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不解决这个问题,VR性能肯定不能提升

不解决这个问题,VR性能肯定不能提升

文/VR次元(微信ID:qqtechvr)

据外媒报道,大卫-科斯林((David Kosslyn)和伊恩-汤普森(Ian Thompson)是VR公司Angle Technologies的创始人。他们的项目已有两年时间,期间获得了800万美元的融资,但是他们很少谈论他们正在打造的虚拟世界,至少在公众场合很少谈论它。但是,可以说,他们打造虚拟现实的方式将会改变电脑硬件和软件之间的关系。在PC电脑或游戏机运行这个虚拟世界的时候,GPU芯片令人意外地发挥出了相当大的作用,为主处理器CPU分担了很重的担子。

GPU是图形处理器的缩写。这种芯片的设计最初是为了更好地呈现游戏或其他软件的画面。它将会在Angle公司开发的虚拟世界中继续发挥这种重要的作用。但是,这并不是它的全部作用。科斯林和汤普森还将其他无数种任务分派给了GPU芯片,因为GPU芯片很擅长平行处理大量计算任务。每块芯片基本上都能够独立运行。科斯林和汤普森称,由于这些芯片能够同时处理成百上千个数字任务,你甚至都会产生错觉,以为来到了另外一个世界。

从CPU向GPU和可替代芯片的转变

在最开始打造虚拟世界的时候,科斯林和汤普森让电脑主处理器CPU承担了大多数任务。但是,这样做行不通。科斯林解释说,他们曾用CPU来创造现实世界中的物体,例如树木、灌木丛和石头等等。将每个物体载入CPU中需要大约五分之一毫秒的时间——这个时间是很长的,因为需要载入的物体难以计数。

“如果你要载入的物体数量增加到1000万个,那么CPU就会被这些任务彻底压垮。”科斯林说,“我们曾想,‘天呀,要是我们能够并行不悖地同时快速处理这些任务该有多好。’这就是GPU现在做的、而且擅长做的事情。”

他们转向GPU的做法实际上反映了硬件和软件世界发生的大转变。数十年来,个人电脑芯片的处理能力每18个月左右就会增加一倍,这就是人们常说的摩尔定律。但是,近些年,这种趋势开始减弱,尽管现在软件应用程序需要的处理能力比以前强大得多。“有人说摩尔定律死了。”谷歌(微博)芯片工程师诺姆-久皮(Norm Jouppi)说,“我倾向于说摩尔定律退休了,因为它还没有完全死亡,只是不像以前那么管用了。”现在的结果是,各个公司和编程员都开始将工作任务从CPU转移走,转向其他各种各样的替代处理器。如果一块芯片无法提供足够的处理能力,那么他们就会使用很多块芯片。

这些变化已蔓延到了谷歌、Facebook微软亚马逊等的大型数据中心。由于它们各种各样的在线服务已不能只依靠CPU来处理所有的任务,因此这些公司开始将主要的处理任务转移到了GPU芯片、可编程芯片FPGA和定制芯片上,例如久皮在谷歌帮助设计的AI芯片。神经网络和其他形式的AI通常是这种转变的驱动力。

这种变化是很大的,它在全球芯片市场上掀起了很大的波澜。全球最大GPU芯片制造商英伟达的财富正在急剧增长。英特尔虽然在GPU市场上并没有多大的份额,但是它已斥资数十亿美元收购很多制造FPGA芯片和AI芯片的公司。

VR是促使芯片革命的最大驱动力

现在,这种转变也迁移到了互联网的另一端,拓展到了PC电脑和游戏机上。神经网络也将会促使PC电脑和游戏机发生变化。但是,从长远来说,虚拟现实可能是更大的驱动力。随着虚拟现实的出现,很多处理任务发生在客户端,而不是数据中心。虚拟现实必须进行实时操作。它抽不出毫秒多余的时间将其计算任务通过网络传输到数据中心。这样会影响效果。同样地,它也抽不出毫秒多余的时间通过客户端的主处理器完成所有的计算任务。“有些任务是无法在CPU上完成的。”科斯林说。

为了实现他们的虚拟世界,科斯林和汤普森正在设法利用高端PC电脑和游戏机上额外的GPU处理能力。“我们正在想法设法地利用GPU芯片几微秒的空余时间,让它除了处理图片外,还能承担一些其他任务。”汤普森说。但是,从长远来说,随着虚拟现实变得越来越流行——以及越来越复杂——这可能会促使硬件供应商在PC电脑和游戏机上提供更强大的GPU处理能力。设备制造商还可能会将GPU芯片或其他可替代芯片推广到VR头戴式设备中,以便让这些芯片无须借助PC电脑或游戏机之力就能够运行。这种趋势还可能会蔓延到智能手机上,因为人们通常用智能手机来代替专门的头戴式设备。

英伟达消费者VR总经理泽维-格林斯坦(Zvi Greenstein)称,该公司认为虚拟现实是一个巨大的商机。科斯林和汤普森警告称,为GPU芯片开发代码的工具还显得很粗糙,但是像英伟达这样的公司已在努力改变这种状况。

英特尔虚拟现实和游戏部门总经理弗兰克-索奎(Frank Soqui)质疑到底会有多少VR开发者会真的将任务转移到GPU上。但是,有一点要记住,英伟达是英特尔的主要竞争对手之一,英伟达的主营业务就是GPU。然而,索奎确实认为,市场将会继续向可替代的处理器转变。英特尔最近收购了初创公司Movidius——该公司专门为一些可以感应周围世界的设备(例如机器人和无人驾驶汽车)打造专门的芯片。但是,索奎称,Movidius芯片还能帮助VR头戴式设备处理真实世界中发生的事情,例如指示你前往目的地的方向。

与此同时,微软已为其全息增强现实头显Hololens打造了一款专门的处理器,帮助该设备跟踪你的一举一动。说到底,这不过是又一个计算任务从CPU转向其他可替代芯片的例子。

结果呢?像科斯林和汤普森这样的开发商必须跳出常规思维,思考如何打造他们的软件。但是,这只是这种变化的一种结果。它还意味着全球芯片市场上另一个转变,即进一步转向GPU芯片或其他可替代处理器。值得指出的是,虚拟现实的未来发展将会完全不同于开发者仅依靠CPU处理大多数任务时候的样子。虚拟现实将会变得好得多、快得多。(编译/乐学)

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