有關蘋果增強現(xiàn)實（AR）頭顯的消息是當前電子信息與消費領域，人們最為關注的行業(yè)熱點之一。此前曾有消息稱，其將于2022年底發(fā)布。海通國際證券在近日發(fā)布一份報告中預計，該設備或被推遲到2023年第一季度。

盡管再被推遲，蘋果AR頭顯的關注度依然不減。業(yè)界普遍期待，憑借蘋果強大的定制化自研芯片能力，這款產(chǎn)品或?qū)锳R設備市場打開一條上升通道。而這一情況亦從另一側面顯示出，定制化芯片對于AR設備發(fā)展的重要作用——元宇宙浪潮下，定制化芯片成為推動AR設備大規(guī)模落地的重要助力之一。

AR芯片為什么要定制？

在元宇宙大背景下，AR頭顯設備重新回到人們的視野中央。在2022年的CES上，三星展示了AR如何被納入汽車的擋風玻璃，以顯示天氣、輪胎壓力水平、地圖等信息。微軟則繼續(xù)打磨HoloLens，目前HoloLens 2工業(yè)版已被推出。谷歌正在開發(fā)下一代AR頭顯設備，項目代號“Project Iris”，產(chǎn)品預計最快會于2024年上市。至于蘋果AR眼鏡的爆料信息，更是頻頻見諸網(wǎng)絡之中。

然而元宇宙浪潮下的重新回暖，并未讓AR設備中存在的一些問題得到徹底解決。有專家指出，設備太過笨重，周邊應用環(huán)境不夠成熟，傳輸數(shù)據(jù)不夠完善，產(chǎn)品使用限制過大等，依然制約著用戶特別是消費電子用戶使用AR設備的熱情。數(shù)據(jù)顯示，AR 設備因為沒有達到消費級水平，目前出貨量比較少，2021 年全球市場AR頭顯出貨量28萬臺。如何讓AR能夠盡快貼近用戶使用需求，是AR設備廠商的當務之急。

針對目前市場上大多數(shù)AR設備依然采用通用芯片的情況，芯原股份業(yè)務運營高級副總裁汪洋指出：“AR是近年來才開始發(fā)展出的一種新型產(chǎn)品，市面上現(xiàn)有的很多通用計算芯片，一般主要針對如手機、平板電腦、PC等應用而深度優(yōu)化和綁定。在被應用到AR設備中時，常常會出現(xiàn)部分功能冗余、部分特定功能無法滿足，以及顯示性能或是功耗不理想等問題，這極大限制了AR設備端的發(fā)揮。這些設備的使用體驗欠佳，不利于市場的打開，也阻礙了AR技術和設備的進一步迭代。”

而面向AR設備開發(fā)定制化芯片或?qū)锳R的發(fā)展提供有利契機。安謀科技智能物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)群聯(lián)合負責人商德明表示，AR產(chǎn)品具有全新的應用場景，既要滿足日常佩戴對重量的要求，又要打造極致的交互體驗。這就使得定制化芯片在實現(xiàn)應用中顯示更加重要。

Rokid創(chuàng)始人暨CEO祝銘明則指出，AR眼鏡的進化，依賴于核心部件和生態(tài)系統(tǒng)的支撐，其中核心部件包括光學與芯片等。區(qū)別于電腦、手機芯片，AR芯片對算力和低功耗有著更高要求，涉及到高昂的開發(fā)成本和技術門檻?！白匝行酒?自主OS”的緊耦合是AR芯片未來的演進方向。芯片不能孤立進化，軟硬一體的高度協(xié)同才能夠使計算性能最大化。

AR芯片要定制什么？

事實上，越來越多國際終端設備大廠開始選擇自主定制AR芯片。在2022國際消費電子展（CES）上高通表示，正在與微軟合作開發(fā)用于AR眼鏡的定制芯片。高通首席執(zhí)行官Cristiano Amon在發(fā)言中表示：“我們宣布，我們正在為下一代、高能效、超輕AR眼鏡開發(fā)一款定制的增強現(xiàn)實驍龍芯片，用于微軟生態(tài)系統(tǒng)。”

