“元宇宙”被普遍理解為一個源于現(xiàn)實世界，與現(xiàn)實世界平行和相互影響的、可持續(xù)的虛擬世界，自有一套可以運行的機制，人們在其中以各種高自由度的手段進行娛樂、社交、生產(chǎn)生活。用Meta創(chuàng)始人扎克伯格的描述，“元宇宙”可以看作是移動互聯(lián)網(wǎng)的繼任者，一個具體化的互聯(lián)網(wǎng)，不只是觀看內(nèi)容，而且你就身在其中，是在2D平面應用上無法獲得的生活體驗。
元宇宙的特征體現(xiàn)在沉浸性以及用戶創(chuàng)造內(nèi)容（UGC）的提升。這是一個長期的過程，需要伴隨芯片算力提升、軟件設(shè)計引擎大眾化、AR／VR等交互設(shè)備的便利化，疊加區(qū)塊鏈技術(shù)以及去中心化應用生態(tài)的不斷發(fā)展，才能達到最終的形態(tài)。
元宇宙形態(tài)的完善需要以下六方面能力的大幅度提升：
1．算力：GPU／CPU／AI等算力芯片的功能拓展與性能提升；
2．算法：平臺化軟件引擎降低了虛擬世界的創(chuàng)作門檻，促進元宇宙時代以UGC為主的內(nèi)容繁榮；
3．通信：5G低延遲是確保沉浸性的重要因素，也是元宇宙隨時可獲得性的保證；
4．交互技術(shù)：VR／AR、腦機接口作為人與虛擬世界的連接器，極大地促進虛擬世界的沉浸性；
5．數(shù)據(jù)資產(chǎn)權(quán)屬與交易規(guī)則：區(qū)塊鏈和隱私計算技術(shù)實現(xiàn)便捷高效的權(quán)屬認證和數(shù)據(jù)資產(chǎn)化；
6．應用場景：從游戲、辦公、會展到人們生活的方方面面。
圍繞元宇宙的六大能力要素，全球科技巨頭正在加速入場：英偉達發(fā)布3D設(shè)計和協(xié)同平臺Omniverse、Meta發(fā)布體感手套與類似皮膚新材料、蘋果年內(nèi)推出AR頭戴裝置、微軟提出沉浸式辦公方案、高通布局打造下一代計算平臺、字節(jié)跳動布局AR／VR技術(shù)、Roblox發(fā)力元宇宙教育、百度上線元宇宙社交APP希壤、網(wǎng)易發(fā)布沉浸式會議活動系統(tǒng)瑤臺。
AR／VR設(shè)備——元宇宙的入口和載體
如果說手機是移動互聯(lián)網(wǎng)時代重要的信息載體之一，那么AR／VR設(shè)備則是元宇宙時代（下一代互聯(lián)網(wǎng)，Web3．0）的主要入口和載體。IDC數(shù)據(jù)報告顯示，2021年全球AR／VR設(shè)備出貨量達1123萬臺，同比增長92．1％，AR／VR設(shè)備的出貨量處于高速增長的階段，市場規(guī)模不斷擴大。在國內(nèi)，傳統(tǒng)手機廠商華為、小米、OPPO、VIVO已經(jīng)打響了爭奪“元宇宙時代”入口之戰(zhàn)。2022年一季度，華為、小米、OPPO、VIVO四家手機廠商公布了13項與VR／AR有關(guān)的專利，涉及AR／VR基礎(chǔ)技術(shù)、外觀設(shè)計、光學顯示等多個領(lǐng)域。
AR／VR設(shè)備是實現(xiàn)元宇宙中感知、定位、交互、決策和執(zhí)行的重要載體，在這個過程中，顯示和計算是核心和基礎(chǔ)的功能，也是面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)，這必將帶動顯示和計算相關(guān)芯片廠商進行大幅技術(shù)升級和創(chuàng)新。
顯示芯片——AR／VR顯示功能的核心
