计算平台的演化如同一场技术与人类交互方式的变革史。从1970年的单板电脑时代开始，键盘和鼠标等机械输入方式主导了计算机的使用。然而，随着时间的推移，1984年图形用户界面和客户端-服务器模型的引入，让摄像头和传感器成为了新的输入方式。1995年，互联网的普及催生了更广泛的传感器应用，推动了PC互联网时代的兴起。
进入21世纪，移动云互联网时代席卷而来，智能手机与云计算的融合催生了语音交互与手势操作的广泛应用，主动输入成为了人机交互的主流。然而，真正的革命出现在2020年的空间互联网时代，AR/VR/MR技术的飞速发展让手势追踪、眼动追踪、表情识别等被动输入方式成为核心，实现了人与物、物与物之间的数字化互动。这不仅是技术的进步，更是交互方式的深刻变革，预示着未来的无限可能。
而在这场交互的变革中，也孕育着RISC-V的巨大机会。尤其是当前VR芯片国产率几乎为0，专用AR主控芯片方案迫在眉睫。合肥六角形半导体已经瞄准了这一机遇。在第四届滴水湖论坛上，六角形半导体CEO舒杰敏受邀出席，介绍了其最新的面向AR/VR应用的高性能SoC芯片——HX77系列。
XR前景广阔，但方案国产芯片率较低
AR/VR眼镜的构成包括显示、光学模组、传感器和摄像头、计算芯片以及连接模块等关键部件。计算芯片主要是SoC（系统级芯片），它提供了AR/VR设备所需的计算支持，包括视觉融合和虚实交互技术，持续的芯片升级使得这些设备能够更加轻便化、低功耗。连接模块则主要依赖WiFi和蓝牙技术，支持局域网内的远程协作。光学系统由光感元件组成，主要采用光波导等技术方案，而传感器部分包括多种摄像头，用于位置追踪和手势识别等功能。这些关键部件共同支撑起AR/VR设备的核心功能，使得用户能够沉浸在虚拟与现实交织的世界中。
关于AR产品的形态，当前市场上的AR设备大致分为单目分体式、双目全彩分体式和双目全彩一体式眼镜。未来理想的智能终端设备需要在计算、显示和交互这三大功能要素上达到完美平衡。虽然一体化设备代表着未来的发展方向，但由于技术发展尚未成熟，未来一段时间内，市场上仍会存在一体式与分体式设备共存的局面。这意味着，在不同应用场景下，消费者和企业用户可能会选择适合自己需求的设备形态，以获得最佳的使用体验。
在市场层面，全球与中国的AR/VR设备出货量正以惊人的速度增长。据预测，到2024年全球AR/VR设备的出货量预计将达到930万台，年复合增长率（CAGR）达到135.9%。中国市场的增长尤为显著，其年复合增长率将达到138.6%，未来有望成为全球最大的AR市场。这一趋势不仅反映了技术的进步，也展示了消费者对沉浸式体验需求的不断增加。
然而面对如此巨大的市场前景，AR/VR设备中的芯片国产化率非常低。“事实上在AR和VR领域，高通是完全的垄断、到今天为止都是完全的垄断。”舒杰敏坦言到。
AR主控芯片方案主要分为多芯片拼搭式和单芯片集成式两种。多芯片拼搭方案通过将多个不同功能的芯片组合在一起，虽然在一定程度上增加了PCB面积和功耗，但能够灵活应对复杂的计算需求。而单芯片集成方案则将多个功能模块集成在一块芯片上，更加注重芯片方案的小型化，主要应用于轻量化、追求极致轻便的消费级产品，如部分AR整机企业采用的消费级芯片（如手机芯片或AIoT芯片）作为阶段性替代方案。
“总结一下，VR芯片国产率几乎为零、AR目前为止没有一颗集成度很高的（国产）芯片。”
在复杂的AR场景中，高强度的空间级计算和高品质图像处理需求，往往需要依赖专用的AR芯片提供强力支撑，以确保设备的性能、功耗比以及用户的使用体验达到理想水平。这些技术进步的实现，尤其是国产化的推进，将是AR/VR行业未来发展的关键。
高集成度AR主控芯片HR77，解决AR设备中的功耗、尺寸和实时性痛点
我们期待的是未来的AR眼镜能够与当前使用的普通近视眼镜无异，而在迈向这一目标的过程中，目前存在几个关键挑战：首先是功耗问题，其次是设备尺寸。此外，实时性在交互过程中变得至关重要。因此，在规划HX77产品时，六角形半导体特别关注了CPU在实时性方面的表现，前提是保持低功耗和小尺寸，这需要在各方面达到一个平衡。六角形半导体还希望能将AR眼镜的总体成本降至普通消费者能够接受的范围内，理想状态下，未来市场上销售的AR眼镜价格应在500至1000元人民币之间。然而，目前的材料成本仍在1000至1500元人民币之间，这还仅仅是材料费用。
在显示方面，还需要确保所展示的图像能够带给用户最佳的视觉体验，包括帧率和分辨率，这直接关系到用户的满意度。因此，HX77芯片支持2K分辨率和120帧的图像效果，以确保用户体验不受影响。为了达到实时处理性能，六角形半导体与芯来的N9000 IP合作，经过两年的努力，现在在软硬件上的配合已非常成熟。高算力的CPU为六角形半导体提供了实时计算能力，同时，DSP模块能够实现实时算法。在功耗控制方面，这颗芯片在提供足够用户体验和实时算法支持的前提下，功耗应控制在200至300毫瓦之间。六角形半导体还确保了足够的外设支持，以便处理来自各类传感器的信号。
“从商业的角度来讲，我们需要我们的IP厂商、软件合作方、供应链能够跟我们一起带给AR和VR一个Turnkey Solution。”舒杰敏总结到。
