元宇宙:底层基础设施和终端硬件设备解读

元宇宙的概念仍处于初级阶段。行行查数据显示, 在这个阶段,很难为元宇宙描述一个清晰的框架,参与元宇宙研究的各方对元宇宙的框架也有不同的特点。目前,元宇宙的标准主要是罗布罗克斯的定义。根据具有元宇宙概念的上市公司Roblox的定义,元宇宙应该包含八个要素:身份、朋友、沉浸、低延迟、多元化、无处不在、经济体系和文明。元宇宙的大部分表现形式都是以游戏为起点,逐步整合互联网、数字娱乐和社交网络的功能。从长远来看,它甚至可以整合社会经济和商业活动。元宇宙发展最关键的部分在于元宇宙的载体和内容,即“我们如何构建元宇宙?”和“元宇宙中有什么”。然而,元宇宙的载体和内容这两个概念仍然非常广泛。

元宇宙的底层由基础设施和终端硬件设备组成:包括但不限于:人机交互、3D引擎、GIS、设计工具、游戏渲染、图片渲染、隐私计算、AI、操作系统、工业互联网、内容分发、应用商店和智能合约;

在此基础上,元宇宙还需要大量的软件和技术协同:包括但不限于基础设施端的5g、6G、云计算、区块链节点、边缘计算节点和DPU;用户端路由器、传感器、芯片、VR头显示器、显示器及脑机接口;

基于此,元宇宙可以衍生相应的应用程序,并基于元宇宙的各种应用程序开发潜在的内容载体。

元宇宙停留在概念阶段的一个主要原因是,VR头显示器在载体端的渗透率不足,这是由供需双方共同造成的:供应端VR厂商年出货量约1000万台,需求端VR游戏等内容产量很少,这阻碍了用户对VR头显示器需求的增长。

供给端:根据IDC数据,2021年第一季度,虚拟现实(VR)头显全球出货量同比增长52.4%。其中,以Oculus Quest 2和HTC Vive Focus为代表的拥有独立计算能力的一体机头显品类,在2021年第一季度占据VR头显出货量的82.7%,远高于2020年第一季度的50.5%。

需求端:2021年2月,Steam平台游戏数量突破5万,2021年7月,VR应用数量约为6000款,粗略估计VR应用占比约为12%。且Steam平台热门游戏CS、Dota2均为非VR游戏,VR游戏相对小众,2020年数据显示SteamVR玩家占总玩家比例不及2%,远低于VR应用的占比。

元宇宙的最终目的是提高用户的体验。从元宇宙的七大要素层级(元宇宙的七大要素层级:基础设施→人机交互→去中心化→空间计算→创作者经济→发现→体验。)

社交、协作办公、娱乐和游戏场景中的元宇宙概念将很快被催化。在这些场景中,用户对体验的追求将推动元宇宙技术载体的创新。技术的发展将成为元宇宙时代的决定性趋势。

5g作为新一代宽带移动通信技术,具有高速率、低延迟、大连接等特点,是实现人机、物联网的网络基础设施。据行行查数据,元宇宙对数据传输容量有很高的要求,这反映在数据传输的大小、速率和稳定性上。通信技术是元宇宙发展的重要基础设施。

5G/下一代通信技术让虚拟现实设备的体验增强。高通XR团队开发了虚拟现实可穿戴设备专用的技术和芯片组,为下游企业提供了高通骁龙XR1与XR2平台及相关的参考设计。在中国,高通与HTC、Pico、3Glasses、影创科技、趣立科技、Nreal和爱奇艺智能等多家企业合作,为消费类和企业级用户带来了前所未有的AR和VR体验。

在云计算能力方面,DPU芯片(数据处理芯片)通过分流、加速和隔离各种高级网络、存储和安全服务,为云、数据中心或边缘环境中的各种工作负载提供了安全的加速基础设施。

终端算力方面,异构芯片可以让SoC中的CPU、GPU、FPGA、DPU、ASIC等芯片协同工作,不断提升算力以提升用户体验。

云计算与边缘计算为用户提供所需的计算资源,降低用户触达元宇宙的门槛。同时云端与边端形成互补,云端资源主要包括IDC、计算集群等设备,网络边缘的资源主要包括手机、个人电脑等用户终端以及WiFi接入点、蜂窝网络基站、路由器等设备。

AI在元宇宙中应用渗透较广泛。AI可以帮助创建元宇宙资产、艺术品和其他内容(AIGC),并可以改进用来构建所有这些内容的软件和流程。

此外,元宇宙的载体还需要一些复杂的技术。例如,为了提高元宇宙的真实体验,依赖GPU的图像处理技术需要不断优化;依托物联网的渗透,未来汽车、家电等物联网终端也可以成为元宇宙接口。

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