作者 | Chenglin Pua（馬來西亞），編審 | 于百程
元宇宙在2021年得到莫大的關注。先是Meta的“All In”政策，再來是其他大公司例如微軟、英偉達、百度、騰訊、位元組跳動等國内外公司的進軍以及布局。在資本的炒作下，元宇宙已經成為了下一個兵家必争之地，許多企業都争着吃下這一個大蛋糕。
而縱觀元宇宙，主要可以為四個方面，即硬體、軟體、服務、内容和應用。當中給予元宇宙和現實世界之間連接配接的主要是硬體。越加先進的硬體會使得人們能夠在元宇宙有更好的體驗以及讓元宇宙産業鍊成熟化。那麼究竟元宇宙的建設需要哪些硬體的支援？
晶片
晶片是元宇宙的“基礎糧食”。
2021年11月9日，英偉達在自家舉辦的全球性行業技術峰會GTC大會上，向市場釋出了一次重大的業務更新公告，即英偉達未來會為元宇宙提供基礎技術例如晶片。同樣從事圖形顯示卡（GPU）開發的AMD，近期也開始為元宇宙開拓者服務。11月9日，AMD宣布Meta（前稱Facebook）成為其業務夥伴，未來Meta将會采購AMD的晶片來滿足Meta從“社交媒體”轉型為“元宇宙”公司後對于資料中心以及算力的龐大需求。
元宇宙的建設需要龐大的算力，而晶片能夠為此提供支援。AMD的CEO蘇姿豐在11月9日表示：“我們正處于一個高性能計算大爆發的時期，這也推動了更多計算的需求，以支援那些影響着我們生活中方方面面的服務和裝置。”
VR/AR 産品的崛起也會帶動最核心的元件，晶片的發展，對于晶片的需求隻增不減。類似于汽車晶片，如今的VR/AR 晶片已經出現了脫離手機，走向獨立和定制化的趨勢。
此前因VR/AR 産品小衆化，鮮少有科技公司專門為其設計專門的晶片。例如2018 年 Oculus 和小米聯手推出了 VR 一體機産品 Oculus Go（國内叫小米 VR 一體機），這款機器使用的是高通2016年推出的移動平台處理器旗艦晶片骁龍 821。此外，2014年的Oculus Rift DK2的熒幕采用三星 Galaxy Note 3 的螢幕。可見在早期時候， VR/AR硬體主要依賴着手機相關的供應鍊。
但随着該市場的擴大，VR/AR 産品周邊的産業鍊也會得到蓬勃發展的機會，尤其是晶片。2018年，高通公司還釋出了 XR 1晶片，一個針對VR/AR 産品所設計的晶片。如今大賣的Oculus Quest 2采用的是高通XR2晶片（XR 1的第二代）。Oculus Quest 2的大賣也促使高通逐漸在VR/AR 産業鍊發力。而傳聞高通在XR2 成功之後成立了專門的部門以及團隊持續設計針對 VR / AR 裝置的晶片。
另一方面，像蘋果、Meta、Magic Leap 等行業巨頭有可能繼續走自研和定制的方向。據外媒報道，蘋果在 2020 年已經完成 VR/AR 晶片的設計，并委托台積電進行 5nm 先進制程生産晶片。從高通到蘋果，都已經在晶片這個核心領域傾注心力，未來可以預見的是VR/AR 産品的晶片将迎來一個加速發展的時期。而随着此市場的持續擴張，未來會有更多的玩家入局。元宇宙将帶動晶片産業的蓬勃發展，元宇宙的蓬勃發展也需要晶片的大力支援。
虛拟現實（VR/AR）裝置
虛拟現實是将元宇宙展示給人們看的技術。而作為一個連接配接現實世界與元宇宙的重要橋梁，如今虛拟現實裝置已經得到了許多機構的重視以及進軍，當中不乏知名大科技企業。
“All in”元宇宙的Meta公司早些時候推出了Oculus系列産品。而2020年推出的Oculus Quest 2被許多知名科技網站評為最值得入手的虛拟現實裝置。且其售價僅有299美元，分辨率為每隻眼鏡 1832×1920（大緻相當于4K的高畫質）。可以說Oculus Quest 2是如今成本效益最高的虛拟現實裝置。
虛拟現實裝置市占率 來源：Counterpoint’s 全球虛拟現實裝置報告
而Oculus Quest 2的推出也幫助Meta公司占據了75%以上的市場佔有率（2021年第一季度的出貨量）。
事實上除了Meta公司之外，微軟也有自己的虛拟現實裝置，稱為HoloLens。如今已經疊代至第二代了。HoloLens，是一副由 Microsoft 開發和制造的混合現實智能眼鏡。第二代産品的售價為3500美元，在成本效益方面距離Meta公司的Oculus Quest 2有一定差距。
