元宇宙在2021年得到莫大的關(guān)注。先是Meta的“All In”策略，再來是其他大公司例如微軟、英偉達(dá)、百度、騰訊、字節(jié)跳動(dòng)等國內(nèi)外公司的進(jìn)軍以及布局。在資本的炒作下，元宇宙已經(jīng)成為了下一個(gè)兵家必爭之地，許多企業(yè)都爭著吃下這一個(gè)大蛋糕。
而縱觀元宇宙，主要可以為四個(gè)方面，即硬件、軟件、服務(wù)、內(nèi)容和應(yīng)用。當(dāng)中給予元宇宙和現(xiàn)實(shí)世界之間連接的主要是硬件。越加先進(jìn)的硬件會(huì)使得人們能夠在元宇宙有更好的體驗(yàn)以及讓元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈成熟化。那么究竟元宇宙的建設(shè)需要哪些硬件的支持？
芯片
芯片是元宇宙的“基礎(chǔ)糧食”。
2021年11月9日，英偉達(dá)在自家舉辦的全球性行業(yè)技術(shù)峰會(huì)GTC大會(huì)上，向市場發(fā)布了一次重大的業(yè)務(wù)更新公告，即英偉達(dá)未來會(huì)為元宇宙提供基礎(chǔ)技術(shù)例如芯片。同樣從事圖形顯卡（GPU）開發(fā)的AMD，近期也開始為元宇宙開拓者服務(wù)。11月9日，AMD宣布Meta（前稱Facebook）成為其業(yè)務(wù)伙伴，未來Meta將會(huì)采購AMD的芯片來滿足Meta從“社交媒體”轉(zhuǎn)型為“元宇宙”公司后對(duì)于數(shù)據(jù)中心以及算力的龐大需求。
元宇宙的建設(shè)需要龐大的算力，而芯片能夠?yàn)榇颂峁┲С?。AMD的CEO蘇姿豐在11月9日表示：“我們正處于一個(gè)高性能計(jì)算大爆發(fā)的時(shí)期，這也推動(dòng)了更多計(jì)算的需求，以支持那些影響著我們生活中方方面面的服務(wù)和設(shè)備?！?br>VR/AR 產(chǎn)品的崛起也會(huì)帶動(dòng)最核心的元件，芯片的發(fā)展，對(duì)于芯片的需求只增不減。類似于汽車芯片，如今的VR/AR 芯片已經(jīng)出現(xiàn)了脫離手機(jī)，走向獨(dú)立和定制化的趨勢。
此前因VR/AR 產(chǎn)品小眾化，鮮少有科技公司專門為其設(shè)計(jì)專門的芯片。例如2018 年 Oculus 和小米聯(lián)手推出了 VR 一體機(jī)產(chǎn)品 Oculus Go（國內(nèi)叫小米 VR 一體機(jī)），這款機(jī)器使用的是高通2016年推出的移動(dòng)平臺(tái)處理器旗艦芯片驍龍 821。此外，2014年的Oculus Rift DK2的熒幕采用三星 Galaxy Note 3 的屏幕。可見在早期時(shí)候， VR/AR硬件主要依賴著手機(jī)相關(guān)的供應(yīng)鏈。
但隨著該市場的擴(kuò)大，VR/AR 產(chǎn)品周邊的產(chǎn)業(yè)鏈也會(huì)得到蓬勃發(fā)展的機(jī)會(huì)，尤其是芯片。2018年，高通公司還發(fā)布了 XR 1芯片，一個(gè)針對(duì)VR/AR 產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的芯片。如今大賣的Oculus Quest 2采用的是高通XR2芯片（XR 1的第二代）。Oculus Quest 2的大賣也促使高通逐漸在VR/AR 產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力。而傳聞高通在XR2 成功之后成立了專門的部門以及團(tuán)隊(duì)持續(xù)設(shè)計(jì)針對(duì) VR / AR 設(shè)備的芯片。
另一方面，像蘋果、Meta、Magic Leap 等行業(yè)巨頭有可能繼續(xù)走自研和定制的方向。據(jù)外媒報(bào)道，蘋果在 2020 年已經(jīng)完成 VR/AR 芯片的設(shè)計(jì)，并委托臺(tái)積電進(jìn)行 5nm 先進(jìn)制程生產(chǎn)芯片。從高通到蘋果，都已經(jīng)在芯片這個(gè)核心領(lǐng)域傾注心力，未來可以預(yù)見的是VR/AR 產(chǎn)品的芯片將迎來一個(gè)加速發(fā)展的時(shí)期。而隨著此市場的持續(xù)擴(kuò)張，未來會(huì)有更多的玩家入局。元宇宙將帶動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，元宇宙的蓬勃發(fā)展也需要芯片的大力支持。
