微軟(Microsoft)近日首度透露了其增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)頭戴式設(shè)備HoloLens內(nèi)部的客制化視覺處理器芯片細(xì)節(jié)；該款芯片的處理能力達(dá)到每秒1兆(trillin)次畫素運(yùn)作(pixel-operations)，功耗比采用代號Cherry Trail的英特爾(Intel)Atom系列核心之主機(jī)處理器的4W還低。zI1esmc

該HoloLens處理單元(HPU)融合來自5個(gè)攝影機(jī)鏡頭、一個(gè)深度傳感器以及運(yùn)動(dòng)傳感器的輸入信息，將之壓縮并傳送到Intel的主處理器SoC；此外HPU還能辨識手勢以及涵蓋多個(gè)房間的地圖環(huán)境。微軟在今年稍早介紹了HoloLens的主要功能內(nèi)容，但并未公開其HPU細(xì)節(jié)。zI1esmc

微軟評估了包括來自Movidius等供貨商的市售計(jì)算機(jī)視覺芯片，卻發(fā)現(xiàn)并沒有任何一款產(chǎn)品能以其要求的性能、延遲以及功耗目標(biāo)處理所有算法；而后來的客制化HPU是采用28納米臺積電(TSMC)制程，內(nèi)含24顆Tensilica數(shù)字信號處理器(DSP)核心以及8Mbyte的高速緩存， 在尺寸僅12x12mm的芯片封裝中納入了6500個(gè)邏輯閘和1Gbyte容量的LPDDR 3。

HPU的運(yùn)算引擎整合了Tensilica DPS核心以及多個(gè)加速器（來源：Microsoft）zI1esmc

在近日于美國硅谷舉行的Hot Chips大會上介紹HPU的微軟杰出技術(shù)人員Nick Baker表示，選擇Tensilica核心有部份原因是考慮其彈性，微軟在核心中添加了300個(gè)客制化指令集：“如果你無法添加客制化指令集，最后可達(dá)到的數(shù)學(xué)運(yùn)算密度不會是你需要的?！?span style="display:none">zI1esmc

HPU芯片混合采用獨(dú)立的加速器(accelerator)，以及與DSP核心緊密耦合的加速器，在一個(gè)純軟件版本達(dá)到整體200倍的加速；Baker表示：“我們盡可能按照需要采用可編程元素以及固定的功能硬件，以達(dá)到我們需要的性能目標(biāo)；”芯片的軟件程序代碼包含多樣化的算法:“具備不同的成熟度、數(shù)學(xué)運(yùn)算以及內(nèi)存存取模式。”zI1esmc

Baker透露，HoloLens的開發(fā)分成硬件、軟件、用戶體驗(yàn)與性能等不同團(tuán)隊(duì)同時(shí)進(jìn)行：“我們在這個(gè)項(xiàng)目上將共同設(shè)計(jì)發(fā)揮到極致；”他并強(qiáng)調(diào)，微軟內(nèi)部就有能力可將軟件仿真(simulation)測試結(jié)果，轉(zhuǎn)化為也能在最終硬件成果上執(zhí)行的硬件仿真(emulation)程序：“所有工作都在Windows 10開發(fā)期間同時(shí)進(jìn)行?！?span style="display:none">zI1esmc

在3月份上市定價(jià)3000美元的HoloLens開發(fā)工具包就內(nèi)含了HPU；不過對于HPU是否將有更新計(jì)劃，或是微軟何時(shí)會推出消費(fèi)者版本的HoloLens，Baker婉拒發(fā)表意見。展望未來，Baker認(rèn)為設(shè)計(jì)工程師們會將頭戴式設(shè)備進(jìn)一步推向8K分辨率，以及支持更寬廣的視野。zI1esmc

“注視點(diǎn)渲染(Foveated rendering，也就是將用戶目標(biāo)聚焦范圍以外的任何景物維持模糊化的一種方法)可望變得越來越普及…以及各種不同分辨率的顯示器也可能出現(xiàn)；”Baker表示：“我們需要思考這樣的趨勢對GPU、互連技術(shù)以及面板產(chǎn)業(yè)等整個(gè)供應(yīng)鏈會帶來什么影響。”
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