蘋果委由臺積電代工5nm先進(jìn)制程生產(chǎn)AR/VR設(shè)備芯片

    9月7日消息，據(jù)外媒報(bào)道，蘋果委由臺積電代工5nm先進(jìn)制程生產(chǎn)AR/VR設(shè)備芯片，除了主控芯片外，還有2顆內(nèi)置芯片，總計(jì)3顆芯片都已經(jīng)設(shè)計(jì)好，不久后將開始試產(chǎn)。

    據(jù)爆料，性能上，這款芯片沒有內(nèi)置AI引擎的加速模塊，不如iPhone、iPad、Macbook上的芯片強(qiáng)大，但該芯片的目的是在頭顯和主機(jī)之間優(yōu)化無線數(shù)據(jù)傳輸、視頻壓縮、解壓縮和電源效率，延長電池使用時(shí)間。搭載此芯片的AR / VR 頭戴式設(shè)備，要與iPhone或其他蘋果裝置連結(jié)，功能才能完整解鎖。

    盡管許多巨頭都對AR/VR市場進(jìn)行了著重布局，但當(dāng)前芯片和光學(xué)顯示問題仍是行業(yè)痛點(diǎn)。

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    AR/VR作為一項(xiàng)新興技術(shù)，在前期發(fā)展中很多廠商都是使用手機(jī)主芯片進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的，但隨著AR/VR熱度提高，逐漸有廠商推出定制化的AR/VR芯片。

    對于XR 芯片布局，芯片巨頭高通早早就瞄準(zhǔn)這一細(xì)分市場，從手機(jī)處理器835、845到XR專用處理平臺驍龍 XR1、XR2等，其XR芯片逐漸在 VR/AR 硬件市場中占據(jù)統(tǒng)治地位。國產(chǎn)芯片陣營則以瑞芯微、全志科技為代表，構(gòu)建芯片產(chǎn)業(yè)新窗口。

高通驍龍XR2平臺

    驍龍XR2平臺是高通在2019年底發(fā)布的一款支持5G的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）平臺，結(jié)合了高通在5G、AI和XR領(lǐng)域的技術(shù)。

    視覺上，1.5倍像素填充率和3倍紋理速率，實(shí)現(xiàn)了高效高品質(zhì)的圖形渲染；支持眼球追蹤的視覺聚焦渲染。

    交互上，引入七路并行攝像頭支持和定制化的計(jì)算機(jī)視覺處理器，可以高度精確的實(shí)時(shí)追蹤用戶的頭部、嘴唇和眼球，支持 26 點(diǎn)手部骨骼追蹤。在豐富的3D空間音效中提供全新水平的音頻層，清晰的語音交互，集成定制的始終開啟的、低功耗的Hexagon DSP，支持語音激活、情境偵測等。

    備受矚目的 Oculus Quest 二代，就采用了高通驍龍 XR2 芯片組。

    瑞芯微RK系列

    RK3588是瑞芯微推出的新一代旗艦級高端處理器，四核A76+四核A55的八核CPU和Mali新一代odin四核GPU，內(nèi)置6T算力的NPU。具備強(qiáng)大的視覺處理能力，可支持結(jié)構(gòu)光、TOF等多種快速人臉解鎖方案；有強(qiáng)大的擴(kuò)展性，支持PCIE3.0、SATA3.0、雙TypeC/USB3.1等高速接口，可做AI算力、圖像數(shù)據(jù)處理等擴(kuò)展。

    RK3566和RK3568采用第三代AI處理器，四核 Cortex-A55，G52 GPU，內(nèi)置0.8T NPU。RK3566擁有高性能的CPU和GPU，具有強(qiáng)大的多媒體處理能力；RK3568具有全鏈路ECC、安防級ISP、三屏異顯等特性。

全志科技H8VR芯片

    全志科技針對VR裝置推出專屬H8VR芯片，主要用于中低端視頻播放 VR 設(shè)備。8核ARM Cortex A7處理器以及PowerVR SGX544 GPU，4K影像處理功能，具備存儲器與儲存空間，無須與PC或手機(jī)聯(lián)機(jī)也能暢享視頻。

