备了四核Cortex A17 CPU、Mali T764 GPU以及2*32bit双通道内存,性能比全志和炬芯两家的最高阶芯片还要强上一些。

除了性能方面的优势,瑞芯微还搭上了富士通的友谊小船(不是富士康哈,更不是张全蛋那个富土康),2016年底,富士通联合瑞芯微发布了搭载RK3288的FV200一体机。此外,大批国内中端一体机厂商也非常喜爱这款芯片,如亿境EM-R551-A/EM-R551-C、麦视M1/M1 pro和嗨镜一代等多款产品都使用了RK3288。

富士通FV200

另一方面,2016年初公布的高端芯片RK3399采用big.LITTLE大小核架构,CPU部分由两颗Cortex-A72大核心和四颗Cortex-A53小核心组成,GPU采用的是四核Mali T880MP4。这样的纸面性能甚至已经达到了当时高通中高端芯片的水平,如果能在2016年中旬如期量产并投入市场,确实有希望成为国产芯片中的黑马。

但成也性能败也性能,高性能芯片不是在设计软件中把CPU和GPU画到一起就能做出来,芯片的化简、布局、优化等步骤对于国内芯片厂商来说着实难以把控,自2016年中旬公布之后,RK3399的量产进度缓慢,迟迟拿不出正式产品,公布时宣称的四核Mali T880MP4 GPU,到了2017年初正式上市时也缩水为低了几个档次的单核Mali T864。

而高通和三星在2017年初已经推出了最新的骁龙835和Exynos 8895,不仅将移动处理器的性能水平再次提升了一大截,而且开始在硬件方面针对VR的特殊需求做出优化,迟到的RK3399在性能、特性和价格上都失去了竞争力,吃了个研发周期长的大亏。

最终,不仅之前合作过的富士通面对RK3399毫无动静(友谊的小船说翻就翻0.0),国内VR设备厂商也兴趣缺缺,我找遍了全网也没看到哪款产品使用了RK3399……

05

全志——大胸弟,看片儿不?

全志旗下芯片均拥有极佳的高清解码能力和优秀的功耗表现,一直被广泛应用在高清电视、高清播放器和平板电脑中。在VR一体机发展的初期,也有一些VR一体机厂商看中了这些优点,推出了针对VR视频的入门级VR一体机,如灵境小黑使用的就是全志A80处理器。

和牛拼力气显然不是聪明人干的事,充分发挥自身特性才能克敌制胜。2016年初,全志推出了面向VR领域的H8vr和VR9两款全新VR系列处理器。从处理器的各项参数可以看出,这两款芯片在传统高清播放的基础上增加了对VR渲染特性的支持,是针对VR视频市场推出的独门利器。

VR系列瞩目

H8vr和VR9处理器详情

H8vr的CPU为八核CortexA7,GPU为PowerVR SGX544,VR9则使用四核Cortex A53搭配Mali T760。为适应VR应用,全志为两款芯片增加了ATW(异步时间扭曲)和FBR(前缓冲渲染)等特性的底层算法,并针对双眼显示加入了双引擎直躯双显单元,利用双引擎同时驱动双屏幕。此外VR9还集成VR专用Sensor HUB单元,提升9轴传感器处理能力,使得头部操控体验更流畅。

虽然H8vr和VR9的性能远远比不上高通三星等顶级产品,但得益于在高清播放领域多年的口碑以及完善的平台方案,两款芯片还是受到了许多VR一体机厂商的欢迎。PPTV聚·VR、偶米Uranus one/Uranus two等产品便使用了H8vr处理器,而亿境公司则推出了搭载VR9处理器的EM-A651。

另外,全志曾计划在2017年中旬推出更加强大的VR10处理器,但始终没有提及任何细节,官网也至今未见VR10的信息,不知是处于延期状态还是已经取消研发计划。

06

炬芯——从中庸走向更中庸

提到炬芯,也许大家都较陌生,没关系,其实我也一样……不过提到炬力,可能有的朋友回想起它的平板电脑处理器。没错,就是平板电脑刚兴起时被用在国产中低端平板电脑上的那个炬力。而炬芯则是炬力于2014年6月创立的全新子公司。

