Facebook高管描绘AR眼镜未来！芯片架构创新成关键制约

芯潮10月10日消息，近日，Facebook的硅和技术工程负责人Sha Rabii在Arm TechCon 2019大会上表示，未来一款舒适、时尚的AR眼镜，它需要在显示器、图形、手势跟踪和低功耗处理设计等各个方面都取得重大的技术进步。

同时，Sha Rabii针对未来AR眼镜的发展，也提出了一系列研发人员需要在芯片设计方面作出的突破和努力，包括性能和能耗两大要点。

Arm TechCon作为一个综合性技术盛会，不仅向世界展示了Arm公司覆盖芯片设计、软件开发、平台安全和物联网等领域的世界级芯片架构最新进展，同时，众多知名的高科技公司也将在这场盛会上大秀肌肉，展现自身的技术硬实力，以及对先进的技术创新进行研讨。

一、未来AR眼镜应用将覆盖生活至社交

近年来，谷歌、亚马逊和索尼等各大技术实力雄厚的公司不断争先研发AR眼镜，甚至也有众多新生AR创企不断涌现、入局、厮杀，如Magic Leap、Snap、North和悉见科技等。

▲Snap推出的第三代可佩戴AR眼镜Spectacles 3

虽然，当下AR眼镜市场的投资热潮逐渐平息，不再似前两年火爆，但仍有许多玩家对这一尚未真正爆发的市场虎视眈眈，不断地研发创新，潜心蓄力就等商用落地大战一触即发。

当关于苹果AR眼镜的发布时间还是个谜时，Facebook也迫不及待地在今年的Arm TechCon技术大会上描绘了他们对未来AR眼镜的愿景。

什么是AR眼镜的未来？

在Sha Rabii看来，未来的AR眼镜不仅可以改善佩戴者在夜间环境下的视力，还能实时翻译标记。

在社交方面，未来的AR眼镜还可以向用户提示他们遇到的人的名字，并创建共享白板。生活方面，它还能鼓励用户选择健康的食物和饮食，另外还能让你在拥挤的房间中进行选择性聆听。

“这种AR技术将是人们的一个助手。”Sha Rabii说：“它既可以连接网络，还可以在你需要的时候，将有用的信息传输到你的耳朵和眼睛里。”

二、芯片低功耗设计将成研发关键

诚然，Sha Rabii对未来AR眼镜的描述很美好。但他也补充说到，这一技术虽可以实现，却不会很快到来。

其中，最大的障碍就是降低硬件的能耗，并同时减少现阶段处理器散发的热量。

“低功耗设计是一个非常独特且关键的因素，它既承担着重任，也决定着我们是否能创造出方才描述的那番愿景。”Sha Rabii说。

话虽如此，Sha Rabii也向芯片研发人员们提出了一些相关的建议和思路。

首先，芯片必须更好地适应其预期的用途。他在提到AR眼镜实例时表示，芯片的性能需要适中，且能效高，这是设计出时尚、轻巧的AR眼镜所需的因素。

同时，在芯片设计的过程中，研究人员还要考虑它散发热量的温度是否符合用户的舒适度。

其次，如何让芯片更高效地利用能量，也是设计人员需要实际考虑的问题。

在Sha Rabii看来，能耗主要是由内存访问和数据移动决定的，数据传输比计算耗能更大。

例如，从DRAM中获取1个字节，要比执行8位加法多花费12000倍的能量，而通过无线方式发送一个字节，则需要30万倍的能量。

▲Facebook的硅与技术工程负责人Sha Rabii在ARM TechCon 2019上发表演讲

三、创新架构和降低精确度可减少功耗

“硬件设计师需要在实现AI时记住这些差异。”针对未来AR眼镜的芯片研发难点，Sha Rabii说：“目前，流行的模式是将单片加速器作为离散计算元素，将所有AI工作负载都转移到这一元素上。”

但Sha Rabii也说到，这是一个需要大量数据传输的架构，并会影响着芯片功耗。

基于此，他建议一个更好的做法是将AI作为一个深度嵌入的函数，把它分布到系统中的所有计算中。“这种架构将计算带到数据中，因此数据不需要经常移动，从而极大地节省了电能。”Sha Rabii说。

此外，Sha Rabii也提到，研发人员还可以通过其他方法减少AI的能耗。

由于并非所有AI功能都需要同样的精度，且最后1%的精度需要很大比例的计算工作。因此，在可能的情况下，分解工作负载和降低精确度可以让AI系统更加高效。

而这些技术进步，Sha Rabii也将一部分希望寄托在Arm公司，以及Arm公司长期构建的生态系统中。

结语：为未来AR眼镜发展提供新思路

一直以来，Facebook在AR眼镜的人才和研发上投入了大量的精力，试图与苹果、微软等科技巨头，以及Snap、Magic Leap等众多创企玩家一较高下。

▲苹果AR头显相关专利图

Sha Rabii表示，Facebook期待着未来半导体工艺技术的不断进步，将为芯片带来更好的每瓦性能，以及专注于特定类型的AI专用加速器，以获得更高的性能和更好的能效。

不难看出，当下AR眼镜在研发过程中需要面对的重要技术难题，除了通信技术外，无疑是芯片硬件本身功率和能耗的短板。而Facebook在Arm TechCon 2019大会发表的相关技术观点，也为将来AR眼镜的发展提供了一个新思路。

未来，AR眼镜是否能突破当下难题，真正地走入到千家万户的生活中，成为如智能手机一样的重要工具？时间会告诉我们答案。

文章来源：IEEE Spectrum