虛擬現(xiàn)實(shí)（VR/AR）設(shè)備
虛擬現(xiàn)實(shí)是將元宇宙展示給人們看的技術(shù)。而作為一個(gè)連接現(xiàn)實(shí)世界與元宇宙的重要橋梁，如今虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備已經(jīng)得到了許多機(jī)構(gòu)的重視以及進(jìn)軍，當(dāng)中不乏知名大科技企業(yè)。
“All in”元宇宙的Meta公司早些時(shí)候推出了Oculus系列產(chǎn)品。而2020年推出的Oculus Quest 2被許多知名科技網(wǎng)站評(píng)為最值得入手的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。且其售價(jià)僅有299美元，分辨率為每只眼鏡 1832×1920（大致相當(dāng)于4K的高畫質(zhì)）?？梢哉fOculus Quest 2是如今性價(jià)比最高的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。
而Oculus Quest 2的推出也幫助Meta公司占據(jù)了75%以上的市場份額（2021年第一季度的出貨量）。
事實(shí)上除了Meta公司之外，微軟也有自己的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，稱為HoloLens。如今已經(jīng)迭代至第二代了。HoloLens，是一副由 Microsoft 開發(fā)和制造的混合現(xiàn)實(shí)智能眼鏡。第二代產(chǎn)品的售價(jià)為3500美元，在性價(jià)比方面距離Meta公司的Oculus Quest 2有一定差距。
如今有傳聞蘋果也在積極研究虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，并有望在2022年推出。擅長軟硬結(jié)合的蘋果未來入局此領(lǐng)域，勢必會(huì)是一個(gè)強(qiáng)大的對(duì)手。2021年5月，蘋果公司也以1億美元收購虛擬現(xiàn)實(shí)公司NextVR，以增強(qiáng)其在娛樂和體育領(lǐng)域的VR實(shí)力。
百度公司副總裁馬杰在XR國際論壇上表示，未來百度將會(huì)支持元宇宙、VR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2021年10月19日，中國聯(lián)通董事長劉烈宏在2021世界VR產(chǎn)業(yè)大會(huì)上表示，中國聯(lián)通將推動(dòng)VR產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。
據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，全球VR設(shè)備出貨量正在提速，預(yù)計(jì)2021-2025年全球VR頭顯出貨量將保持41%的年復(fù)合增速。預(yù)計(jì)2021年的出貨量將由2020年的670萬臺(tái)提升到850萬臺(tái)，2025年更是將達(dá)到2860萬臺(tái)。
虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備作為最重要的將元宇宙展示給人們的硬件，未來其市場會(huì)得到十足的發(fā)展。
云計(jì)算數(shù)據(jù)中心
虛擬世界的運(yùn)行離不開強(qiáng)大的運(yùn)算能力，而云計(jì)算會(huì)因?yàn)槿藗兂掷m(xù)建設(shè)元宇宙而得到十足的發(fā)展。元宇宙的數(shù)據(jù)量爆發(fā)導(dǎo)致算力需求激增 ，云計(jì)算被認(rèn)為是元宇宙最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。依靠普通百姓的計(jì)算機(jī)設(shè)備來運(yùn)行元宇宙龐大的代碼是不現(xiàn)實(shí)的，而云計(jì)算則是一個(gè)很好的解決方案。