登入炬芯的官网,轮播头图中赫然就是最新推出的S900VR处理器。炬芯面向VR领域推出的芯片共有高中低三款,分别是S900、S700和S500。从轮播头图的描述可以看出,炬芯这三款芯片和全志一样是针对VR视频市场打造,最高阶的S900也仅使用了四核Cortex A53+PowerVR G6230的组合。

但光有芯片远远不够,由于炬芯知名度较低,而性能和平台方案上也并无出彩之处,使用炬芯处理器的VR设备厂商寥寥无几,目前只有雅士星达和麦视两家小厂推出过使用S700处理器的雅士星达HC574-L和使用S900处理器的麦视M3。

 

综上,瑞芯微和全志这两家芯片供应商在VR游戏和VR视频两个方向积极发展,并得益于多年来的完善平台,这两家的处理器联手抢下了国内中低端一体机的大半壁江山(只是可惜了瑞芯微的RK3399)。

而炬芯的新处理器就混得比较惨了,中庸虽然不是贬义词,不过没有鲜明亮点的产品很难受到关注。在市场混乱的2016年,炬芯还能吸引一些需求较低的厂商,而到了市场逐渐清晰的2017年,已经很难寻到它的踪影。

最后,我们来看看PC端三位大佬Intel、NVIDIA和AMD,以及其他一些未被详细介绍的国内外芯片厂商在移动VR设备上的表现。

 

07

英特尔——你们慢慢抢,我去定个标准先!

在主机和PC的桌面端,英特尔处理器的优势无需多言,「灯,等灯等灯」的广告早已深入人心。而在移动市场上,使用英特尔处理器的产品则相对较少。

在移动大潮到来之前将Xscale业务出售给Marvell,已经成为了英特尔近些年来最糟心的事。虽然后来又通过魔改Atom处理器二次挤入移动芯片市场,可长期与市场脱节的英特尔已然无法再追上高通等公司。

不过在英特尔针对平板电脑设计CherryTrail处理器身上,隐约能看到一些三星Exynos的影子:性能优秀且没有基带。这个特点成功的吸引一些厂商推出了基于CherryTrail的VR一体机,最为知名的便是微软研发的HoloLens,其他还有暴风公司推出的暴风魔王一体机(处理器型号Z8700)、3Glasses推出的蓝珀W1(处理器型号不详)和亿境公司推出的EM-H551一体机(处理器型号Z8350)。

微软HoloLens

但英特尔清楚的知道,像这样争夺一体机芯片市场,乃是以己之短攻人之长,非明智之举。英特尔认为未来的发展方向应该是比VR/AR更进一步的MR(混合现实),将目光放到了计算机视觉、感知运算等核心技术领域,并开发出RealSense实感3D摄像头和Myriad X VPU视觉处理芯片等产品。

08

英伟达AMD——我们只是随便看看

和英特尔一样,身居桌面GPU一哥地位的英伟达也曾经有过打入移动芯片市场的梦想。然而相似的历史再次重演,英特尔进军移动市场后的命运和英特尔如出一辙,均未能获得期望的结果,英特尔的Tegra K1处理器也和英特尔的CherryTrail一样被用到了VR一体机中,比较知名的有IDEALENS公司推出的IDEALENS K1和星轮公司推出的ViuLux VR-X等。

IDEALENS K1

而作为桌面端唯一同时拥有高性能CPU和GPU技术的厂商,双线作战的AMD一直老老实实的将有限精力放在PC和游戏主机上。

不过在2016年初,AMD也曾联手Sulon合作推出了一款名为「Sulon Q」的Windows 10系统VR一体机,采用AMD低功耗FX-8800P处理器(集成Radeon R7显卡)+8GB DDR3内存+256GB SSD的配置,还支持眼动跟踪,堪称VR一体机界的性能怪兽。

