AR/VR的硬件芯片供應(yīng)商主要有哪些

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/程文智）隨著手機(jī)市場(chǎng)逐漸飽和，與手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈高度重合的AR/VR產(chǎn)品備受智能手機(jī)企業(yè)和初創(chuàng)公司的關(guān)注。就目前來(lái)說(shuō)，VR主要作為一個(gè)游戲工具，AR更多的是作為社交工具來(lái)使用。當(dāng)然，未來(lái)AR/VR有可能替代手機(jī)，成為新的增長(zhǎng)品類。

根據(jù)IDC的統(tǒng)計(jì)，2021年全球AR/VR出貨量達(dá)到了1，120萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)92.1%，預(yù)計(jì)今年有望突破1，800萬(wàn)臺(tái)。另?yè)?jù)VR陀螺統(tǒng)計(jì)，2022H1全球VR設(shè)備的出貨量約為684萬(wàn)臺(tái)，其中Quest 2上半年累計(jì)銷量達(dá)到了590萬(wàn)臺(tái)，截至到2022年6月30日，Quest 2累計(jì)銷量達(dá)1750萬(wàn)臺(tái)。

不僅產(chǎn)品銷售數(shù)量在不斷刷新新高，廠商新品發(fā)布也在提速，預(yù)計(jì)今年下半年，Pico Neo4會(huì)在9月份推出、Meta Quest 2 Pro、及索尼PSVR2也將陸續(xù)推出；明年可能還會(huì)有Meta Quest3、蘋果MR設(shè)備等推出。

從終端廠商方面來(lái)看，除了一家獨(dú)大的Meta，海外廠商還有索尼、微軟、谷歌等廠商，國(guó)內(nèi)有Pico、DPVR、HTC、愛(ài)奇藝、3 Glasses、Rokid、Nolo等廠商。此外，其實(shí)各大手機(jī)廠商也都有AR/VR項(xiàng)目在運(yùn)作，只是目前主要是觀望為主，并沒(méi)有主推。

現(xiàn)在看起來(lái)AR/VR設(shè)備是有望逐步上量的，因此其相關(guān)硬件芯片產(chǎn)業(yè)鏈也有望受益。那么，AR/VR的硬件芯片供應(yīng)商主要有哪些呢？一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)典型的VR頭顯設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)包括主芯片、無(wú)線通信芯片、電源管理芯片、存儲(chǔ)芯片、接口芯片、傳感器、屏幕、電池、光學(xué)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件，以及組裝廠商等。根據(jù)人們對(duì)Quest2的拆解，芯片成本會(huì)占整機(jī)成本的45%~50%。因此，我們主要來(lái)看一看芯片產(chǎn)業(yè)鏈的情況。

主控SoC，高通一家獨(dú)大目前可以給AR/VR設(shè)備提供主控芯片的廠商并不多，主要有高通、聯(lián)發(fā)科技、瑞芯微、全志科技等幾家。高通的驍龍XR系列芯片在VR設(shè)備市場(chǎng)占據(jù)了90%以上的份額，呈現(xiàn)出了顯著的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。該系列芯片在計(jì)算、渲染、交互、生態(tài)等方面相比其他廠商的主控SoC都更有優(yōu)勢(shì)。

目前很多2000~4000元級(jí)別的消費(fèi)級(jí)VR一體機(jī)采用的都是驍龍XR2芯片；其實(shí)驍龍XR2平臺(tái)是高通在2019年底發(fā)布的一款支持5G的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）平臺(tái)，結(jié)合了高通在5G、AI和XR領(lǐng)域的技術(shù)。

XR2是跟驍龍865同一時(shí)間發(fā)布的，雖然沒(méi)有公開(kāi)其具體參數(shù)，但我們可以看看驍龍865的參數(shù)做一個(gè)對(duì)比，驍龍865采用的是8核心，其中有4個(gè)A77架構(gòu)大核和4個(gè)A55架構(gòu)小核，而A77架構(gòu)的四個(gè)核心中還有一個(gè)超級(jí)大核，主頻達(dá)到了2.84GHZ，并給每個(gè)大核都有自己的二級(jí)緩存。GPU方面，驍龍865采用了Adreno 650。

