解決AR設(shè)備中的功耗、尺寸和實時性痛點，突破AR主控SoC國產(chǎn)化困局——六角形半導(dǎo)體于第四屆滴水湖展示最新HX77系列

時間：2024-08-20 16:15:11

關(guān)鍵字： AR VR 主控SoC 六角形半導(dǎo)體 HX77 芯來

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[導(dǎo)讀]計算平臺的演化如同一場技術(shù)與人類交互方式的變革史。從1970年的單板電腦時代開始，鍵盤和鼠標(biāo)等機(jī)械輸入方式主導(dǎo)了計算機(jī)的使用。然而，隨著時間的推移，1984年圖形用戶界面和客戶端-服務(wù)器模型的引入，讓攝像頭和傳感器成為了新的輸入方式。1995年，互聯(lián)網(wǎng)的普及催生了更廣泛的傳感器應(yīng)用，推動了PC互聯(lián)網(wǎng)時代的興起。

計算平臺的演化如同一場技術(shù)與人類交互方式的變革史。從1970年的單板電腦時代開始，鍵盤和鼠標(biāo)等機(jī)械輸入方式主導(dǎo)了計算機(jī)的使用。然而，隨著時間的推移，1984年圖形用戶界面和客戶端-服務(wù)器模型的引入，讓攝像頭和傳感器成為了新的輸入方式。1995年，互聯(lián)網(wǎng)的普及催生了更廣泛的傳感器應(yīng)用，推動了PC互聯(lián)網(wǎng)時代的興起。

進(jìn)入21世紀(jì)，移動云互聯(lián)網(wǎng)時代席卷而來，智能手機(jī)與云計算的融合催生了語音交互與手勢操作的廣泛應(yīng)用，主動輸入成為了人機(jī)交互的主流。然而，真正的革命出現(xiàn)在2020年的空間互聯(lián)網(wǎng)時代，AR/VR/MR技術(shù)的飛速發(fā)展讓手勢追蹤、眼動追蹤、表情識別等被動輸入方式成為核心，實現(xiàn)了人與物、物與物之間的數(shù)字化互動。這不僅是技術(shù)的進(jìn)步，更是交互方式的深刻變革，預(yù)示著未來的無限可能。

而在這場交互的變革中，也孕育著RISC-V的巨大機(jī)會。尤其是當(dāng)前VR芯片國產(chǎn)率幾乎為0，專用AR主控芯片方案迫在眉睫。合肥六角形半導(dǎo)體已經(jīng)瞄準(zhǔn)了這一機(jī)遇。在第四屆滴水湖論壇上，六角形半導(dǎo)體CEO舒杰敏受邀出席，介紹了其最新的面向AR/VR應(yīng)用的高性能SoC芯片——HX77系列。

XR前景廣闊，但方案國產(chǎn)芯片率較低

AR/VR眼鏡的構(gòu)成包括顯示、光學(xué)模組、傳感器和攝像頭、計算芯片以及連接模塊等關(guān)鍵部件。計算芯片主要是SoC（系統(tǒng)級芯片），它提供了AR/VR設(shè)備所需的計算支持，包括視覺融合和虛實交互技術(shù)，持續(xù)的芯片升級使得這些設(shè)備能夠更加輕便化、低功耗。連接模塊則主要依賴WiFi和藍(lán)牙技術(shù)，支持局域網(wǎng)內(nèi)的遠(yuǎn)程協(xié)作。光學(xué)系統(tǒng)由光感元件組成，主要采用光波導(dǎo)等技術(shù)方案，而傳感器部分包括多種攝像頭，用于位置追蹤和手勢識別等功能。這些關(guān)鍵部件共同支撐起AR/VR設(shè)備的核心功能，使得用戶能夠沉浸在虛擬與現(xiàn)實交織的世界中。

關(guān)于AR產(chǎn)品的形態(tài)，當(dāng)前市場上的AR設(shè)備大致分為單目分體式、雙目全彩分體式和雙目全彩一體式眼鏡。未來理想的智能終端設(shè)備需要在計算、顯示和交互這三大功能要素上達(dá)到完美平衡。雖然一體化設(shè)備代表著未來的發(fā)展方向，但由于技術(shù)發(fā)展尚未成熟，未來一段時間內(nèi)，市場上仍會存在一體式與分體式設(shè)備共存的局面。這意味著，在不同應(yīng)用場景下，消費者和企業(yè)用戶可能會選擇適合自己需求的設(shè)備形態(tài)，以獲得最佳的使用體驗。

