CES Asia 2016剛剛結束,VR毫無懸念的成為關注的焦點。索尼、微軟、HTC、三星、谷歌等公司展出了自家的VR產品,參觀者也樂此不疲地試用著各種VR設備。VR這么火爆,一定會吸引不少人入局,那么目前都有哪些針對VR芯片解決方案?
本文電子發燒友小編將帶來國內外VR主控芯片以及解決方案。
驍龍820參數
驍龍820采用了高通自主設計的64位架構,采用了四個Kryo核心,最高主頻2.2GHz,使用三星14nm FinFET工藝生產,支持快速充電3.0技術,搭載的圖形處理芯片為Adreno 530,DSP數字信號處理器為Hexagon 680,在影像處理能力上采用了全新的Spectra 14-bit雙ISP處理器,最高能夠支持2800萬像素/30fps,吞吐量可以達到1.2GPix/sec(每秒12億像素)。
驍龍820支持雙通道內存LPDDR4-1866,支持eMMC 5.1、UFS2.0(Gear3)、SD 3.0(UH S-I),支持USB 3.0輸入輸出,并且支持通用貸款壓縮技術。
驍龍820處理器基帶芯片參數:820繼續強勢領跑,搭載全新的X12 LTE調制解調器,采用了WTR3925第四代LTE多模收發器,支持全球頻段,支持全頻段的TDD-LTE和FDD-LTE,支持WCDMA (DB-DC-HSDPA/DC-HSUPA)、TD-SCDMA、CDMA 1x/EVDO以及GSM/EDGE,支持LTE Cat.12,下載最高速度600Mbps、支持LTE Cat.13,上傳速度最高達150Mbps,并且搭配WTR3950收發器還可以支持未授權頻譜上的LTE-U。
驍龍820處理器無線網絡參數:驍龍820搭載了高通VIVE 802.11ac,支持三頻段Wi-Fi,支持高通夏天推出的2X2 MU-MIMO(多用戶多入多出)技術。
驍龍820 VR軟件開發套件
高通的驍龍VR SDK將在第二季度放出,可以大大簡化VR應用的開發,包括游戲、360度視頻、交互式教育和娛樂等等。
高通稱,該開發包可以大大降低渲染延遲,支持立體渲染和鏡頭矯正、色彩矯正、畸變矯正等,最高分辨率3200×1800,幀率60fps。
高通表示,驍龍820 VR應用不僅支持手機、平板燈移動設備,也完全可以放在頭盔里,不再需要額外的高端PC平臺。
Pico Neo開發者版無需手機即可使用,采用分體式一體機設計,處理器、內存和電池等放在獨立的手柄中,通過Type C數據線與頭顯進行連接,售價3399元。發布會上除了發布Pico Neo以外還發布了PUI,外置位置追蹤套件,Pico行業應用解決方案,以及最新版的Pico SDK。
中科創達驍龍 820 VR 一體機參考設計
中科創達發布的基于驍龍 820 VR 一體機參考設計,包括屏幕、光學、到 PCBA、散熱設計等多方面,同時搭載了自主研發的 VR OS,針對底層驅動及能效比優化、延時畸變動作追蹤算法、Android M 裁剪、優化及上層應用和 launcher 等的全套 turnkey 解決方案。
此參考設計基于高通驍龍 820 平臺,可選用單眼 1440x1440/90Hz 或 2560x1440/75Hz 等屏幕,搭配 95°水平視場角鏡頭,延時低于 19 毫秒 (頭部姿態數據傳輸延時: 3ms, 軟件算法處理以及進程調度: 2ms, 數據渲染與屏幕顯示并行處理: 13.3ms,總共 18.3ms)。同時此設計支持雙頻 WIFI、藍牙 4.1 高速傳輸、高通快速充電等功能。
在整機操作系統層面,中科創達 VR OS 從 Kernel、Runtime 和 Framework 三個層面進行深度的定制,通過自有的深度優化和核心算法,將 Android 原生的延遲從近 80ms 降低到 19ms 以內。同時,針對 VR 顯示和延遲方面,中科創達還重點研發了相關核心算法,包括:ATW、Frontbuffer rendering、Context Priority、畸變 / 色散矯正、Sensor fusion 等。
VR 應用開發商可以利用該參考設計平臺驗證相關個性化應用、第三方交互等軟件開發的效果,并評估相關應用的最佳體驗效果。VR 廠商可以利用該平臺迅速進行產品化,甚至 2 個月將產品推向市場。