但遗憾的是,这款一体机公布至今已经过去一年时间,官方似乎已经将其遗忘,至今未公布项目最新的进度。

Sulon Q

可以想见,坐拥庞大PC和游戏主机市场的英伟达和AMD,未来依旧会以发展桌面端VR产品为主。虽然英伟达在去年推出了全新的Tegra Parker移动处理器,但只应用在英伟达目前最感兴趣的汽车自动驾驶领域。倒是AMD基于锐龙CPU和Vega GPU打造的全新APU颇为值得期待,15瓦的典型功耗和堪比i7 7700HQ+GTX950M的性能,如果能有VR一体机搭载它……

09

其他:华为海思、君正、晶晨和联发科

关于芯片的介绍到这里就告一段落了。其实除了上面介绍的这些之外,还有华为、君正和晶晨这三家厂商没有提到。

华为海思的麒麟970处理器虽然拥有不输高通三星的强悍性能,却和骁龙820一样只是单纯依靠性能硬扛,并未针对VR应用做出硬件上的优化;君正和晶晨也在进行应用在AR领域的芯片研发,只是相关消息较少,很难做出总结,所以本文没有详细列举三家的产品。

看到这里也许有的朋友会有疑问:秋豆麻袋!好像还漏掉了一个大名鼎鼎的厂商啊?联发科(MTK)呢??

联发科嘛……我当然也是查了的,然而看过官方网站之后,我只能在长叹一声「毫无VR/AR痕迹」后作罢。也许,MTK正在专注研发全新的20核处理器吧…

在今年的Oculus Connect 4年度开发者大会上,被誉为「传奇程序员」的约翰·卡马克大神提醒现在的开发者,开发VR/AR应用时应该从代码方面积极优化创新,充分利用现有的硬件性能,而不应该只依赖于更新更强的处理器。

 

的确,对手机和平板电脑而言,主流处理器的性能其实已能满足绝大部分需求,甚至颇有些PC上「性能过剩论」的意思。不过在VR/AR兴起之后,全新的应用也确实对处理器提出了更高的性能需求。

 

有人说,VR/AR的背后其实是高通等芯片厂商的战争,对这个观点我要给一个大写的赞。在这场全新的争霸赛中,芯片厂商除了要贯彻「世间万物,唯性能永不辜负」的主旋律,更要针对VR/AR的特殊需求,在硬件支持的特性方面做出优化。

 

目前国内外的几大芯片厂商中,除苹果选择了AR领域之外,其他厂商基本都选择了VR领域为主要发展方向。接下来我便带大家盘点一下各家目前的主流处理器,看看它们是怎样应对这片全新环境的。

来源:根据公开资料整理

 

01

苹果——AR啊AR,哥已经盯你很久了知道不?

 

2017年4月3日,苹果宣布将在未来两年停止使用Imagination的GPU芯片,这个不亚于麦当劳改名金拱门的爆炸性消息引得业界一片哗然,也曾一度有分析认为苹果自研GPU风险重重。但苹果很快便用实际行动证明,做出这一决定乃是针对AR领域谋划已久的一次变革。

 

在6月的WWDC上,苹果宣布推出全新的开发者平台ARKit。ARKit支持Unity、Unreal和SceneKit等图形引擎,能提供动作追踪,允许开发者创造AR应用和游戏。而在9月的苹果发布会上,四款相对成熟的AR游戏和应用也随iPhone新机及全新A11Bionic处理器一起展现在大家的眼前。

 

A11 Bionic拥有两颗高性能核心和四颗高能效核心,综合性能相比A10 Fusion提升70%。另外A11 Bionic还搭载了苹果首款自研3核GPU,相比A10 Fusion所使用的Imagination PowerVRGT7600 6核GPU性能提升了30%,并针对AR、沉浸式3D游戏等方面都进行了优化。以这样的性能表现来看,苹果自研GPU实际上更像是挣脱了Imagination的桎梏。(不知道此前认为苹果自研GPU风险重重的分析者作何感想……)