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    除了芯片外，光學(xué)模組也是AR關(guān)鍵技術(shù)之一。

    要有更大的視場角，要有清晰的顯示效果，要有優(yōu)秀的透光度，要有精準(zhǔn)的色彩還原……

    AR的光學(xué)需要在提供清晰虛擬圖像的同時(shí)滿足實(shí)景高穿透，以保證虛實(shí)交互的真實(shí)感，這對光學(xué)設(shè)計(jì)來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

    目前比較成熟的光學(xué)顯示方案主要有：棱鏡方案、birdbath方案、自由曲面方案、離軸全息透鏡方案和波導(dǎo)方案。

    前三種方案的產(chǎn)品體積較大，因此很難應(yīng)用到AR眼鏡中。

    棱鏡方案

    原理是投影儀通過棱鏡將圖像直接反射到人眼視網(wǎng)膜中，與現(xiàn)實(shí)圖像相疊加。但這套系統(tǒng)的弱點(diǎn)是視場角與體積難以兼得。

    以Google Glass為例，其視場角僅有15°，光學(xué)鏡片卻有10mm的厚度，亮度不足，圖像畸變，因此產(chǎn)品投放市場不久便被公司撤回。

Birdbath方案

    此方案的光學(xué)設(shè)計(jì)是把來自顯示源的線投射至45度角的分光鏡上進(jìn)行反射和透射，在允許光線進(jìn)行部分反射，顯示數(shù)字影像的同時(shí)，可以看到現(xiàn)實(shí)世界的物理對象。

    聯(lián)想MirageAR頭顯(左)與ODG R8和R9(右)就采取了這個(gè)方案。其中ODG有50°的視場角，其厚度卻超過20mm。

    一般采用有一定反射或透射值的自由曲面反射鏡。自由曲面是一種有別于球面或者非球面的復(fù)雜非常規(guī)面形，不僅能為光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供更多的自由度，還能帶來更加靈活的結(jié)構(gòu)形式。

    最具代表的就是美國夢境視覺公司的Meta2系列AR眼鏡，雖然有90°的視場角，但是其厚度超過50mm，僅光機(jī)系統(tǒng)重量就約為420克。

    這種系統(tǒng)將全息光學(xué)元件作為耦合元件，結(jié)構(gòu)緊湊，降低了對全息光學(xué)元件設(shè)計(jì)和加工的難度，也降低了全息透鏡的色散，具有大FOV和小體積的優(yōu)勢。

    得益于全息片獨(dú)一無二的光學(xué)特性，Realmax乾采用多個(gè)特殊面型的離軸反射大自由曲面和非對稱比例半反半透納米鍍膜，特制高亮液晶屏研發(fā)雙通道透視鏡片，實(shí)現(xiàn)了極端的119.5°超大視場角。

    此外，乾搭配的遮光片極大的彌補(bǔ)了圖像色彩清晰度的問題，還讓乾能任意切換AR/VR模式，創(chuàng)意與設(shè)計(jì)兼得！

    波導(dǎo)方案又可以分為幾何波導(dǎo)和衍射光波導(dǎo)兩種。

    基于波導(dǎo)技術(shù)的AR眼鏡，一般由顯示模組、波導(dǎo)和耦合器三部分組成。顯示模組發(fā)出的光線被入耦合器件耦入光波導(dǎo)中，在波導(dǎo)內(nèi)以全反射的形式向前傳播，到達(dá)出耦合器件時(shí)被耦合出光波導(dǎo)后進(jìn)入人眼成像。

    AR頭顯作為AR技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本身就具有很高的技術(shù)壁壘，唯有深耕技術(shù)領(lǐng)域，不斷創(chuàng)新、突破，以科技引領(lǐng)發(fā)展，才能打破壁壘，實(shí)現(xiàn)AR產(chǎn)品全面爆發(fā)！