聯發科Helio x30
聯發科發布了第一代十核心手機處理器Helio X20/X25,但這還只是個開始,聯發科早就開始準備第二代十核了,型號叫做Helio X30。
據稱,Helio X30將會配備兩個2.8GHz A57、四個2.2GHz A53、四個2GHz A53核心,采用10nm工藝。
GPU圖形核心將會拋棄ARM Mali,改而回歸聯發科使用更多的Imagination PowerVR,而且是定制版的PowerVR 7XT系列,但仍然只有四個核心。
另外,Helio X30還會支持2600萬像素攝像頭、雙主攝像頭、VR虛擬現實,并整合全網通基帶,最高支持LTE Cat.13。
Helio X30將會在年中推出,年底量產,并且將會支持LPDDR4,UFS,通過插入手機對2kx2k顯示VR的支持,定位旗艦手機。
三星Exynos8890
Exynos 8890八核處理器是三星第二個基于14nm FinFET制程的SoC。和Exynos 7420不同,這次Exynos 8890是真正的整片方案,集成了CPU/GPU/ISP和最新的LTE Cat.12/13基帶。而采用了三星首個64位ARMv8構架的CPU,這也就是之前傳聞中的Mongoose(貓鼬)構架。
CPU部分由4核貓鼬+4核A53組成,強化了多核心調度能力,增強了多任務/進程性能,可以更好地提升8核心的利用效率。
GPU部分雖然三星官方沒怎么提及,但為Mali-T880 MP12的規格異常狂暴,足有12個圖形核心,暴打了麒麟950的Mali-T880 MP4。官方宣稱這是為了沉浸式的3D游戲和虛擬現實體驗做準備。
基帶方面也追上了基帶狂魔高通,下行Cat.12,最高下載速度可達600Mbps;上行Cat.13,最高上傳速度可達150Mbps(已經和國內4G的下載速度持平…)和驍龍820持平。
意法半導體STM32
基于ARM Cortex-M4的STM32F4系列MCU采用了意法半導體的NVM工藝和ART加速器,在高達180 MHz的工作頻率下通過閃存執行時其處理性能達到225 DMIPS/608 CoreMark,這是迄今所有基于Cortex-M內核的微控制器產品所達到的最高基準測試分數。
由于采用了動態功耗調整功能,通過閃存執行時的電流消耗范圍為STM32F410的89 μA/MHz到STM32F439的260 μA/MHz。
STM32F4系列包括八條互相兼容的數字信號控制器(DSC)產品線,是MCU實時控制功能與DSP信號處理功能的完美結合體:
高級系列
? STM32F469/479 – 180 MHz CPU/225 DMIPS,高達2 MB的雙區閃存,帶SDRAM和QSPI接口,Chrom-ART Accelerator?、LCD-TFT控制器和MPI-DSI接口
? STM32F429/439 – 180 MHz CPU/225 DMIPS,高達2MB的雙區閃存,具有SDRAM接口,Chrom-ART Accelerator? 和LCD-TFT控制器
? STM32F427/437 – 180 MHz CPU/225 DMIPS,高達2 MB的雙區閃存,具有SDRAM接口、Chrom-ART Accelerator?、串行音頻接口,性能更高,靜態功耗更低
基礎系列
? STM32F446 – 180 MHz/225 DMIPS,高達512 KB的Flash,具有Dual Quad SPI和SDRAM接口
? STM32F407/417 – 168 MHz CPU/210 DMIPS,高達1MB的Flash,增加了以太網MAC和照相機接口
? STM32F405/415 – 168 MHz CPU/210 DMIPS,高達1MB的Flash、具有先進連接功能和加密功能
基本型系列
? STM32F411 – 100 MHz CPU/125 DMIPS,具有卓越的功率效率,更大的SRAM和新型智能DMA,優化了數據批處理的功耗(采用批采集模式的動態效率系列)