據(jù)網(wǎng)友通過(guò)對(duì)Oculus Quest 2硬件參數(shù)分析，猜測(cè)XR2的參數(shù)應(yīng)該跟驍龍865是一樣的。至少GPU跟驍龍865一樣都是Adreno 650。

跟據(jù)高通官方的介紹，在視覺(jué)體驗(yàn)方面，XR 2平臺(tái)的 GPU可以以1.5倍像素填充率和3倍紋理速率，實(shí)現(xiàn)高效高品質(zhì)的圖形渲染。支持眼球追蹤的視覺(jué)聚焦渲染，支持更流暢刷新率的增強(qiáng)可變速率著色，可以在渲染重負(fù)載工作的同時(shí)保持低功耗。XR2的顯示單元可以支持高達(dá)90fps的3K×3K 單眼分辨率，在流傳輸和本地播放中支持60fps的8K 360度視頻。

在交互體驗(yàn)方面，XR 2 平臺(tái)引入了七路并行攝像頭支持和定制化的計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理器，可以高度精確的實(shí)時(shí)追蹤用戶的頭部、嘴唇和眼球，支持 26 點(diǎn)手部骨骼追蹤。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)提供高效場(chǎng)景理解和 3D 重建。

音頻方面，驍龍XR2平臺(tái)在豐富的3D空間音效中提供全新水平的音頻層，以及非常清晰的語(yǔ)音交互，集成定制的始終開(kāi)啟的、低功耗的Hexagon DSP，支持語(yǔ)音激活、情境偵測(cè)等硬件加速特性。

在算力方面，驍龍XR2的AI算力達(dá)到了15TOPS，可支持更復(fù)雜的交互處理。

生態(tài)方面，高通可以通過(guò)其豐富的配套軟硬件，及整體參考設(shè)計(jì)，幫助客戶縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)難度，加快產(chǎn)品商用化。

國(guó)內(nèi)企業(yè)方面，瑞芯微在2016年推出的旗艦芯片RK3399，算力為2.4TOPS，視頻播放性能為4K@60FPS，下游VR設(shè)備客戶包括嗨鏡、Niribu等國(guó)產(chǎn)廠商。2021年12月，瑞芯微新推出的旗艦芯片RK3588也是可以支持VR應(yīng)用的，該處理器采用三星8nm工藝設(shè)計(jì)，搭載四核A76+四核A55的八核CPU和Arm高性能GPU，內(nèi)置6TOPS算力的NPU。

據(jù)其官方介紹，RK3588具備強(qiáng)大的視覺(jué)處理能力，可支持結(jié)構(gòu)光、TOF等多種快速人臉解鎖方案；支持豐富的顯示接口，高達(dá)8K顯示處理能力；擴(kuò)展性好，支持PCIE3.0、SATA3.0、雙TypeC/USB3.1等高速接口，可做AI算力、圖像數(shù)據(jù)處理等擴(kuò)展。可應(yīng)用于ARMPC、高端平板電腦、邊緣計(jì)算服務(wù)器、虛擬現(xiàn)實(shí)、NVR、8K電視等方向。

全志科技在2016年開(kāi)始了VR布局，并在同年發(fā)布了入門級(jí)的H8VR芯片。隨后，2017年推出了VR9芯片，該處理器內(nèi)置四核Cortex A53 1.8GHz內(nèi)核，單個(gè)內(nèi)核擁有32KB L1指令緩存和32KB L1數(shù)據(jù)緩存，共享512KB L2緩存，并搭載Mali T760 GPU核心，支持OpenGL ES 3.2和Open CL 1.1；它支持多種閃存類型，圖像方面最高支持HEVC 6K @ 30fps ，HEVC/VP9 4K @ 60fps硬件解碼輸出。其他還包括雙屏驅(qū)動(dòng)單元，Portal 1.0 VR加速模塊和SmartColor 3.0智能顯示引擎。

全志科技發(fā)布了這兩款VR芯片后，就沒(méi)見(jiàn)其后續(xù)動(dòng)作了，不知道后面是否還會(huì)推出相關(guān)產(chǎn)品。