在顯示芯片方面，目前市場上的AR／VR設(shè)備顯示芯片功能不強，顯示效果不佳，且缺乏關(guān)鍵光學模組的整體設(shè)計，導致產(chǎn)品體積過大、配戴感不佳，無法滿足未來大視場角、高分辨率、高刷新率、低功耗、便攜配戴等使用需求。在計算芯片方面，要實現(xiàn)一滴水珠映射景物的逼真倒影、雪茄燃燒時煙霧彌漫的意境特效，都需要芯片的計算能力千萬倍的提升和圖像處理能力千萬級的擴展，元宇宙沉浸性的實現(xiàn)，需要AR／VR設(shè)備中極其復雜、跨多種異構(gòu)計算平臺的強大算力作為支撐。
在顯示芯片領(lǐng)域，索尼因其產(chǎn)品的高規(guī)格而一家獨大。在CES2022新聞發(fā)布會上，索尼正式公布了PSVR2的細節(jié)，包括眼動追蹤、4KHDR顯示屏和110°視場角。蘋果計劃Q4發(fā)布旗下首款AR頭顯設(shè)備，也將搭載索尼的4KMicroOLED顯示屏。在AR／VR設(shè)備市場，高通是主流的AR／VR計算芯片供應商之一，其驍龍XR系列和驍龍8系列處理器成為了Pico、Quest等主流AR／VR設(shè)備的選擇。2022年2月，高通首席執(zhí)行官克里斯蒂亞諾·安蒙（CristianoAmon）宣布與國產(chǎn)AR／VR龍頭Pico及其母公司字節(jié)跳動建立重要伙伴關(guān)系，雙方將就XR（AR／VR）硬件設(shè)備、軟件平臺和開發(fā)者工具方面進行合作。
中國企業(yè)入局AR／VR核心芯片市場
AR／VR核心芯片技術(shù)門檻高、開發(fā)難度大，但在元宇宙的背景下，未來市場空間巨大，全球芯片巨頭都在加緊布局，在這樣的競爭環(huán)境下，中國芯片企業(yè)是否也能占據(jù)一席之地，甚至有望勝出？
就此問題，國內(nèi)第一家從事AR／VR核心芯片設(shè)計研發(fā)的元禾（廣州）半導體科技有限公司（以下簡稱“元禾半導體”）的創(chuàng)始人李科奕先生認為，面對元宇宙這個新興市場，中國芯片企業(yè)如能快速布局、不斷創(chuàng)新、深耕技術(shù)，將有機會實現(xiàn)超越。
據(jù)李科奕介紹，元禾半導體的研發(fā)團隊在顯示技術(shù)上實現(xiàn)了原創(chuàng)性的突破，如獨立RGB發(fā)光技術(shù)、更高的光源亮度、更低的功耗、更高的對比度、更低的成本等，能帶給終端消費者更優(yōu)的近眼顯示產(chǎn)品體驗，完全有可能成為未來AR／VR光學顯示領(lǐng)域的主流技術(shù)。
其次，元禾半導體研發(fā)團隊長期從事全自主知識產(chǎn)權(quán)的異構(gòu)架構(gòu)芯片設(shè)計，可實現(xiàn)CPU／DSP／GPU和AI之間高效的協(xié)同計算，并且讓AR／VR軟件開發(fā)門檻大幅降低，有利于AR／VR生態(tài)的建立。此外，元禾半導體也是國際上極少數(shù)將顯示和計算融合設(shè)計的芯片公司，使得計算與顯示芯片之間產(chǎn)生大幅改善性能、降低成本的協(xié)同效益。
元宇宙時代已經(jīng)來臨，人類正在進入現(xiàn)實世界和虛擬世界的融合場景，新的生產(chǎn)和生活模式也帶來了新的市場和機遇，對于元宇宙的入口和載體——AR／VR設(shè)備市場來說，顯示和計算芯片是其核心引擎，具有極高的技術(shù)壁壘和開發(fā)難度。在元禾半導體之后，一定會有更多的中國芯片企業(yè)參與競爭和創(chuàng)新，中國企業(yè)不斷加大研發(fā)力度，加深市場理解，注重生態(tài)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，相信會有更多企業(yè)在這廣闊而高度競爭的市場中脫穎而出。