如今有傳聞蘋果也在積極研究虛拟現實裝置，并有望在2022年推出。擅長軟硬結合的蘋果未來入局此領域，勢必會是一個強大的對手。2021年5月，蘋果公司也以1億美元收購虛拟現實公司NextVR，以增強其在娛樂和體育領域的VR實力。
百度公司副總裁馬傑在XR國際論壇上表示，未來百度将會支援元宇宙、VR産業的發展。2021年10月19日，中國聯通董事長劉烈宏在2021世界VR産業大會上表示，中國聯通将推動VR産業的加速發展。
據IDC資料顯示，全球VR裝置出貨量正在提速，預計2021-2025年全球VR頭顯出貨量将保持41%的年複合增速。預計2021年的出貨量将由2020年的670萬台提升到850萬台，2025年更是将達到2860萬台。
全球預計每年VR裝置出貨量 來源：IDC
虛拟現實裝置作為最重要的将元宇宙展示給人們的硬體，未來其市場會得到十足的發展。
雲計算資料中心
虛拟世界的運作離不開強大的運算能力，而雲計算會因為人們持續建設元宇宙而得到十足的發展。元宇宙的資料量爆發導緻算力需求激增 ，雲計算被認為是元宇宙最重要的基礎設施之一。依靠普通百姓的計算機裝置來運作元宇宙龐大的代碼是不現實的，而雲計算則是一個很好的解決方案。
雲計算的背後則是更多的資料中心建設。元宇宙将需要計算的程式上傳到雲端，然後通過強大的資料處理，最後再傳輸回來給使用者端。越加強大的資料中心則意味着更快的處理能力，這将會大大提升元宇宙的質感以及流暢度。
連接配接進入元宇宙中，我們需要輸入“參數”，即前往哪裡，下哪些指令等等，就好比打遊戲敲鍵盤輸入指令。人們進入元宇宙中所輸入的參數遠比敲鍵盤所産生的指令要複雜許多，傳感裝置采集我們的“輸入參數”，丢到雲端進行運算再轉換成元宇宙能了解的參數，進而讓元宇宙裡虛拟化的我們能夠動起來或是下指令。
傳達完了指令，接下來是元宇宙的模組化部分。元宇宙中的一切物體，建築等都是虛拟化的。英偉達曾經在其線上GTC大會中穿插了幾秒“假的”黃仁勳以及背景，需要30多位從業人員先使用RTX光線追蹤技術掃描黃仁勳，拍攝幾千張各種角度的黃仁勳以及廚房照片，在英偉達開發的虛拟協作平台Omniverse中模組化“廚房”，最後通過AI結合，以假亂真。僅僅隻是搭建一個廚房就需要大量的資料來生成以及模拟，更何況是一個世界。想要搭建一個逼真且龐大的元宇宙世界，就需要強大的雲技術來支援強大的模拟能力。
人類連接配接進元宇宙需要得到一定的“回報”，雲技術經過一定的運算之後再把“回報”傳回給我們手邊的裝置，進而給予我們一定的感覺回報。
許多科技公司也都積極布局相關設施。例如Unity 最新推出了“Unity 雲端分布式算力方案”。根據Unity官方的說法，該方案可以節省高達 70% 以上的運算時間。在提高整體運算效率的同時，也降低了對本地計算資源的損耗，大大節省了成本。
Unity雲技術解決方案
5G通訊設施
元宇宙的一個重要功能是可以與人們連結。而元宇宙的一個技術難點在于實作低延遲的連接配接，這對通訊基礎設施尤其是5G提出了更高的要求。
以往的Oculus 頭顯（例如Oculus Go）基本上都是搭配使用一個智能手機來渲染運算它們的世界，這使得它們變得沉重、發熱，并且圖形效果比 PC 或遊戲機所能提供的要差得多。雖然如今最新的Oculus Quest 2則是不需要連接配接手機，自己就能自行運算，但質感仍然粗糙，顯然要AR/VR裝置完全運算虛拟世界的渲染以及運作是不現實的。我們可以借助雲計算，将重要輸入參數發往雲端，再接收輸出參數。而有了更快速的連接配接方式例如5G，AR/VR裝置将能夠遠端渲染它們的圖形，進一步将結果快速地發往我們的AR/VR裝置再顯示，就像顯示器和傳感器集合一樣。
想要實作這一目标，我們需要大約 7 毫秒以下的可靠延遲和另一種稱為移動邊緣計算的技術。為此，我們需要獨立的 5G 網絡來實作此技術。
5G在過去兩年中非常火熱，許多人探讨了其應用場景，元宇宙會是5G大展拳腳的重要應用場景。5G會在元宇宙風潮下得到莫大的發展，而元宇宙也會因5G的快速發展進而提供更加真實的虛拟體驗給人們。
如今世界整體的5G設施普遍落後。元宇宙建設需要大量的5G連接配接裝置，這也是元宇宙走入尋常百姓家要克服的困難。而元宇宙想要建設成功，離不開成熟的5G基礎設施。
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