 

当然,如此惊人的技术实力绝非短时间内就能达到的,其实苹果从很早之前就开始了对AR领域的探索。在最近几年中,苹果陆续收购了Polar Rose、Metaio等十几家公司,以获得面部识别和开发工具等相关技术;而苹果在自主研发方面同样强悍,先后申请了6项AR相关的专利,还在今年8月更新了商标覆盖范围,将游戏和健身类设备等也囊括其中。

 

有了如此深厚技术积累和大量专利,苹果才能如现在这样迅速打造出一个包括硬件、开发工具、应用在内的完整AR生态链,实现全方位的布局。毫无疑问,苹果将继续贯彻AR路线,根据行业预测,苹果在完成手机端的推广之后,可能推出与iPhone相匹配的AR眼镜,并最终推出可以完全替代iPhone的全功能AR眼镜。

 

02

高通——如鱼得水,似饼粘麻

作为业内最为知名的芯片供应商,高通的骁龙处理器无疑是最被大家热捧的。

高通上一代顶级处理器骁龙820的CPU和GPU性能都为安卓阵营同期最强,又有完整的骁龙820 VR开发包,自然成为了高端VR一体机领域的第一块香饽饽。Pico Neo等多款高端一体机产品均使用了骁龙820处理器。高通自己也在2016年9月推出了与处理器同名的高通VR820一体机参考设计模型。

 

虽然骁龙820成功的在VR市场上收获了一波好评,但更多的是依靠其强大的性能基础硬扛VR应用。「只要推力大,板砖也能飞上天」的蛮干教条并不适用于非常重视效能的移动芯片,在今年1月推出的新一代骁龙835处理器上,高通不仅继续提升性能,同时大幅增强了GPU对VR渲染特性的支持,并在芯片内集成了数个专用DSP以优化运行效率。

 

骁龙835的3D图形渲染能力提升高达25%,支持4K分辨率和HDR10,增加了对眼动追踪衍生的注视点渲染技术(Foveated Rendering)的支持,优先渲染用户视野聚焦的中心画面,可大大降低GPU的渲染负担;支持3D双眼视觉色彩校正和桶形失真,改善图形和视频的视觉质量,可以明显地提升VR设备的使用体验。

 

骁龙835还利用升级的Hexagon 682 DSP来处理镜头捕获的视频流,以支持新增的VIO(视觉惯性测量)系统追踪头部6-DOF(6自由度)运动;同时All-WaysAware DSP能以1000Hz的速率捕捉加速度计和陀螺仪的数据。高通表示,使用专用DSP来实现这些功能,效率几乎是使用CPU进行处理的4倍。

 

在两个月后的GDC上,高通公布了全新的开发工具包VRDK,并展示了使用骁龙835的全新一体机原型作为其他公司的设计参考。随后HTC率先宣布将在中国市场独家推出名为Vive Standalone的骁龙835的VR一体机,谷歌也将推出基于骁龙835的Daydream VR一体机。

骁龙835原型机

HTC Vive一体机

 

而高通在VR市场上开心的赚着小钱钱的同时也在惦记着隔壁的AR领域。高通认为未来VR和AR会逐渐模糊界限,形成一个全新的概念——XR(拓展现实)。

 

和微软提出的MR不同,XR将会以移动头戴显示设备为基础。当然这还仅仅是未来的愿景,在今年的MWC上,高通提出实现XR需要有完备的硬件和软件生态,骁龙835只是一个新起点。

 

03

三星——失之东隅,收之桑榆

在移动处理器的战场上,若说哪款产品对高通骁龙最有威胁,非三星Exynos处理器莫属。

 

然而同样拥有高端性能的Exynos处理器,在智能手机领域的境况却和高通骁龙大不相同。受困于无法集成CDMA基带,Exynos处理器的应用非常有限,更多是作为一种技术象征存在,不仅使用Exynos的手机非常少,甚至连三星自家的旗舰机也经常出现骁龙与Exynos两种处理器并用的情况。

 

不过当Exynos处理器碰上VR一体机,则又是另一番景象了,一众VR一体机厂商盯着Exynos处理器边留口水边拍大腿。没有CDMA基带?抱歉,我们VR一体机不需要这玩意儿。还有剩下的Exynos 7420处理器吗?先给我来一车!

