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微軟揭密HoloLens黑科技

作者: 時間:2016-05-27 來源:eettaiwan 收藏

  (Microsoft)在日前于布魯塞爾舉辦的IMEC技術論壇上揭密其增強實境(AR)眼鏡及其專用加速器——Holographic Processing Unit (HPU)處理單元。

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/201605/291798.htm

  在今年3月下旬,已經開始出貨的開發(fā)人員版了。這款開發(fā)人員版一發(fā)布,網路上隨即充斥著各種拆解分析,但至今卻未見來自這款頭戴式顯示器的設計者發(fā)表任何評論。

  “我們已經發(fā)表HoloLens約18個月了,通常僅強調使用體驗與軟體——這是第一次我們打算討論硬體部份,”HoloLens開發(fā)部門副總裁Ilan Spillinger表示。

  微 軟的HoloLens頭戴式顯示器包括4個環(huán)境感測器、Kinect微型深度相機以及慣性量測單元(IMU)。而在其核心部份的HPU基本上是一款數(shù)據(jù)融 合感測器,可以從HoloLens上的一連串感測器擷取輸入。同時,它還能加速演算法,以利于追蹤用戶的環(huán)境、運動與手勢,以及顯示全息影像。

  這款28nm HPU基本上采用高度客制化的DSP陣列設計,執(zhí)行功耗還不到10W。它包括多顆Tensilica DSP核心,從而為執(zhí)行數(shù)百個HoloLens特定指令集實現(xiàn)最佳化。

  每個核心都針對一種特定功能與功能子集而客制化。在聽起來像是范紐曼(Von Neumann)的架構中,每個核心通常都有其獨特的記憶體單元組織,用于加速“需要特殊本地記憶體與獨特記憶體架構的新型演算法,而不是典型的1-2-3級快取,”Spillinger解釋。



  該HoloLens HPU設計在一款專為其頭戴式裝置量打造的精簡主板上

  HoloLens 頭戴式裝置采用英特爾(Intel) 14nm Cherry Trail SoC,以及執(zhí)行于Windows 10的嵌入式繪圖核心。在主板的兩側還搭載64 Gb快閃記憶體與2 Gb外記憶體,平均分布于其HPU與Cherry Trail SoC之間。

  Spillinger并未透露這款HPU的開發(fā)藍圖,但表示他已經“看到一些可執(zhí)行該演算法的新機會”。

  該HPU也適用于Google上周為其資料中心發(fā)布的新款加速器,以及一家新創(chuàng)公司正開發(fā)中的設計。

  Spillinger呼吁半導體工程師盡快為開發(fā)更高性能、更低功耗的晶片做好準備,從而協(xié)助其打造更輕巧、更低成本且搭載更多感測器與功能的頭載式顯示器。

  Ilan Spillinger的職業(yè)生涯一開始是先在英特爾開發(fā)Centrino——其首款筆記型電腦專用處理器。接著曾經在IBM設計Infiniband與 Power晶片,后來則協(xié)助微軟與任天堂(Nintendo)為Xbox 360與Wii游戲機開發(fā)ASIC晶片。

  Spillinger在2007年底加入微軟,并開始開發(fā)Kinect。該計劃后來與其他工程師的計劃合并,共同開發(fā)擴增實境頭戴式顯示器,而HoloLens計劃也隨之誕生。

  復雜的感測器陣列



  如 上圖中的HoloLens感測器陣列包括4顆環(huán)境感測器,用于追蹤頭部動作以及控制顯示器的手勢。深度感測器是縮小版的Kinect,可支援手勢追蹤約1 公尺范圍的短距離模式,以及映射室內的長距離模式。200萬畫素(2MPixel)的高解析度視訊相機則用于投射使用者看到的影像。

  光學內部真相



  光學子組件(上圖)包括合專用規(guī)格的慣性測量單元。光學元件使用由微軟開發(fā)和生產的光柵技術,支援較寬廣的瞳孔間距離,并可為配戴隱形眼鏡或眼鏡的用戶進行調整。

  LCoS顯示器支援230萬畫素與精確度,讓用戶預測與讀取Web瀏覽器上的精密文字。

  從原型到成品



  早期的原型(上圖)采用全尺寸的Kinect深度感測器和各種子組件,最終重新設計成封裝大量材料成本(BOM;見下圖)的簡潔消費版)。




關鍵詞: 微軟 HoloLens

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