在市場層面，全球與中國的AR/VR設(shè)備出貨量正以驚人的速度增長。據(jù)預(yù)測，到2024年全球AR/VR設(shè)備的出貨量預(yù)計將達(dá)到930萬臺，年復(fù)合增長率（CAGR）達(dá)到135.9%。中國市場的增長尤為顯著，其年復(fù)合增長率將達(dá)到138.6%，未來有望成為全球最大的AR市場。這一趨勢不僅反映了技術(shù)的進(jìn)步，也展示了消費者對沉浸式體驗需求的不斷增加。

然而面對如此巨大的市場前景，AR/VR設(shè)備中的芯片國產(chǎn)化率非常低?！笆聦嵣显贏R和VR領(lǐng)域，高通是完全的壟斷、到今天為止都是完全的壟斷?！笔娼苊籼寡缘?。

AR主控芯片方案主要分為多芯片拼搭式和單芯片集成式兩種。多芯片拼搭方案通過將多個不同功能的芯片組合在一起，雖然在一定程度上增加了PCB面積和功耗，但能夠靈活應(yīng)對復(fù)雜的計算需求。而單芯片集成方案則將多個功能模塊集成在一塊芯片上，更加注重芯片方案的小型化，主要應(yīng)用于輕量化、追求極致輕便的消費級產(chǎn)品，如部分AR整機(jī)企業(yè)采用的消費級芯片（如手機(jī)芯片或AIoT芯片）作為階段性替代方案。

“總結(jié)一下，VR芯片國產(chǎn)率幾乎為零、AR目前為止沒有一顆集成度很高的（國產(chǎn)）芯片?！?

在復(fù)雜的AR場景中，高強度的空間級計算和高品質(zhì)圖像處理需求，往往需要依賴專用的AR芯片提供強力支撐，以確保設(shè)備的性能、功耗比以及用戶的使用體驗達(dá)到理想水平。這些技術(shù)進(jìn)步的實現(xiàn)，尤其是國產(chǎn)化的推進(jìn)，將是AR/VR行業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵。

高集成度AR主控芯片HR77，解決AR設(shè)備中的功耗、尺寸和實時性痛點

我們期待的是未來的AR眼鏡能夠與當(dāng)前使用的普通近視眼鏡無異，而在邁向這一目標(biāo)的過程中，目前存在幾個關(guān)鍵挑戰(zhàn)：首先是功耗問題，其次是設(shè)備尺寸。此外，實時性在交互過程中變得至關(guān)重要。因此，在規(guī)劃HX77產(chǎn)品時，六角形半導(dǎo)體特別關(guān)注了CPU在實時性方面的表現(xiàn)，前提是保持低功耗和小尺寸，這需要在各方面達(dá)到一個平衡。六角形半導(dǎo)體還希望能將AR眼鏡的總體成本降至普通消費者能夠接受的范圍內(nèi)，理想狀態(tài)下，未來市場上銷售的AR眼鏡價格應(yīng)在500至1000元人民幣之間。然而，目前的材料成本仍在1000至1500元人民幣之間，這還僅僅是材料費用。

在顯示方面，還需要確保所展示的圖像能夠帶給用戶最佳的視覺體驗，包括幀率和分辨率，這直接關(guān)系到用戶的滿意度。因此，HX77芯片支持2K分辨率和120幀的圖像效果，以確保用戶體驗不受影響。為了達(dá)到實時處理性能，六角形半導(dǎo)體與芯來的N9000 IP合作，經(jīng)過兩年的努力，現(xiàn)在在軟硬件上的配合已非常成熟。高算力的CPU為六角形半導(dǎo)體提供了實時計算能力，同時，DSP模塊能夠?qū)崿F(xiàn)實時算法。在功耗控制方面，這顆芯片在提供足夠用戶體驗和實時算法支持的前提下，功耗應(yīng)控制在200至300毫瓦之間。六角形半導(dǎo)體還確保了足夠的外設(shè)支持，以便處理來自各類傳感器的信號。