有關(guān)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(guān)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(guān)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(cè)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(shù)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(shù)門檻。“自研芯片+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(quán)，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(zhuǎn)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(guān)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(quán)，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(guān)AR/VR技術(shù)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(gòu)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(guān)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