VR元年可謂遍地喧嘩，各展神通的參與者在經(jīng)歷市場(chǎng)的“沖刷”之后，也漸從情感過(guò)渡到理智，為提升終極“體驗(yàn)”價(jià)值不斷進(jìn)行升級(jí)和再造。

　　ARM多媒體處理器事業(yè)部圖形處理器產(chǎn)品經(jīng)理Anand Patel認(rèn)為，VR市場(chǎng)是一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈的新機(jī)會(huì)，無(wú)論是芯片廠商、硬件廠商、供應(yīng)商、內(nèi)容供應(yīng)商等將有自己的機(jī)會(huì)，而從底層技術(shù)出發(fā)，以往針對(duì)智能手機(jī)和平板SoC基礎(chǔ)之上為VR做優(yōu)化的方法已然不是長(zhǎng)久之計(jì)，迫切需要新的IP助力提升體驗(yàn)。

　　從系統(tǒng)層面來(lái)構(gòu)建

　　體驗(yàn)的升級(jí)是VR普及落地的關(guān)鍵。“因?yàn)閂R應(yīng)用對(duì)性能的要求高企，需要大量的計(jì)算能力和圖形性能，不能只單靠GPU、CPU核心的協(xié)助，還需要傳感器、視頻編解碼器的支持，需要支持更高的分辨率。” Anand Patel指出，“因而應(yīng)從系統(tǒng)層面來(lái)看待和利用不同IP核的特色，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)運(yùn)算方案，達(dá)到高體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)?！?/p>

　　Anand Patel 進(jìn)一步提到，“一個(gè)好的VR體驗(yàn)，總延時(shí)控制在16毫秒，而下一代需求則在10毫秒以下，其中圖形處理延時(shí)在4毫秒之內(nèi)。圖像刷新率要從目前的60 Hz達(dá)到120Hz、屏幕分辨率將從1080P達(dá)到4K量級(jí)?！?/p>

　　“因而，在系統(tǒng)層面應(yīng)注重一是GPU多核可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)，支持不同VR運(yùn)算要求。二是擴(kuò)展API接口，減少延時(shí)。三是提供全屏抗鋸齒或全屏反走樣功能，更好地提升體驗(yàn)。四是需要在視頻IP中引入幀緩沖壓縮（AFBC）的技術(shù)，可在節(jié)省50%的帶寬、降低功耗的同時(shí)提升性能。”Anand Patel總結(jié)說(shuō)。

　　雖然ARM每年都會(huì)定期更新其芯片架構(gòu)，但回歸到VR元年，提升對(duì)VR的支持成為ARM新型移動(dòng)芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)理念。ARM新推出的CPU核Cortex-A73及GPU核Mali-G71兩者均提升了對(duì)移動(dòng)VR的支持力度，不僅基于相應(yīng)架構(gòu)設(shè)計(jì)制造的芯片有望用于2017年各大智能手機(jī)廠商推出的旗艦機(jī)型，同時(shí)也適用于移動(dòng)VR設(shè)備，“雙保險(xiǎn)”意味著移動(dòng)VR體驗(yàn)將并行再上新臺(tái)階。

　　需要什么樣的強(qiáng)IP？

　　我們知道，GPU的能力以及配套的深度算法是決定VR體驗(yàn)的關(guān)鍵因素，它決定了是否能滿足延時(shí)及屏幕刷新率這兩大VR關(guān)鍵指標(biāo)。

　　ARM推出了全新一代的圖像處理引擎Mali-G71，成為首個(gè)使用ARM第三代架構(gòu)Bifrost的GPU。ARM處理器部門(mén)技術(shù)總監(jiān)兼研究員Peter Greenhalgh稱，Cortex-A73在微架構(gòu)上做了很多的優(yōu)化，在發(fā)射隊(duì)列和平衡算法上做了高度提升。相比于此前最高端的Mali-T880系列，Mali-G71圖形性能提高50%，功效提高20%，外部?jī)?nèi)存帶寬可節(jié)省20％。同時(shí)配置靈活，最多可達(dá)32個(gè)，對(duì)于圖形性能要求較高的VR設(shè)備可配置更多的核心數(shù)。

　　而CPU亦在向支持更復(fù)雜的處理運(yùn)算、更好的渲染、更低的功耗需求邁進(jìn)。有這樣一組對(duì)比的數(shù)字，新的CPU核Cortex-A73和前代Cortex-A72相比，功效提升30%，性能提升30%。此外，A73支持big-LITTLE架構(gòu)，可與A53和A35組成大小核。與八核A53相比，A73雙核 A53四核在多核性能上可以提升30%，單線程的性能可以提升90%。“可以說(shuō)，A73的顯著優(yōu)勢(shì)在于高效能、低功耗、小面積，這些優(yōu)勢(shì)使得A73非常適合應(yīng)用于VR設(shè)備?！?Peter Greenhalgh指出。

　　視頻處理器和顯示處理器也是VR/AR流暢運(yùn)行的核心保障。除CPU、GPU之外，ARM Mali多媒體IP組合還開(kāi)發(fā)了新一代視頻處理器和顯示處理器。Mali-V550是全球第一款單芯片單核心即可同時(shí)支持H.265 HEVC格式視頻編解碼的，單核心可以最高支持1080p/60fps，如堆疊八個(gè)核心則可支持4K/120fps。其顯示處理器“Mali-DP650”搭配ARM CoreLink MMU-500系統(tǒng)總線，支持多種顯示屏分辨率，同時(shí)也能輕松支持3840×2160 4K分辨率和60fps幀率。Peter Greenhalgh宣稱，Mali多媒體IP組合可支持自適應(yīng)可伸縮紋理壓縮（ASTC）以及幀緩沖壓縮（AFBC），針對(duì)VR設(shè)備可大幅縮減近50%的系統(tǒng)帶寬需求，并可跨多個(gè)核心進(jìn)行完整的效能調(diào)整，提供高畫(huà)質(zhì)解析度以及節(jié)能效果。

