AR芯片的未来是定制

有关苹果增强现实（AR）头显的消息是当前电子信息与消费领域，人们最为关注的行业热点之一。此前曾有消息称，其将于2022年年底发布。海通国际证券在近日发布的一份报告中预计，该设备或被推迟到2023年第一季度发布。尽管再一次被推迟，但是苹果AR头显的关注度依然不减。业界普遍期待，凭借苹果强大的定制化自研芯片能力，这款产品或将为AR设备市场打开一条上升通道。而这一情况亦从另一侧面显示出，定制化芯片对于AR设备发展的重要作用——元宇宙浪潮下，定制化芯片成为推动AR设备大规模落地的重要助力之一。

在元宇宙大背景下，AR头显设备重新回到人们的视野中央。在2022年的CES上，三星展示了AR如何被纳入汽车的挡风玻璃，以显示天气、轮胎压力水平、地图等信息。微软则继续打磨HoloLens，目前HoloLens 2工业版已被推出。谷歌正在开发下一代AR头显设备，项目代号“Project Iris”，产品预计最快将于2024年上市。至于苹果AR眼镜的爆料信息，更是频频见诸网络之中。

然而元宇宙浪潮下的重新回暖，并未让AR设备中存在的问题得到彻底解决。有专家指出，设备太过笨重、周边应用环境不够成熟、传输数据不够完善、产品使用限制过大等，依然制约着用户特别是消费电子用户使用AR设备的热情。数据显示，AR设备因没有达到消费级水平，目前出货量比较少，2021年全球市场AR头显出货量为28万台。如何让AR能够尽快贴近用户需求，是AR设备厂商的当务之急。

针对目前市场上大多数AR设备依然采用通用芯片的情况，芯原股份业务运营高级副总裁汪洋指出：“AR是近年来才开始发展的一种新型产品，市面上现有的很多通用计算芯片，一般主要针对如手机、平板电脑、PC等应用而深度优化和绑定。在被应用到AR设备中时，常常会出现部分功能冗余、部分特定功能无法满足，以及显示性能或是功耗不理想等问题，这极大限制了AR设备端的发挥。这些设备的使用体验欠佳，不利于市场的打开，也阻碍了AR技术和设备的进一步迭代。”

而面向AR设备开发定制化芯片或将为AR的发展提供有利契机。安谋科技智能物联网事业群联合负责人商德明表示，AR产品具有全新的应用场景，既要满足日常佩戴对重量的要求，又要打造极致的交互体验。这就使得定制化芯片在实际应用中显得更加重要。

Rokid创始人暨CEO祝铭明则指出，AR眼镜的进化，依赖于核心部件和生态系统的支撑，其中核心部件包括光学与芯片等。区别于电脑、手机芯片，AR芯片对算力和低功耗有着更高要求，涉及高昂的开发成本和技术门槛。“自研芯片 自主OS”的紧耦合是AR芯片未来的演进方向。芯片不能孤立进化，软硬一体的高度协同才能够使计算性能最大化。

AR芯片要定制什么？

事实上，越来越多国际终端设备大厂开始选择自主定制AR芯片。在2022国际消费电子展（CES）上，高通表示，正在与微软合作开发用于AR眼镜的定制芯片。高通首席执行官Cristiano Amon在发言中表示：“我们宣布，我们正在为下一代、高能效、超轻AR眼镜开发一款定制的增强现实骁龙芯片，用于微软生态系统。”

此外，苹果、亚马逊、meta等国际科技巨头均有启动自身造芯的计划。小米、OPPO等国内终端厂商也开始设计自己的芯片。这些自研芯片项目未来不排除面向AR产品进行相应的开发。

所谓定制化芯片业务又称为ASIC（特殊应用集成电路），是指一类应特定客户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。相较于人们熟悉的通用型芯片，如CPU、GPU、基带、蓝牙、WiFi等，ASIC对于客户的应用需求具有更强的针对性。由于是专门定制，所以定制芯片在某一特定领域的性能一般会强于通用芯片。同时，这也能帮助AR设备厂商在产品上体现差异化优势。

埃森哲全球半导体主管 Syed Alam表示，大型AR设备开发公司越来越希望使用定制芯片，而非与竞争对手使用同款芯片，以满足其产品和应用程序的特定需求。这让他们在软件和硬件上整合上拥有更多控制权，同时有助于在竞争中脱颖而出。

然而，想要做好一款定制化的AR芯片也并非易事。据报道，meta原本希望自研一款定制化AR芯片，项目代号为“Barsilia”。但最新消息是，该项目目前已经转向，改为与高通展开合作。meta增强现实业务负责人亚历克斯·希梅尔认为，现阶段搭载自研组件会造成原定于明年上市的产品出现“跳票”。

对此，有专家认为，随着越来越多国内企业进入AR领域，定制开发AR芯片将是一个巨大挑战。而在此情况下，IP厂商或可发挥重要作用。因为AR芯片作为一款复杂性极高的产品，想在短期内出成果，必然需要依赖外部IP。国内厂商要想快速推出相关产品，很大程度上需要外购IP核。所谓IP核是指芯片设计中那些具有特定功能的、可以重复使用的电路模块。芯片设计公司通过购买成熟可靠的IP授权，就可实现芯片中的各种特定功能，从而无需对芯片每个细节都自行设计。这种开发模式，可以极大地缩短芯片开发的时间，降低开发风险，提高芯片的可靠性。

实际上，目前已有越来越多的IP供应企业注意到这样的需求。日前，芯原股份在投资者互动平台表示，公司积极布局面向“元宇宙”相关AR/VR技术的智能眼镜，目前公司已为某知名互联网企业提供AR眼镜的芯片一站式定制服务。安谋科技也宣布与Rokid公司面向AR设备终端芯片和生态建设达成战略合作协议。

芯原股份董事长兼总裁戴伟民在接受媒体采访时表示，公司与全球领先的互联网企业合作，正在定制一颗包含芯原核心IP的AR眼镜芯片。超低功耗等特征对IP定制的设计能力和接口适配有着较高的要求，未来市场需求比较大。IP芯片化和芯片平台化将是行业长期发展趋势。

商德明也认为，AR产品具有全新的应用场景，既要满足日常佩戴对重量的要求，又要打造极致的交互体验，对传感器的种类和数量、海量数据的传输和处理都有更高的要求。如何在保证性能的情况下保持低功耗，也是设计芯片架构时需要考虑的核心要素。商德明强调了AR芯片定制化设计时应该特别关注的几个问题：首先是各个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，多芯片的方案将被单芯片所取代；最后是数据处理和数据转移的功耗进一步降低。适当的IP核选择有助解决上述矛盾。来源：中国电子报 作者： 陈炳欣