元宇宙造芯，從AR開始

量子位的朋友們 2022-06-27 17:27:52 來源：量子位

AR行業是否到了需要一顆專用芯片的拐點？

近期，Rokid與安謀科技聯合造芯的消息，把這一話題拋到了行業聚光燈下。

2017年，就在蘋果憑借iPhone和Apple Watch中的自研芯片斬獲成功果實時，其Mac產品卻在性能優化升級過程中遇到瓶頸。

自加入蘋果后，芯片工程師斯魯吉（Johny Srouji）就一直致力于根據蘋果設備的特定需求設計芯片，而不是使用滿足通用要求的芯片。

當時，斯魯吉啟動了一項風險很大的項目：用自研的M1芯片取代蘋果筆記本電腦和臺式機15年來使用的英特爾處理器。

這一震驚PC行業的決定不僅使蘋果跟其他競爭對手拉開巨大的領先優勢，也為其進軍汽車、VR等潛在未來產品打下基礎。

AR行業即將開啟專用芯片之路，是否會延續當年蘋果的破局神話？

移動時代的通用芯片，無法撐起AR眼鏡的未來

從手機的平面交互到VR的虛擬現實交互，再到AR的虛實融合交互，每一級的芯片算力需求都是指數級增長。

Meta的Oculus主打VR場景，對芯片算力要求比手機高得多，但VR設備體積相對AR更大，對芯片功耗、體積的需求并不迫切。

微軟的Hololens主打特定AR場景的使用，而不是日常佩戴，因此理論上只要在頭部承重范圍內，可以不斷增加芯片以滿足其功能需求。

即使如此，在三代產品上，Hololens也已牽手三星開始定制芯片。

2012年采用棱鏡方案的Google Glass曾做到50g的輕量級，但信息顯示受限，屏幕成像效果不理想，也無法滿足C端多樣化的場景需求。

2021年，Rokid推出了自重為83g的AR眼鏡Rokid Air，在輕量級上帶領行業跨進了一大步。但距離一副日常佩戴的眼鏡重量還有提升空間。

△圖為目前市面上AR眼鏡的主流芯片方案；當前普遍的“芯片拼搭模式”不僅帶來更大的PCB面積，還造成更高的功耗，更大的佩戴尺寸

媲美一副墨鏡的重量，提供極致的交互體驗，以滿足日常佩戴需求，相信這是AR眼鏡未來的進化方向。

但很明顯，目前的通用型芯片在處理能力、功耗和性能上已滿足不了未來便攜型AR眼鏡的發展需求。

PC和移動時代的芯片已無法撐起面向未來的AR眼鏡。

△據調研機構預測，2025年AR眼鏡產品出貨量將出現新高點

面向未來AR眼鏡的全新異構芯片設計方案

隨著元宇宙盛行，安謀科技作為中國最大的芯片設計IP開發和服務供應商之一，涉足元宇宙芯片并不意外。

據悉，Rokid攜手安謀科技要研發的專用芯片將采用高集成度、小封裝、低功耗、低延遲、高性能的異構設計方案，提升影像和傳感器數據質量，實現更好的AR體驗。

預期這顆AR芯片整體功耗在幾百毫瓦，同時尺寸做到小拇指甲蓋大小。

Rokid將在OS（YodaOS-XR）和算法引擎（SLAM、手勢、數字人等）層面賦能，為面向未來的真正輕量、可以舒適佩戴的增強現實AR眼鏡產品下注。

值得注意的是，這顆定制AR芯片不僅僅是把幾個小芯片進行簡單集成。

而是通過芯片pipeline的低延遲設計，加速數據的讀取、傳輸和處理，把所有數據快速傳輸到Rokid Station或手機上完成計算，以保證更好的實時性，比如SLAM要求更低的MTP?(motion to photon)?延遲。

勇闖AR造“芯”無人區，Rokid底氣何在？

“首先和最重要的是，如果我們這樣做，我們能提供更好的產品嗎？”斯魯吉在談到蘋果要造M1芯片的這場辯論時說，“這是首要問題。這和芯片無關。蘋果不是一家芯片公司。”

