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芯片的革新即将对VR产品新的变革

导读: GPU是图形处理单元的缩写。这些芯片最初设计的目的是为更好地渲染游戏和其他软件的图形。 而对于正在开发中的虚拟世界,他们仍然扮演着重要的角色。

David Kosslyn和Ian Thompson是一家名为Angle Technologies虚拟现实公司的创始人。其花费两年的秘密项目得到800万美元的资金支持,他们不会透露他们正在建设的虚拟世界 - 至少不公开。 但他们会说,他们正在以改变计算机硬件和软件之间关系的方式构建它。当PC或游戏机运行这个虚拟世界时,GPU芯片发挥了意想不到的巨大作用,承担了主处理器的负担。

GPU是图形处理单元的缩写。这些芯片最初设计的目的是为更好地渲染游戏和其他软件的图形。 而对于正在开发中的虚拟世界,他们仍然扮演着重要的角色。 但这并不是全部。 Kosslyn和Thompson正在将无数的其他任务转移到这些芯片上,因为GPU并行运行计算的效果非常好。单个机器可以容纳数百个GPU芯片,并且每个芯片在很大程度上可以独立操作。Kosslyn和Thompson说这些芯片同时运行数百个数字化任务,可以让你更接近站在另一个宇宙中的错觉。

当他们第一次构建虚拟世界时,Kosslyn和Thompson通过CPU(一台计算机的主要处理器)实现了大部分任务。 但却没有成功。正如Kosslyn解释的那样,他们会使用GPU创造现实世界中的新物体-树木,灌木丛,岩石以及模仿现实所需的其他任何东西。 将每个对象加载到芯片中占用了大约五分之一毫秒,还要考虑到它们加载了多少对象。

Kosslyn说:“如果你扩大到1000万个物体,你就会突然被数量级所压倒。加载世界是非常缓慢的。我们认为:如果我们可以通过平行的方式很快地完成所有独立操作,那么这才是GPU真正的好处。”

他们的方法是硬件和软件领域范围内广泛转变的一部分。根据摩尔定律,几十年来,个人计算机芯片的处理能力每18个月增加一次。但近年来,即使现代软件应用需求比以往任何时候都要多,这一趋势已经开始放慢。Google芯片工程师Norm Jouppi表示:“有些人称之为摩尔定律的终结。我喜欢称之为摩尔定律走下神台,因为它还没有完全死亡。”事实是:公司和编码人员现在将工作负载从主CPU转移到各种替代处理器上。 如果他们无法从单个芯片获得足够的处理能力,则需要很多。

这些变化已经推动了支持Google、Facebook、微软和亚马逊等的大量数据中心业务。 由于他们的在线服务不再能够处理CPU上的所有任务,所以这些公司正在将主要的处理负载转移到GPU上,称为FPGA的可编程芯片,甚至定制芯片,例如Jouppi在Google上设计的AI处理器。神经网络和其他形式的人工智能通常是这种转变的驱动力。

这种转变是如此之大,并在全球芯片市场上产生了波动。世界上最大的GPU品牌nvidia的命运正在发生改变。英特尔在GPU中并不是一个大玩家,但它花了数十亿美元收购制造FPGA和各种AI芯片的公司。

现在,正如Kosslyn和Thompson所展示的,趋势也在向互联网的另一端转移,走向个人电脑和游戏机。神经网络也在帮助推动变革,但从长远来看,VR可能是更大的推动力。有了虚拟现实,这么多的处理必定会发生在客户端,而不是数据中心。VR必须是实时操作。他无法通过电线发送计算所需的毫秒数。这就破坏了效果。 同样的道理,它无法通过客户端的主处理器来占用所有计算所需的毫秒数。“有一些任务在CPU上是很难完成的”Kosslyn说。

对于他们的虚拟世界,Kosslyn和Thompson正在努力利用高端PC和游戏机上可用的GPU处理能力。 Thompson说:“我们大部分时间都是为了填补这几毫秒的GPU,除了渲染图形之外,GPU也可以进行工作。”但是从长远来看,随着虚拟世界变得越来越受欢迎 - 甚至更复杂 - 这可能会推动硬件销售商将更多的GPU装入PC和控制台。设备制造商还可以将GPU或其他替代芯片推入VR头显,以便它们可以在没有PC和安全防护装置的情况下运行。而这种趋势可能会达到智能手机,这些智能手机通常用于替代专用头显。”

nVidia消费版VR总经理Zvi Greenstein表示,该公司将虚拟现实视为巨大的市场机遇。 Kosslyn和Thompson警告说,用于构建在GPU上运行的代码工具仍然有点粗糙,但像nVidia这样的公司正在努力改变这一点。

英特尔虚拟现实和游戏集团总经理Frank Soqui质疑有多少VR开发人员真正将工作负载转移到GPU上。 但请记住,GPU是英特尔主要竞争对手之一nVidia擅长的领域。尽管如此,Soqui确实相信市场将继续转向替代处理器。英特尔最近收购了一家名为Movidius的创业公司,该公司为可以感知周围环境的设备制造专用芯片,如机器人和无人驾驶汽车。但是Soqui表示,Movidius芯片还可以帮助VR头显处理现实世界中发生的情况,例如你在注视何处。

同时,Microsoft已经为其Hololens增强现实头显构建了专门的处理器,以帮助设备跟踪玩家动作。当然,这是计算任务从CPU转移的另一个例子。

结果? 像Kosslyn和Thompson这样的开发人员必须进行创新思考,考虑如何构建他们的软件。 但这只是该变化的一个后果。 这也意味着全球芯片市场的另一个转变,进一步向GPU和其他替代处理器迈进。而且,最值得注意的是,这意味着虚拟现实的进步比编程人员在CPU上完成大多数任务有很大不同。VR会变得更好、更快。

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