未來(lái)AR/VR主SoC芯片很可能會(huì)像手機(jī)一樣，頭部廠商，比如蘋果、三星、華為等有主芯片設(shè)計(jì)能力的廠商自己設(shè)計(jì)相關(guān)芯片，其他廠商會(huì)采用第三方的芯片。

連接器芯片，有線仍占主流目前AR/VR設(shè)備的連接方案中，主要有有線連接（USB）和無(wú)線連接（藍(lán)牙、WiFi等）兩種方式。但其實(shí)，這兩種方式都有其痛點(diǎn)需要解決，比如有線模式下，USB數(shù)據(jù)線的重量、纏繞、信號(hào)衰減等會(huì)影響AR/VR的使用體驗(yàn)，而且線纜會(huì)使得消費(fèi)者的行動(dòng)受限，影響活動(dòng)范圍和沉浸感；無(wú)線模式下，則由于網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，讓VR存在畫面延遲、卡頓等現(xiàn)象，再加上手柄與VR終端間同樣也存在時(shí)延問(wèn)題，體驗(yàn)感不是太好。

好在技術(shù)在不斷進(jìn)步，目前有線連接中的USB3.2已經(jīng)能夠基本滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸要求；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的WiFi6，距離VR理想使用狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)傳輸要求也越來(lái)越近。

整體來(lái)看，有線連接可以提供更為穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，多應(yīng)用于PC VR；無(wú)線連接則更多用在VR一體機(jī)、VR盒子等設(shè)備。由于無(wú)線連接可提供更高的移動(dòng)自由度，為用戶提供了更好的沉浸感，預(yù)計(jì)未來(lái)無(wú)線連接會(huì)逐步取代有線連接方式。

目前主流設(shè)備已經(jīng)在無(wú)線連接上支持WiFi5及藍(lán)牙5.0，少數(shù)產(chǎn)品支持WiFi 6/6E，以及藍(lán)牙5.2。自去年以來(lái)，新發(fā)布的產(chǎn)品開(kāi)始陸續(xù)搭載了WiFi 6/6E、藍(lán)牙5.2+BLE等無(wú)線模組。此外，UWB技術(shù)在AR/VR上也有了一些應(yīng)用。

在供應(yīng)商方面，USB集線器控制器供應(yīng)商主要有英飛凌、Silicon Labs、Microchip和瑞薩電子等廠商；WiFi與藍(lán)牙芯片供應(yīng)商有Nordic、博通、瑞昱、晶晨、恒玄、樂(lè)鑫、博通集成等。

存儲(chǔ)方案，容量越來(lái)越大AR/VR設(shè)備內(nèi)部的存儲(chǔ)包括了閃存、內(nèi)存、NOR Flash、EEPROM等，占了整機(jī)BOM比例的15%左右。跟手機(jī)一樣，AR/VR設(shè)備的容量也會(huì)越來(lái)越大，特別是一體機(jī)的單機(jī)存儲(chǔ)容量。在供應(yīng)商方面，主要有三星、海力士、美光、華邦、安森美、ST、兆易創(chuàng)新、普冉等。

其中內(nèi)存和閃存方面主要是三星、海力士、美光等廠商為主；EEPROM方面，主要以安森美和ST等廠商為主；NOR Flash方面除了華邦和旺宏電子，國(guó)內(nèi)的兆易創(chuàng)新和普冉的份額也不低。

結(jié)語(yǔ)除了上面提到的主要幾個(gè)類別，其實(shí)還有CIS、MCU、電源管理、傳感器等芯片。其中，CIS供應(yīng)商中主要以索尼和三星為主，國(guó)內(nèi)的韋爾股份、格科微和思特威等也可以提供相關(guān)產(chǎn)品；MCU方面，ST是供應(yīng)主力，國(guó)內(nèi)的很多MCU廠商的產(chǎn)品比如兆易創(chuàng)新、靈動(dòng)微、國(guó)民技術(shù)、中微半導(dǎo)體等產(chǎn)商的產(chǎn)品其實(shí)都能滿足需求；電源管理芯片方面，主要的供應(yīng)商有TI、ADI、安森美、理光等；傳感器方面，包括紅外發(fā)射器和接收器、陀螺儀、加速度計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)、麥克風(fēng)等，供應(yīng)商有威世、博世、歌爾股份、瑞聲科技、恒玄等。