? STM32F410 – 100 MHz CPU/125 DMIPS,為卓越的功率效率性能設立了新的里程碑(停機模式下89 μA/MHz和6 μA),采用新型智能DMA,優化了數據批處理的功耗(采用批采集模式的動態效率?系列),配備真隨機數發生器、低功耗定時器和DAC
? STM32F401 – 84 MHz CPU/105 DMIPS,尺寸最小、成本最低的解決方案,具有卓越的功耗效率(動態效率系列)
應用
三星Gear VR進行拆解后發現其中采用的主控芯片正是意法半導體的微控制器32F401 A5009V0 TW 435,也就是STM32F4系列的STM32 32-bit ARM Cortex-M4微控制單元。
在現有其他VR設備中,很多也是采用這一系列的微控制器。
瑞芯微RK3399
超強大小核CPU架構+超強Mali-T860MP4 GPU
RK3399的CPU采用big.LITTLE大小核架構,雙Cortex-A72大核+四Cortex-A53小核結構,對整數、浮點、內存等作了大幅優化,在整體性能、功耗及核心面積三個方面都具革命性提升。
RK3399的GPU采用四核ARM新一代高端圖像處理器Mali-T860,集成更多帶寬壓縮技術:如智能迭加、ASTC、本地像素存儲等,還支持更多的圖形和計算接口,總體性能比上一代提升45%。
RK3399性能優勢
不僅在CPU與GPU上更為先進,瑞芯微RK3399處理器還具備以下獨家優勢:
1、集成雙USB3.0 Type-C接口,支持Type-C的Display Port音視頻輸出。
2、雙ISP像素處理能力高達800MPix/s,支持雙路攝像頭數據同時輸入,支持3D、深度信息提取等高階處理。
3、MIPI/eDP接口,支持2560×1600屏幕顯示和雙屏顯示。
4、HDMI2.0接口、H.265/H.264/VP9 4K@60fps高清視頻解碼和顯示。
5、內置PCI-e接口,支持基于PCI-e的高速Wi-Fi和存儲擴展。
6、支持8路數字麥克風陣列輸入。
7、全面系統支持:兼容 Android、Linux等操作系統。
基于RK3399的VR解決方案
1、超強4K 360全景視頻解碼能力,兼容普通2D和3D片源
對于沉浸式體驗的VR產品而言,360度視頻體驗是來自于消費市場的硬性需求。在360度VR影院、360度VR視頻應用、360度VR短片等應用的強力推動下,硬件設備支持360度全景視頻將成為VR產品的硬件標配。瑞芯微Rockchip旗下主流處理器可支持達4K分辨率的360度全景視頻解碼,并且還兼容普通2D和3D片源,對應用層提供足夠強大硬件解決能力。
2、針對VR的深度優化的低時延技術,總體小于20ms,相比未優化的Android系統提升5倍以上
VR的體驗實際上需要經過復雜的技術處理流程。從傳感器采集、傳輸、游戲引擎處理、驅動硬件渲染畫面、液晶像素顏色切換,最后到人眼看到對應的畫面,中間經過的每一個步驟都會產生延遲。目前全球公認的普通人可接受的VR延遲是低于20ms,否則會引起眩暈、嘔吐等強烈不適。目前大部分VR設備并不達標。
要達到理想數值,需硬件與軟件整體優化、配合。瑞芯微Rockchip采用低延遲渲染的技術,在保證位置不變的情況下, 把渲染完的畫面根據最新獲取的傳感器朝向信息計算出一幀新的畫面, 再提交到顯示屏。結合驅動級、圖像引擎級的優化,最終可呈現舒適的視覺環境,比未優化的Android系統提升5倍以上。
3、顯示刷新幀率高于75Hz
屏幕刷新率是直接對VR產品體驗造成巨大影響的重要參數指標。瑞芯微Rockchip支持高達75Hz以上的屏幕刷新率。遠超出普通消費級VR產品60Hz刷新率的標準。足夠高幀率的解決方案,將迅速消滅產業門檻,利于更多品牌與廠商迅速切入。
4、支持2K/雙FHD高分辨率屏幕
針對VR顯示硬件支持,瑞芯微Rockchip已支持2K/雙FHD高分辨率屏幕。這一硬件規格也是當前VR產品中高端的主流配置,利于應用其方案終端產品的快速量產。
5、支持光學軟件反畸變、反色散、瞳距調節算法
瑞芯微Rockchip在VR軟件技術上優化極具針對性。針對VR產品產生的畸變、色差、邊緣模糊等問題,通過軟件檢測與修正,可自動實現反畸變、反色散、瞳距調節算法。而這對終端量產而言,則具有極大優勢,彌補傳統硬件廠商在軟件技術領域的不足,減小品牌廠商在硬件軟件、研發成本上的投入和時間。