 

到目前为止,已经有大朋M2和M2 pro、Idealens K2、雅士星达US-508M和US578等VR一体机使用了上一代Exynos 7420处理器,丝毫不逊于骁龙820阵营。

大朋M2

 

对于最新的Exynos 8890/8895处理器,三星则针对VR环境推出了定制版Exynos 8890VR,将高性能核心从标准版的四核减少为双核,同时将其频率从2.3GHz提升到2.6GHz,MaliT880 12核GPU的频率也从650MHz提升至702MHz。这样的改动增强了处理器的图形渲染能力,同时降低了功耗,可以更好地满足VR环境的需求。

 

由于Exynos 8890/8895的产量不多(想想Note7,嗯~),目前使用Exynos8895的暂时只有三星在今年MWC上展示Exyons VRIII的VR一体机原型,而使用定制版Exynos 8890VR的也只有Idealens最新推出的Idealens K2+。

Exyons VR III一体机原型

 

然而三星对Exynos处理器的外销似乎一直不怎么在意,也没有靠卖芯片争夺VR一体机市场的打算,三星未来在移动VR领域的发展仍然会以自家Gear VR、Gear 360和Oculus Home平台为主。

 

综上,苹果、高通和三星都拥有深厚的技术积累和研发能力,堪称高性能移动处理器的「御三家」。面对新的需求,三家公司均应对如流,除了按部就班的提升性能之外,还分别从不同角度增加和强化了处理器支持的特性,使其运行VR/AR应用时的效率得到显著提升。

 

接下来,我们来看看国内几大主流纯AP(应用处理器,不包含基带)供应商:瑞芯微、全志、炬芯。

 

04

瑞芯微——国产中端扛把子

和下面的全志和炬芯不同,瑞芯微算是国内主流芯片供应商中比较重视性能的一家。对于VR市场,瑞芯微再次选择了性能路线,先后推出数款处理器,其中最知名的当属RK3288和RK3399。

 

RK3288虽然是针对入门级VR一体机设计,但瑞芯微发扬了重视性能的一贯风格,为其配备了四核Cortex A17 CPU、Mali T764 GPU以及2*32bit双通道内存,性能比全志和炬芯两家的最高阶芯片还要强上一些。

除了性能方面的优势,瑞芯微还搭上了富士通的友谊小船(不是富士康哈,更不是张全蛋那个富土康),2016年底,富士通联合瑞芯微发布了搭载RK3288的FV200一体机。此外,大批国内中端一体机厂商也非常喜爱这款芯片,如亿境EM-R551-A/EM-R551-C、麦视M1/M1 pro和嗨镜一代等多款产品都使用了RK3288。

富士通FV200

 

另一方面,2016年初公布的高端芯片RK3399采用big.LITTLE大小核架构,CPU部分由两颗Cortex-A72大核心和四颗Cortex-A53小核心组成,GPU采用的是四核Mali T880MP4。这样的纸面性能甚至已经达到了当时高通中高端芯片的水平,如果能在2016年中旬如期量产并投入市场,确实有希望成为国产芯片中的黑马。

但成也性能败也性能,高性能芯片不是在设计软件中把CPU和GPU画到一起就能做出来,芯片的化简、布局、优化等步骤对于国内芯片厂商来说着实难以把控,自2016年中旬公布之后,RK3399的量产进度缓慢,迟迟拿不出正式产品,公布时宣称的四核Mali T880MP4 GPU,到了2017年初正式上市时也缩水为低了几个档次的单核Mali T864。

 

而高通和三星在2017年初已经推出了最新的骁龙835和Exynos 8895,不仅将移动处理器的性能水平再次提升了一大截,而且开始在硬件方面针对VR的特殊需求做出优化,迟到的RK3399在性能、特性和价格上都失去了竞争力,吃了个研发周期长的大亏。

 

最终,不仅之前合作过的富士通面对RK3399毫无动静(友谊的小船说翻就翻0.0),国内VR设备厂商也兴趣缺缺,我找遍了全网也没看到哪款产品使用了RK3399……

 

05

全志——大胸弟,看片儿不?

