Περιεχόμενο
Η διαφημιστική εκστρατεία για την εικονική πραγματικότητα έχει σβήσει σίγουρα τα τελευταία δύο χρόνια, εξαιτίας ενός συνδυασμού δαπανηρού υλικού, τόσο απόδοσης και ασθένειας κίνησης, όσο και από έλλειψη περιεχομένου χρήστη. Η βιομηχανία είναι επί του παρόντος κολλημένη σε ένα κομμάτι ενός κοτόπουλου εναντίον αυγών σενάριο, όπου η έλλειψη καταναλωτών παρεμποδίζει την επένδυση σε high-end περιεχόμενο. Πιο ισχυρό και οικονομικά αποδοτικό υλικό VR για τις μάζες θα χρειαστεί για να σπάσει το αδιέξοδο.
Το Arm προσπαθεί να ξεπεράσει μερικά από αυτά τα τεχνολογικά εμπόδια με τον πρώτο επεξεργαστή εμφάνισης (DPU) που σχεδιάστηκε ειδικά για VR: το Mali-D77. Με λίγα λόγια, το Mali-D77 εκφορτώνει κοινά καθήκοντα επεξεργασίας VR από τη GPU, απελευθερώνοντας πόρους για υψηλότερους ρυθμούς καρέ, ενώ παράλληλα συμβάλλει στη μείωση της ασθένειας κίνησης.
Στο εσωτερικό του βραχίονα Mali-D77
Μεγάλο μέρος του Mali-D77 βασίζεται στο Mali-D71 του 2017 για ναυαρχίδα smartphone και άλλες εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας. Έχει τον ίδιο αποκωδικοποιητή συμπίεσης, κλιμάκωση στρώματος, υποστήριξη HDR και μονάδες διαχείρισης χρώματος. Ωστόσο, ο νέος σχεδιασμός έχει βελτιστοποιηθεί ώστε να υποστηρίζει ανάλυση 3Κ στα 120fps, με υποστήριξη για ανάλυση 4K έως και 90fps.
Οι μείζονες αλλαγές παρουσιάζονται με τη μορφή δύο ολοκαίνουργιων μονάδων επιτάχυνσης υλικού για εφαρμογές VR. Το Mali-D77 υποστηρίζει τη διόρθωση φακού και το ασύγχρονο χρονικό περιθώριο σε υλικό, αντί να τρέχει αυτούς τους αλγορίθμους στη GPU. Το βραχίονα εκτιμά ότι αυτό μπορεί να απελευθερώσει περίπου το 15% των πόρων της GPU, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αύξηση των ποσοστών καρέ. Η μετακίνηση αυτού του φορτίου στη μονάδα DPU παρέχει επίσης εξοικονόμηση εύρους ζώνης 40% και ισχύ 180mW ανά στρώμα VR. Ομορφη.
Απαιτείται διόρθωση φακού στα ακουστικά VR για να αντισταθμίζει την καμπυλότητα του φακού των ακουστικών. Η παραμόρφωση του βαρελιού εφαρμόζεται σε κάθε παράγουμε πλαίσιο για να αντισταθμίσουμε το φαινόμενο παραμόρφωσης Pincushion των φακών. Σκεφτείτε αυτό ως υπερβολική αντιστάθμιση ή "αντίστροφη παραμόρφωση" έτσι ώστε η παραμόρφωση του φακού τελικά καταλήγει στην εμφάνιση της σωστής εικόνας. Παραδοσιακά, αυτό γίνεται στη GPU, λαμβάνοντας επιπλέον κύκλους και χρόνο. Το Mali-D77 το κάνει αυτό στο DPU.
Επιπλέον, το Mali-D77 εκτελεί διόρθωση χρωματικής εκτροπής χρησιμοποιώντας μια παρόμοια μέθοδο αντίστροφης παραμόρφωσης. Με αυτήν την εφαρμογή, τα χρώματα των εικόνων θα εμφανίζονται σωστά σε ολόκληρο τον φακό, συμπεριλαμβανομένων και στις γωνίες όπου μπορεί να εμφανιστεί παραμόρφωση χρώματος διαχωρισμού.