6、支持軟件及硬件兩種左右分屏方式
瑞芯微Rockchip左右分屏技術已相當成熟,可支持軟件及硬件兩種左右分屏方式。不僅可絕佳地自動適配分辨率,還能主動優化確保穩定性。另外,基于底層圖像技術,貼圖、光影、畫面細膩度、畸變控制均可達到最佳視覺體驗效果。在游戲、3D電影體驗時,沉浸感強烈。
7、支持主流平臺的游戲引擎
作為ARM體系的核心合作伙伴,瑞芯微Rockchip主流的旗艦芯片方案均具有較高性能的CPU與GPU。例如我們熟知的Mali-T760以及最新的Mali-T860。基于更高端的圖像處理器,瑞芯微Rockchip在VR產品上,支持主流游戲引擎技術,包括Unity中的Geomerics Enlighten全局實時光引擎等等。為VR游戲、視覺中的圖像光影、場景、貼圖、細節光照效果等提供更華麗的視覺效果。
全志H8/A8芯片
全志H8八核基于臺積電最新領先的28納米制造工藝,采用8個ARM Cortex-A7內核,支持8核心同時2.0GHz高速運行,同時搭配Imagination 旗下強勁的PowerVR SGX544 圖像處理架構, 工作頻率可達700M左右。
多媒體方面, H8支持多格式1080p@60fps視頻編解碼,支持H.265/HEVC視頻處理,集成8M ISP圖像信號處理架構,可支持800萬像素攝像頭。 顯示方面,H8支持HDMI 1080p@60fps顯示,支持HDCP V1.2協議,支持HDMI CEC。此外,H8集成了全志新一代麗色顯示技術,圖像顯示質量進一步提升。事實上,H8芯片最早是應用于電視盒子。
全志VR一體機方案——H8vr
全志科技推出的H8vr視頻一體機解決方案的優勢正是能實現量產化,并且在延時、功耗以及多媒體方面進行了優化。
據悉,這個方案擁有開放的硬件系統平臺,開放H8vr系統SDK,其成品價在千元左右,可實現量產。具體來講,還方案基于全志VR專用芯片打造,針對底層算法進行優化融合ATW(異步時間扭曲)、FBR(前緩沖渲染)等,并采用了針對Android系統進行深度優化的Nibiru VR一體機系統。
作為一大亮點,全志H8vr視頻一體機解決方案具有“低發熱、低功耗、高集成度”特點,且電池更小重量更輕,在減輕的頭盔的重量的同時也解決了頭盔本身的散熱問題。除此以外,該方案還支持最高4K@60fps全景視頻,在sensor、GPU、顯示到光學鏡片,均經過深度的合作優化,支持豐富的交互方式,確保了VR一體機性能及流暢的UI體驗。
盈方微電子定制VR芯片
2015年11月9日,騰訊miniStation微游戲機 的發布,吸引多方關注。
騰訊miniStation的重大/奇異功能如下:
1. 用手機無線操控電視端顯示的游戲;
2. 無論視頻還是游戲,延遲非常低;
3. 支持雙人同屏游戲,一個用手柄,一個用手機;
4. 可以順暢地用手機實現支付;
5. 通過在手機上打字,即可與游戲機游戲內的玩家交流;
6. 聲稱與FIFA合作,玩家在外可用手機玩經理模式,回家在游戲機上玩對戰模式;
7. 可以支持VR頭顯設備,可能是用一根線與VR頭顯連接,也可能另有玄妙。
經過拆解 芯片上醒目地印有兩個Logo:Tencent、INFOTM。其中INFOTM是“上海盈方微電子”的公司的英文名稱,這是一家專業集成電路設計公司,專注于移動互聯網終端應用處理器芯片的研發。
如此看來,這塊定制芯片應該就是騰訊委托盈方微電子設計、加工而成,然后雙方在芯片上共同留有Logo,形成雙品牌。
據悉,這顆定制的芯片的基本信息和功能:
1.內部采用高性能128位的處理器,據稱不同于目前主流的64位處理器,在數據處理方面執行效率更高;所以可以實現超低延遲的數據處理。
2.可并行處理多通道多媒體數據,包括音頻、視頻和互動數據;
3.采用了先進的圖像處理和傳輸技術;這些應該都是實現超高無線跨屏傳輸的重要技術。
4.針對VR技術進行了專門的算法優化。將更多新技術融入未來想象空間中。
但關于該芯片更多的細節無法獲得,據稱這涉及到跟騰訊簽署的保密協議。
評論