此外，蘋果、亞馬遜、Meta等國際科技巨頭均有啟動自身造芯的計劃。小米、OPPO等國內(nèi)終端設備廠商也開始設計自己的芯片。這些自研芯片項目未來不排除面向AR產(chǎn)品進行相應的開發(fā)。

所謂定制化芯片業(yè)務又稱為ASIC（特殊應用集成電路），是指一類應特定客戶要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設計、制造的集成電路。相較于人們熟悉的通用型芯片，如CPU、GPU、基帶、藍牙、WiFi等，ASIC對于客戶的應用需求具有更強的針對性。由于是專門定制，所以定制芯片在某一特定領域的性能一般會強于通用芯片。同時，這也能幫助AR設備廠商在產(chǎn)品上體現(xiàn)差異化優(yōu)勢。

埃森哲全球半導體主管 Syed Alam表示，大型AR設備開發(fā)公司越來越喜歡希望使用定制芯片，而非與競爭對手使用同款芯片，以滿足其產(chǎn)品和應用程序的特定需求。這讓它們在軟件和硬件整合上擁有更多控制權，同時有助于在競爭中脫穎而出。

AR芯片怎么定制？

然而，想要做好一款定制化的AR芯片也并非易事。據(jù)報道，Meta原本希望自研一款定制化AR芯片，項目代號為“Barsilia”。但最新消息是，該項目目前已經(jīng)轉向，改為與高通展開合作。Meta增強現(xiàn)實業(yè)務負責人亞歷克斯·希梅爾認為現(xiàn)階段搭載自研組件會造成原定于明年上市的產(chǎn)品出現(xiàn)“跳票”。

對此有專家認為，隨著越來越多國內(nèi)企業(yè)進入AR領域，定制開發(fā)AR芯片將是一個巨大挑戰(zhàn)。而在此情況下，IP廠商或可發(fā)揮重要作用。因為AR芯片作為一款復雜性極高的產(chǎn)品，想在短期內(nèi)出成果，必然需要依賴外部IP。國內(nèi)廠商要想快速推出相關產(chǎn)品，很大程度上需要外購IP核。所謂IP核是指芯片設計中那些具有特定功能的、可以重復使用的電路模塊。芯片設計公司通過購買成熟可靠的IP授權，就可實現(xiàn)芯片中的各種特定功能，從而無需對芯片每個細節(jié)都自行完成設計。這種開發(fā)模式，可以極大縮短芯片開發(fā)的時間，降低開發(fā)風險，提高芯片的可靠性。

實際上，目前已有越來越多IP供商注意到這樣的需求。日前，芯原股份在投資者互動平臺表示，公司積極布局面向“元宇宙”相關AR/VR技術的智能眼鏡，目前公司已為某知名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供AR眼鏡的芯片一站式定制服務。安謀科技也宣布與Rokid公司面向AR設備終端芯片和生態(tài)建設達成戰(zhàn)略合作協(xié)議。

芯原股份董事長兼總裁戴偉民在接受媒體采訪時表示，公司與全球領先的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作，正在定制一顆包含芯原核心IP的AR眼鏡芯片。超低功耗等特征對IP定制的設計能力和接口適配有著較高的要求，未來市場需求比較大。IP芯片化和芯片平臺化將是行業(yè)長期發(fā)展趨勢。

商德明也認為，AR產(chǎn)品具有全新的應用場景，既要滿足日常佩戴對重量的要求，又要打造極致的交互體驗，對傳感器的種類和數(shù)量、海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理都有更高的要求。如何在保證性能的情況下保持低功耗也是芯片架構設計時需要考慮的核心要素。商德明強調(diào)了AR芯片定制化設計時特別應該關注的幾個問題：首先是各個IP的算力和性能的配置要合理而且平衡；其次是集成度的提高，多芯片的方案將被單芯片所取代；最后是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)搬移的功耗進一步降低。適當?shù)腎P核選擇有助解決上述矛盾。

來源：中國電子報