全志旗下芯片均拥有极佳的高清解码能力和优秀的功耗表现,一直被广泛应用在高清电视、高清播放器和平板电脑中。在VR一体机发展的初期,也有一些VR一体机厂商看中了这些优点,推出了针对VR视频的入门级VR一体机,如灵境小黑使用的就是全志A80处理器。

 

和牛拼力气显然不是聪明人干的事,充分发挥自身特性才能克敌制胜。2016年初,全志推出了面向VR领域的H8vr和VR9两款全新VR系列处理器。从处理器的各项参数可以看出,这两款芯片在传统高清播放的基础上增加了对VR渲染特性的支持,是针对VR视频市场推出的独门利器。

VR系列瞩目

H8vr和VR9处理器详情

 

H8vr的CPU为八核CortexA7,GPU为PowerVR SGX544,VR9则使用四核Cortex A53搭配Mali-T760。为适应VR应用,全志为两款芯片增加了ATW(异步时间扭曲)和FBR(前缓冲渲染)等特性的底层算法,并针对双眼显示加入了双引擎直躯双显单元,利用双引擎同时驱动双屏幕。此外VR9还集成VR专用Sensor HUB单元,提升9轴传感器处理能力,使得头部操控体验更流畅。

虽然H8vr和VR9的性能远远比不上高通三星等顶级产品,但得益于在高清播放领域多年的口碑以及完善的平台方案,两款芯片还是受到了许多VR一体机厂商的欢迎。PPTV聚·VR、偶米Uranus one/Uranus two等产品便使用了H8vr处理器,而亿境公司则推出了搭载VR9处理器的EM-A651。

 

另外,全志曾计划在2017年中旬推出更加强大的VR10处理器,但始终没有提及任何细节,官网也至今未见VR10的信息,不知是处于延期状态还是已经取消研发计划。

 

06

炬芯——从中庸走向更中庸

提到炬芯,也许大家都较陌生,没关系,其实我也一样……不过提到炬力,可能有的朋友回想起它的平板电脑处理器。没错,就是平板电脑刚兴起时被用在国产中低端平板电脑上的那个炬力。而炬芯则是炬力于2014年6月创立的全新子公司。

 

登入炬芯的官网,轮播头图中赫然就是最新推出的S900VR处理器。炬芯面向VR领域推出的芯片共有高中低三款,分别是S900、S700和S500。从轮播头图的描述可以看出,炬芯这三款芯片和全志一样是针对VR视频市场打造,最高阶的S900也仅使用了四核Cortex A53+PowerVR G6230的组合。

 

但光有芯片远远不够,由于炬芯知名度较低,而性能和平台方案上也并无出彩之处,使用炬芯处理器的VR设备厂商寥寥无几,目前只有雅士星达和麦视两家小厂推出过使用S700处理器的雅士星达HC574-L和使用S900处理器的麦视M3。

 

综上,瑞芯微和全志这两家芯片供应商在VR游戏和VR视频两个方向积极发展,并得益于多年来的完善平台,这两家的处理器联手抢下了国内中低端一体机的大半壁江山(只是可惜了瑞芯微的RK3399)。

 

而炬芯的新处理器就混得比较惨了,中庸虽然不是贬义词,不过没有鲜明亮点的产品很难受到关注。在市场混乱的2016年,炬芯还能吸引一些需求较低的厂商,而到了市场逐渐清晰的2017年,已经很难寻到它的踪影。

 

最后,我们来看看PC端三位大佬Intel、NVIDIA和AMD,以及其他一些未被详细介绍的国内外芯片厂商在移动VR设备上的表现。

 

07

英特尔——你们慢慢抢,我去定个标准先!