　　配套技術(shù)全面升級(jí)

　　除了在IP核方面全面升級(jí)之外，ARM在配套技術(shù)層面也做了相應(yīng)改進(jìn)。如在API層面，為了提升移動(dòng)VR的開(kāi)發(fā)與體驗(yàn)，高端Mali系列都已經(jīng)開(kāi)始支持全新的Vulkan API。

　　2月Vulkan API首個(gè)正式版本發(fā)布，成為一個(gè)跨平臺(tái)、高效能、免費(fèi)的開(kāi)放API標(biāo)準(zhǔn)。ARM多媒體處理器事業(yè)部GPU架構(gòu)師Sean Ellis表示，對(duì)于VR設(shè)備來(lái)說(shuō)，“延遲”是一個(gè)非常影響體驗(yàn)的問(wèn)題，Vulkan的優(yōu)勢(shì)在于可讓軟件開(kāi)發(fā)者創(chuàng)造更快更低延遲的VR體驗(yàn)。VR引擎只需添加一個(gè)Vlukan后臺(tái)，即可將計(jì)算核心和圖形渲染進(jìn)行統(tǒng)一管理，無(wú)需使用單獨(dú)的計(jì)算API和圖形API進(jìn)行連接，大大提高M(jìn)ali系列GPU利用率，并大幅減少開(kāi)發(fā)和優(yōu)化時(shí)間，為基于Mali系列的VR/AR產(chǎn)品帶來(lái)更出色的體驗(yàn)。未來(lái)Vulkan將會(huì)替代桌面的OpenGL和移動(dòng)平臺(tái)的OpenGL ES。

　　為便于VR產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者進(jìn)一步挖掘Mali的性能，ARM還推出了Mali VR SDK，無(wú)需任何額外的引擎與中間件支持，即可幫助開(kāi)發(fā)者更快的創(chuàng)建VR應(yīng)用，同時(shí)進(jìn)一步提為用戶帶來(lái)更高的性能和視覺(jué)體驗(yàn)。

　　在這里還不得不提ARM針對(duì)VR內(nèi)容開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)——Enligten動(dòng)態(tài)全局光照技術(shù)。據(jù)介紹，Enlighten技術(shù)是先對(duì)整個(gè)畫(huà)面關(guān)系做一個(gè)預(yù)計(jì)算，歸納幾何圖形，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)實(shí)時(shí)直接光源創(chuàng)造如復(fù)合反射效果、折射、陰影等先進(jìn)特效，實(shí)現(xiàn)更逼真的光影效果。不僅可保證實(shí)時(shí)光線的渲染，同時(shí)降低CPU的運(yùn)算負(fù)載，實(shí)現(xiàn)運(yùn)算成本和高品質(zhì)的平衡。今年5月ARM還宣布已將Enligten技術(shù)授權(quán)給澳洲公司 Yugen，用來(lái)制作VR版的樣板房。Enligten也將成為VR領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。

　　專門(mén)的VR芯片將成可能

　　VR的征程一直在路上，各方集結(jié)發(fā)力，只為讓VR體驗(yàn)更佳、產(chǎn)業(yè)鏈更完整、內(nèi)容更強(qiáng)大、應(yīng)用更廣泛，因而亦產(chǎn)生一些新的變革態(tài)勢(shì)值得關(guān)注。

　　從IP層面考量，隨著未來(lái)VR市場(chǎng)壯大，專門(mén)的VR芯片開(kāi)發(fā)也將成為可能，甚至?xí)霈F(xiàn)獨(dú)立的GPU，Google的Project Tango就有設(shè)計(jì)專門(mén)負(fù)責(zé)3D處理的芯片。

　　此外，優(yōu)化不能只是芯片廠商的事情，VR硬件廠商也要著力拼優(yōu)化。尤其是業(yè)界看好的移動(dòng)VR，需要為適配手機(jī)做了系統(tǒng)的深度定制，充分優(yōu)化和適配的算法是可以在現(xiàn)有硬件條件下做出效果提升的。就像已經(jīng)高度標(biāo)準(zhǔn)化的智能手機(jī)一樣，真正的差異在于硬件廠商自己能做的事情。

　　業(yè)內(nèi)人士表示， VR特別需要的渲染速度，靠硬件性能死扛的話會(huì)非常難。還有功耗，它跟軟件優(yōu)化關(guān)系也很大，未來(lái)靠制程工藝降低功耗會(huì)越來(lái)越難，因而VR硬件廠商的力道還是要使在做好優(yōu)化上。雖然IC廠商也在著力解決算法層的適配問(wèn)題，但擁有算法能力的公司仍將保持優(yōu)勢(shì)。

　　VR硬件開(kāi)發(fā)注重的是實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)、沉浸式方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、SDK、開(kāi)發(fā)者工具的整合方案，而不是簡(jiǎn)單的適配和組裝就上市的事。既然我們已處于VR/AR的科技前沿，每一個(gè)新出現(xiàn)的問(wèn)題都需要花時(shí)間思考，看是否有解決它的新穎方法，而不是回到上一代應(yīng)用程序并且重新構(gòu)建，正所謂“不破不立”。