芯潮(ID:aichip001)
编 | 韦世玮

导语:虽然现阶段的AR眼镜风口不似当年火爆,但其尚未真正爆发的商用市场依旧值得人们期待。

芯潮10月10日消息,近日,Facebook的硅和技术工程负责人Sha Rabii在Arm TechCon 2019大会上表示,未来一款舒适、时尚的AR眼镜,它需要在显示器、图形、手势跟踪和低功耗处理设计等各个方面都取得重大的技术进步。

同时,Sha Rabii针对未来AR眼镜的发展,也提出了一系列研发人员需要在芯片设计方面作出的突破和努力,包括性能和能耗两大要点。

Arm TechCon作为一个综合性技术盛会,不仅向世界展示了Arm公司覆盖芯片设计、软件开发、平台安全和物联网等领域的世界级芯片架构最新进展,同时,众多知名的高科技公司也将在这场盛会上大秀肌肉,展现自身的技术硬实力,以及对先进的技术创新进行研讨。

一、未来AR眼镜应用将覆盖生活至社交

近年来,谷歌、亚马逊和索尼等各大技术实力雄厚的公司不断争先研发AR眼镜,甚至也有众多新生AR创企不断涌现、入局、厮杀,如Magic Leap、Snap、North和悉见科技等。

Facebook高管描绘AR眼镜未来!芯片架构创新成关键制约

▲Snap推出的第三代可佩戴AR眼镜Spectacles 3

虽然,当下AR眼镜市场的投资热潮逐渐平息,不再似前两年火爆,但仍有许多玩家对这一尚未真正爆发的市场虎视眈眈,不断地研发创新,潜心蓄力就等商用落地大战一触即发。

当关于苹果AR眼镜的发布时间还是个谜时,Facebook也迫不及待地在今年的Arm TechCon技术大会上描绘了他们对未来AR眼镜的愿景。

什么是AR眼镜的未来?

在Sha Rabii看来,未来的AR眼镜不仅可以改善佩戴者在夜间环境下的视力,还能实时翻译标记。

在社交方面,未来的AR眼镜还可以向用户提示他们遇到的人的名字,并创建共享白板。生活方面,它还能鼓励用户选择健康的食物和饮食,另外还能让你在拥挤的房间中进行选择性聆听。

“这种AR技术将是人们的一个助手。”Sha Rabii说:“它既可以连接网络,还可以在你需要的时候,将有用的信息传输到你的耳朵和眼睛里。”

二、芯片低功耗设计将成研发关键

诚然,Sha Rabii对未来AR眼镜的描述很美好。但他也补充说到,这一技术虽可以实现,却不会很快到来。

其中,最大的障碍就是降低硬件的能耗,并同时减少现阶段处理器散发的热量。

“低功耗设计是一个非常独特且关键的因素,它既承担着重任,也决定着我们是否能创造出方才描述的那番愿景。”Sha Rabii说。

话虽如此,Sha Rabii也向芯片研发人员们提出了一些相关的建议和思路。

首先,芯片必须更好地适应其预期的用途。他在提到AR眼镜实例时表示,芯片的性能需要适中,且能效高,这是设计出时尚、轻巧的AR眼镜所需的因素。

同时,在芯片设计的过程中,研究人员还要考虑它散发热量的温度是否符合用户的舒适度。

其次,如何让芯片更高效地利用能量,也是设计人员需要实际考虑的问题。

在Sha Rabii看来,能耗主要是由内存访问和数据移动决定的,数据传输比计算耗能更大。

例如,从DRAM中获取1个字节,要比执行8位加法多花费12000倍的能量,而通过无线方式发送一个字节,则需要30万倍的能量。

Facebook高管描绘AR眼镜未来!芯片架构创新成关键制约

▲Facebook的硅与技术工程负责人Sha Rabii在ARM TechCon 2019上发表演讲

三、创新架构和降低精确度可减少功耗

“硬件设计师需要在实现AI时记住这些差异。”针对未来AR眼镜的芯片研发难点,Sha Rabii说:“目前,流行的模式是将单片加速器作为离散计算元素,将所有AI工作负载都转移到这一元素上。”

但Sha Rabii也说到,这是一个需要大量数据传输的架构,并会影响着芯片功耗。

基于此,他建议一个更好的做法是将AI作为一个深度嵌入的函数,把它分布到系统中的所有计算中。“这种架构将计算带到数据中,因此数据不需要经常移动,从而极大地节省了电能。”Sha Rabii说。

此外,Sha Rabii也提到,研发人员还可以通过其他方法减少AI的能耗。

由于并非所有AI功能都需要同样的精度,且最后1%的精度需要很大比例的计算工作。因此,在可能的情况下,分解工作负载和降低精确度可以让AI系统更加高效。

而这些技术进步,Sha Rabii也将一部分希望寄托在Arm公司,以及Arm公司长期构建的生态系统中。

结语:为未来AR眼镜发展提供新思路

一直以来,Facebook在AR眼镜的人才和研发上投入了大量的精力,试图与苹果、微软等科技巨头,以及Snap、Magic Leap等众多创企玩家一较高下。

Facebook高管描绘AR眼镜未来!芯片架构创新成关键制约

▲苹果AR头显相关专利图

Sha Rabii表示,Facebook期待着未来半导体工艺技术的不断进步,将为芯片带来更好的每瓦性能,以及专注于特定类型的AI专用加速器,以获得更高的性能和更好的能效。

不难看出,当下AR眼镜在研发过程中需要面对的重要技术难题,除了通信技术外,无疑是芯片硬件本身功率和能耗的短板。而Facebook在Arm TechCon 2019大会发表的相关技术观点,也为将来AR眼镜的发展提供了一个新思路。

未来,AR眼镜是否能突破当下难题,真正地走入到千家万户的生活中,成为如智能手机一样的重要工具?时间会告诉我们答案。

文章来源:IEEE Spectrum