云計(jì)算的背后則是更多的數(shù)據(jù)中心建設(shè)。元宇宙將需要計(jì)算的程序上傳到云端，然后通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理，最后再傳輸回來給用戶端。越加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心則意味著更快的處理能力，這將會(huì)大大提升元宇宙的質(zhì)感以及流暢度。
連接進(jìn)入元宇宙中，我們需要輸入“參數(shù)”，即前往哪里，下哪些指令等等，就好比打游戲敲鍵盤輸入指令。人們進(jìn)入元宇宙中所輸入的參數(shù)遠(yuǎn)比敲鍵盤所產(chǎn)生的指令要復(fù)雜許多，傳感設(shè)備采集我們的“輸入?yún)?shù)”，丟到云端進(jìn)行運(yùn)算再轉(zhuǎn)換成元宇宙能理解的參數(shù)，從而讓元宇宙里虛擬化的我們能夠動(dòng)起來或是下指令。
傳達(dá)完了指令，接下來是元宇宙的建模部分。元宇宙中的一切物體，建筑等都是虛擬化的。英偉達(dá)曾經(jīng)在其線上GTC大會(huì)中穿插了幾秒“假的”黃仁勛以及背景，需要30多位工作人員先使用RTX光線追蹤技術(shù)掃描黃仁勛，拍攝幾千張各種角度的黃仁勛以及廚房照片，在英偉達(dá)開發(fā)的虛擬協(xié)作平臺(tái)Omniverse中建?！皬N房”，最后通過AI結(jié)合，以假亂真。僅僅只是搭建一個(gè)廚房就需要大量的數(shù)據(jù)來生成以及模擬，更何況是一個(gè)世界。想要搭建一個(gè)逼真且龐大的元宇宙世界，就需要強(qiáng)大的云技術(shù)來支持強(qiáng)大的模擬能力。
人類連接進(jìn)元宇宙需要得到一定的“反饋”，云技術(shù)經(jīng)過一定的運(yùn)算之后再把“反饋”傳回給我們手邊的設(shè)備，從而給予我們一定的感知反饋。
許多科技公司也都積極布局相關(guān)設(shè)施。例如Unity 最新推出了“Unity 云端分布式算力方案”。根據(jù)Unity官方的說法，該方案可以節(jié)省高達(dá) 70% 以上的運(yùn)算時(shí)間。在提高整體運(yùn)算效率的同時(shí)，也降低了對(duì)本地計(jì)算資源的損耗，大大節(jié)省了成本。
Unity云技術(shù)解決方案
5G通訊設(shè)施
元宇宙的一個(gè)重要功能是可以與人們連結(jié)。而元宇宙的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)低延遲的連接，這對(duì)通訊基礎(chǔ)設(shè)施尤其是5G提出了更高的要求。
以往的Oculus 頭顯（例如Oculus Go）基本上都是搭配使用一個(gè)智能手機(jī)來渲染運(yùn)算它們的世界，這使得它們變得沉重、發(fā)熱，并且圖形效果比 PC 或游戲機(jī)所能提供的要差得多。雖然如今最新的Oculus Quest 2則是不需要連接手機(jī)，自己就能自行運(yùn)算，但質(zhì)感仍然粗糙，顯然要AR/VR設(shè)備完全運(yùn)算虛擬世界的渲染以及運(yùn)行是不現(xiàn)實(shí)的。我們可以借助云計(jì)算，將重要輸入?yún)?shù)發(fā)往云端，再接收輸出參數(shù)。而有了更快速的連接方式例如5G，AR/VR設(shè)備將能夠遠(yuǎn)程渲染它們的圖形，進(jìn)一步將結(jié)果快速地發(fā)往我們的AR/VR設(shè)備再顯示，就像顯示器和傳感器集合一樣。
想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要大約 7 毫秒以下的可靠延遲和另一種稱為移動(dòng)邊緣計(jì)算的技術(shù)。為此，我們需要獨(dú)立的 5G 網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)此技術(shù)。
5G在過去兩年中非?；馃幔S多人探討了其應(yīng)用場景，元宇宙會(huì)是5G大展拳腳的重要應(yīng)用場景。5G會(huì)在元宇宙風(fēng)潮下得到莫大的發(fā)展，而元宇宙也會(huì)因5G的快速發(fā)展進(jìn)而提供更加真實(shí)的虛擬體驗(yàn)給人們。
如今世界整體的5G設(shè)施普遍落后。元宇宙建設(shè)需要大量的5G連接設(shè)備，這也是元宇宙走入尋常百姓家要克服的困難。而元宇宙想要建設(shè)成功，離不開成熟的5G基礎(chǔ)設(shè)施。

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