相對于跨界進入芯片領域的廠商，AR眼鏡廠商公司推出自己的芯片則是一件更自然的事情。

我們注意到，早在2018年Rokid就發布了自研AI芯片KAMINO18，這款芯片模組和1元硬幣大小接近。

當時通用的芯片都是用CPU做運算，但Rokid創造性的選擇用異構的方式來提升性能。

Rokid CEO Misa在當時透露：“Rokid不通過芯片賺錢，Rokid也不是以做芯片為出發點的，因為對我們來講，行業的人都知道芯片的利潤特別低，只是因為市面上沒有我們需要的，所以我們來做，如果市面上有我就用它。

Rokid不是一家芯片公司，而是人機交互技術公司，未來Rokid的芯片還會加入機器視覺方面的能力。”

△2018年，Rokid選擇集成 DSP 的AI芯片，在處理語音算法時實現數量級的提升；定制 NPU完成深度學習、神經網絡的算法，比單純用CPU來計算效率提高 30～50 倍

時隔4年，這家還在成長中的創業公司要再一次在人機交互產品上創造AR芯片神話。

在“拿來主義”的捷徑面前，Rokid憑什么敢走自研芯片這條“艱難且險峻之路”？

一是源于其產品迭代和場景落地的成熟經驗。

2021年是元宇宙元年，但在AR細分領域，Rokid已深耕了至少5年，擁有從硬件到軟件，從技術底層到應用場景全覆蓋的完備解決方案。

△2017年，Rokid就已研制出AR眼鏡原型機

截止目前，Rokid已有四款AR設備實現量產及規模化應用：

• 紅外測溫眼鏡Rokid Glass
• 分體式陣列光波導AR眼鏡Rokid Glass 2
• 一體式工業AR頭環Rokid X-Craft
• 消費級AR眼鏡Rokid Air

囊括從單目到雙目、從一體到分體、從工業級到消費級等多種設備形態，覆蓋油氣、電力、汽車、防疫、文旅展陳、零售、個體消費者等豐富場景。

這些經驗的積累使得Rokid對AR產品的市場需求與發展趨勢的研判都更為精準，能夠為芯片設計提供更合理的方案。

二是“自研芯片+自主OS”的緊耦合。

芯片不能孤立進化，軟硬一體的高度協同才能夠使計算性能最大化。

在此之前，Rokid已自主開發了一套面向AR眼鏡的操作系統YodaOS-XR。

這是一個支持多模態交互、跨平臺的操作系統。

對Rokid來說，自己的芯片搭載自己的OS及軟件生態，系統和算法的性能將發揮到最優，AR眼鏡的功耗與交互的延遲度能夠進一步降低，帶來更極致用戶體驗的同時，產品創新的自主權和想象空間也會無限大。

筑牢未來競爭壁壘，補齊生態最后一塊拼圖

從2020年開始，全球深陷“缺芯潮”危機，中國科技企業意識到在尖端且核心科技領域被“卡脖子”的滋味并不好受，車企、手機廠商、互聯網大廠接二連三扎進“造芯”賽道。

方興未艾的AR行業頭上，也高懸著一把“達摩克利斯之劍”。

站在元宇宙的窗口，Rokid搶先踏上AR造芯的拓荒之路，用“自研芯片+OS”打造產品護城河。一硬一軟的自主研發，成為掌握科技競爭主動權的核心倚仗。

當然，目前XR領域的競爭將愈演愈烈，互聯網和手機巨頭們雖未正式入局，但不排除全面入局的可能性。

Rokid作為行業先行者，并沒有逃避這個問題，而是早早在“生態版圖”上布下先手棋。

這款自研芯片在Rokid的版圖中，可能意味著生態鏈的最后一環，也是最關鍵一環。

至此，Rokid將形成“芯片+操作系統+算法引擎+平臺+硬件”的完整生態，進一步筑牢產品競爭壁壘。

站在行業角度，這顆芯片作為AR造芯的開端，將為后續AR芯片的迭代與升級積淀下寶貴經驗。

Rokid對AR產品、技術、用戶、市場的理解以及對整個行業和生態的理解也將通過這顆芯片的落地輸送給合作伙伴。

隨著Rokid與安謀科技的“芯”動作，元宇宙行業是否將站上加速期？我們拭目以待。

*本文系量子位獲授權刊載，觀點僅為作者所有。

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