原创 VR方案浅析

 2024-2-29 10:45  548 0 分类: 智能硬件文集: 拍明芯城

上个月底，也就是10月29日，脸书（Facebook）创始人扎克伯格宣布了“Facebook, Inc.”改名为“Meta Platforms, Inc.”，掀开了All in Metaverse（元宇宙）的大幕，从社交平台转向一个专注于虚拟现实的新兴计算平台。恰逢其时，10月28日下午电子圈创始人江帮主邀请豪微研究院院长孔华威和亿境EmdoorVR创始人石庆做了元宇宙主题的线上分享会，对我很有启发。我找到了一张可以概括元宇宙六大支撑技术的图（图源：中译出版社《元宇宙通行证》）：

交互技术方面，恰恰也是六大支撑技术：VR（Virtual Reality ）：虚拟现实；AR（Augmented Reality）：增强现实；MR（Mix Reality）：混合现实；CR（Cinematic Reality）：影像现实；脑机交互；传感交互（体感、环境感知、动作追踪、动作捕捉等）。今天我们按惯例分析三款VR产品：

图2、Oculus Quest 2拆解图及成本预估（图源：VRcoast）

品牌	型号	描述
高通(Qualcomm)	Snapdragon XR2	专为XR打造的支持5G的应用处理器
三星(SAMSUNG)	K3UH6H60BM-EGCL	运存-6GB LPDDR4X DRAM
闪迪(SANDISK)	SDINDDH4-64G	通用闪存存储器 - UFS 64GB iNAND 8521 UFS 2.1 WD/SD
骅讯(C-MEDIA)	CM7104	超低功耗101dB DSP音频编解码器芯片
NORDIC	nRF52832	低功耗蓝牙、蓝牙Mesh和NFC的多功能蓝牙5.2 SoC*3（两个手柄和头显各用1颗）
德赛(DESAY)	345-00550-A	3.85V 3640mAh 14.0Wh锂电池
-	-	电源管理芯片PMIC
-	-	触摸控制芯片
-	-	红外传感器
-	-	1832×1920分辨率LCD显示屏
-	-	涅菲尔透镜*2（舜宇光学、歌尔、玉晶光）
-	-	摄像头模组*4（镜头：大立光、玉晶光、舜宇光学等；CMOS SENSOR：三星、索尼、豪威等）
-	-	阻容感、麦克风、马达、WiFi天线、连接器、按键、USB Type-C接口等等

表1、Oculus Quest 2部分物料

图3、HTC Vive Pro拆解图（图源：iFixit）

品牌	型号	描述
微芯/爱特梅尔(MICROCHIP/ATMEL)	SAM G55J (ATSAMG55J19A-AU)	120MHz ARM Cortex M4 MCU
华邦(WINBOND)	25Q32JVIQ	4MB Serial Flash memory 闪存 *2
曜鹏(AIT)	AIT8589D	图像信号处理芯片
NORDIC	NRF24LU1P	超低功耗2.4 GHz RF SoC*2（头显主板上，功能是连接和控制两个手柄）
莱迪思(LATTICE)	iCE40HX8K	超低功耗FPGA
TRIAD SEMICONDUCTOR	TS4231	光电数字转换IC，随时将红外光脉冲转换为数字信号
硅谷数模(ANALOGIX)	ANX7530	Slimport（4K超高清）接收器
骅讯(C-MEDIA)	CM6530N	USB 2.0音频芯片
CIRRUS LOGIC	CS43130	高性能DAC
德州仪器(TI)	TPS54541	降压型DC转换器
德州仪器(TI)	TXB0104	4位电压电平转换器
安森美/飞兆(ONSEMI/FAIRCHILD)	FSA2275UMX	音频模拟开关
安森美/飞兆(ONSEMI/FAIRCHILD)	FSA4476UCX	USB模拟开关
安森美/飞兆(ONSEMI/FAIRCHILD)	FUSB340TMX	USB模拟开关
意法半导体(ST)	STM32F072RBH6	ARM Cortex-M0微控制器
莱迪思(LATTICE)	LP4K81	超低功耗FPGA
CIRRUS LOGIC	CS47L90	高保真音频编解码器
华邦(WINBOND)	25Q32JVIQ	4MB Serial Flash memory 闪存
旺宏(MXIC)	MX25V8035F	8Mb CMOS闪存
旺宏(MXIC)	MX25L4006E	4Mb CMOS闪存
威锋电子(VLI)	VL210-Q4	USB3.0控制器
威锋电子(VLI)	VL813-Q7	USB3.0控制器
三星(SAMSUNG)	AMS350MU04	3.5英寸的1600×1440分辨率AMOLED屏幕
德州仪器(TI)	TPS65633B	电源芯片
华邦(WINBOND)	W25Q40EWUXJE	4Mb串行NOR闪存
-	-	涅菲尔透镜*2（舜宇光学、歌尔、玉晶光）
-	-	摄像头模组*4（镜头：大立光、玉晶光、舜宇光学等；CMOS SENSOR：三星、索尼、豪威等）
-	-	阻容感、WiFi天线、滤光片、连接器、按键、USB Type-C接口等等