在主机和PC的桌面端,英特尔处理器的优势无需多言,「灯,等灯等灯」的广告早已深入人心。而在移动市场上,使用英特尔处理器的产品则相对较少。

 

在移动大潮到来之前将Xscale业务出售给Marvell,已经成为了英特尔近些年来最糟心的事。虽然后来又通过魔改Atom处理器二次挤入移动芯片市场,可长期与市场脱节的英特尔已然无法再追上高通等公司。

 

不过在英特尔针对平板电脑设计CherryTrail处理器身上,隐约能看到一些三星Exynos的影子:性能优秀且没有基带。这个特点成功的吸引一些厂商推出了基于CherryTrail的VR一体机,最为知名的便是微软研发的HoloLens,有暴风公司推出的暴风魔王一体机(处理器型号Z8700)、3Glasses推出的蓝珀W1(处理器型号不详)和亿境公司推出的EM-H551一体机(处理器型号Z8350)。

微软HoloLens

 

但英特尔清楚的知道,像这样争夺一体机芯片市场,乃是以己之短攻人之长,非明智之举。英特尔认为未来的发展方向应该是比VR/AR更进一步的MR(混合现实),将目光放到了计算机视觉、感知运算等核心技术领域,并开发出RealSense实感3D摄像头和Myriad X VPU视觉处理芯片等产品。

 

08

英伟达AMD——我们只是随便看看

和英特尔一样,身居桌面GPU一哥地位的英伟达也曾经有过打入移动芯片市场的梦想。然而相似的历史再次重演,英特尔进军移动市场后的命运和英特尔如出一辙,均未能获得期望的结果,英特尔的Tegra K1处理器也和英特尔的CherryTrail一样被用到了VR一体机中,比较知名的有IDEALENS公司推出的IDEALENS K1和星轮公司推出的ViuLux VR-X等。

IDEALENS K1

 

而作为桌面端唯一同时拥有高性能CPU和GPU技术的厂商,双线作战的AMD一直老老实实的将有限精力放在PC和游戏主机上。

 

不过在2016年初,AMD也曾联手Sulon合作推出了一款名为「Sulon Q」的Windows 10系统VR一体机,采用AMD低功耗FX-8800P处理器(集成Radeon R7显卡)+8GB DDR3内存+256GB SSD的配置,还支持眼动跟踪,堪称VR一体机界的性能怪兽。

 

但遗憾的是,这款一体机公布至今已经过去一年时间,官方似乎已经将其遗忘,至今未公布项目最新的进度。

Sulon Q

 

可以想见,坐拥庞大PC和游戏主机市场的英伟达和AMD,未来依旧会以发展桌面端VR产品为主。虽然英伟达在去年推出了全新的Tegra Parker移动处理器,但只应用在英伟达目前最感兴趣的汽车自动驾驶领域。倒是AMD基于锐龙CPU和Vega GPU打造的全新APU颇为值得期待,15瓦的典型功耗和堪比i7 7700HQ+GTX950M的性能,如果能有VR一体机搭载它……

 

09

其他:华为海思、君正、晶晨和联发科

关于芯片的介绍到这里就告一段落了。其实除了上面介绍的这些之外,还有华为、君正和晶晨这三家厂商没有提到。

 

华为海思的麒麟970处理器虽然拥有不输高通三星的强悍性能,却和骁龙820一样只是单纯依靠性能硬扛,并未针对VR应用做出硬件上的优化;君正和晶晨也在进行应用在AR领域的芯片研发,只是相关消息较少,很难做出总结,所以本文没有详细列举三家的产品。

看到这里也许有的朋友会有疑问:秋豆麻袋!好像还漏掉了一个大名鼎鼎的厂商啊?联发科(MTK)呢??

联发科嘛……我当然也是查了的,然而看过官方网站之后,我只能在长叹一声「毫无VR/AR痕迹」后作罢。也许,MTK正在专注研发全新的20核处理器吧…

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