Τι είναι το Asynchronous Timewarp;
Η διόρθωση του φακού είναι μάλλον αυτονόητη, αλλά το Asynchronous Timewarp είναι λίγο περισσότερο εμπλεκόμενο. Εδώ, ο Arm χρησιμοποιεί τον επεξεργαστή οθόνης για να περιστρέφει, να κλίνει και να στηρίζει εικόνες για να αντισταθμίζει τις κινήσεις του χρήστη, ενώ μετριάζει κάθε λανθάνουσα κατάσταση GPU ή άλλη εμφάνιση.
Με το τρέχον υλικό παραγωγής, η παρακολούθηση κίνησης των αξόνων X, Y, Z ενημερώνεται συγχρονισμένα με τη GPU, επειδή η GPU πρέπει να αποδίδει την αλλαγή κάθε φορά που μετακινείτε. Με το Asynchronous Timewarp, τα δύο δεν ενημερώνονται πλέον μαζί. Μπορείτε να μετακινήσετε το κεφάλι σας ανάμεσα στις ενημερώσεις πλαισίων GPU και το Mali-D77 μπορεί να παραμορφώσει το τρέχον πλαίσιο ώστε να ταιριάζει με την κίνηση του κεφαλιού σας.
Αυτό είναι ένα λεπτό αποτέλεσμα, δεδομένου ότι διαρκεί μόνο ένα κλάσμα του δευτερολέπτου μεταξύ των παραγόμενων καρέ και δεν εξαλείφει την ανάγκη για γρήγορη απόδοση καρέ πλαισίου. Ωστόσο, αυξάνει σημαντικά τη ρευστότητα και την ομαλότητα της κίνησης και της κίνησης, καθώς οι ενημερώσεις μπορούν να εμφανιστούν ακόμη συχνότερα από το ρυθμό καρέ της GPU. Η αποσύνδεση του σώματος που κινείται και η οπτική ενημέρωση είναι η κύρια αιτία της ασθένειας κίνησης στο VR, οπότε το Mali-D77 μπορεί να βοηθήσει πολύ σε αυτό το θέμα.
Τα δεδομένα κινήσεων των αξόνων X, Y, Z τροφοδοτούνται κατευθείαν στο Mali-D77 από την CPU, παρακάμπτοντας πλήρως τη βαθμίδα της GPU. Αυτός είναι ένας πολύ διαφορετικός τρόπος για να κάνετε πράγματα και ως εκ τούτου θα απαιτήσει από τους προγραμματιστές να χρησιμοποιήσουν ένα νέο σύνολο εργαλείων και τεχνικών ανάπτυξης. Αυτό είναι αναμφισβήτητα το μεγαλύτερο εμπόδιο με το D77. Ευτυχώς, οι μηχανικοί Arm συνεργάζονται στενά με πρωτοβουλίες όπως το OpenXR, οπότε μπορούμε να δούμε μια ανακοίνωση API για απλοποιημένη υποστήριξη προγραμματιστών στο μέλλον.
Συνολικά, το Arm Mali-D77 είναι μια έξυπνη και λογική εξέλιξη της ετερογενούς ιδέας υπολογιστών που βοηθά στην επίλυση μερικών από τα μεγαλύτερα προβλήματα υλικού της εικονικής πραγματικότητας. Υπάρχουν ακόμα άλλα εμπόδια στα τμήματα ασύρματης επικοινωνίας, παρακολούθησης και κόστους του VR που έχουν απομείνει για να λυθούν πριν επανεξεταστεί η γενική υιοθέτηση, αλλά το Mali-D77 βοηθά να σπάσει κάποια από τα θέματα επιδόσεων.