表2、HTC Vive Pro部分物料

图4、索尼PSVR拆解图（图源：iFixit）

品牌	型号	描述
美满(MARVELL)	88DE3214-B0	ARMADA 1500 PRO四核4K Ultra HD SoC
东芝(TOSHIBA)	TC358870XBG	HDMI转MIPI驱动IC
德州仪器(TI)	TPS54227DDAR	DC-DC开关稳压器
三星(SAMSUNG)	KLM4G1FE3A-F001	4GB eMMC
亚德诺(ADI)	ADV7626KBCZ-8	HDMI接口芯片*2，高性能、高清多媒体接口(HDMI®)收发器，集成交叉点和分频器功能
三星(SAMSUNG)	K4B2G1646Q-BCMA	SDRAM芯片*4，单颗容量为256MB
-	-	5.7英寸的分辨率1920X1080的OLED屏幕
-	-	传感器芯片
-	-	触觉回馈芯片
-	-	涅菲尔透镜*2（舜宇光学、歌尔、玉晶光）
-	-	摄像头模组*4（镜头：大立光、玉晶光、舜宇光学等；CMOS SENSOR：索尼）
-	-	阻容感、WiFi天线、滤光片、连接器、按键、HDMI接口等等

表3、索尼PSVR部分物料

以上三款VR产品出自全球VR头显出货量前三的公司：Meta（Oculus）、HTC和索尼。2021年11月16日，高通CEO克里斯蒂亚诺·阿蒙确认Oculus Quest 2出货量已超过千万台；2020年1月7日，索尼首席执行官吉姆·瑞安（Jim Ryan）宣布这款头显的全球销量已经超过500万台。HTC宏达电虽然从未公布过销量数据，但其在2021年10月15日宣发了全新的沉浸式VR眼镜设备--VIVE Flow，深耕中国市场的影响力和生态圈也不容忽视。

我找到了2016年10月发布的九款VR产品对比分析：HTC Vive、Oculus Rift、索尼PS VR、PPTV聚力VR一体机、三星Gear VR头盔、微软Hololens、偶米科技的首款VR一体机Uranus one、都理想境界科技IDEALENS K2 、大朋沉浸式虚拟VR头盔DeepoonE2拆解后的芯片零部件如下（图源：ITTBANK）：

元宇宙风口正盛，网上各类产业分析、行业研究的报告多如牛毛。今年8月字节跳动花90亿元收购小鸟看看（Pico），让国内的XR硬科技公司也闻风而动。如果从零开始，从元器件选型、研发设计到量产，入局“元宇宙硬件”，又该怎么做呢？主控是选高通骁龙XR，还是意法半导体STM32，亦或算力优先的英伟达，或是性价比高的瑞芯微/全志等国产芯片方案？对工程师来讲，各类主控方案、光学技术、语音和姿态识别，还有采购渠道、成本和技术支持等多方面对比考量，充分调研方能选到适合自己的方案。

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