機(jī)器學(xué)習(xí)使AR需要更高效的存儲(chǔ)技術(shù)

　　技術(shù)正在改變著我們周?chē)氖澜?，讓我們?nèi)〉皿@人成就。如果我們?cè)龠M(jìn)一步，將數(shù)字世界與真實(shí)世界融合在一起，會(huì)怎么樣呢?增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 的使命就是幫助我們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。AR 可以改變我們的各種行為方式：可視化、分享想法、學(xué)習(xí)和想象。有了 AR，我們可以在真實(shí)環(huán)境(物理環(huán)境)中融入視覺(jué)覆蓋或 3D 數(shù)字圖像，還可以使用數(shù)字環(huán)境中的信息來(lái)增強(qiáng)真實(shí)環(huán)境中的任意場(chǎng)景。通過(guò)名為“頭戴式設(shè)備”(HMD) 的可穿戴設(shè)備，可以觀看增強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。

美光科技嵌入式產(chǎn)品事業(yè)部細(xì)分市場(chǎng)經(jīng)理 Harsha Nagaraju

　　簡(jiǎn)單來(lái)講，AR 頭顯必須能夠識(shí)別環(huán)境、理解手勢(shì)、處理信息以及實(shí)時(shí)投射數(shù)字內(nèi)容。HMD 上裝有前視高分辨率攝像頭，有助于捕獲視野 (FOV) 中的環(huán)境。此外，HMD 上還有一系列帶深度感應(yīng)攝像頭的傳感器，有助于識(shí)別各種對(duì)象的相對(duì)空間位置。用戶(hù)需要能夠通過(guò)鏡頭看到周?chē)沫h(huán)境，因而 AR 頭顯中配有非常先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)。處理完來(lái)自傳感器和攝像頭的信息之后，由光學(xué)投射系統(tǒng)將數(shù)字信息投影到用戶(hù)的 FOV 范圍內(nèi)。

　　早期問(wèn)世的一些 AR 頭顯(如 Google Glass)的目標(biāo)是投射數(shù)字信息，幫助用戶(hù)制定更好的決策，而之后問(wèn)世的一些更高級(jí)的 AR 頭顯(如 Microsoft HoloLens)則擁有更強(qiáng)大的處理能力、更好的光學(xué)和電源管理，使用戶(hù)能夠與這些數(shù)字對(duì)象交互。這些高級(jí)頭顯的所有功能無(wú)一例外，都讓用戶(hù)能夠以 3D 形式觀看虛擬對(duì)象并與之交互，就像這些對(duì)象位于真實(shí)環(huán)境中一樣。

　　雖然有些 AR 頭顯要作為計(jì)算機(jī)配件使用，但大多數(shù) AR 頭顯都是非配件設(shè)備，使用時(shí)無(wú)需動(dòng)手，這也意味著，大多數(shù)計(jì)算操作都是在頭顯上進(jìn)行的。Google Glass 的早期版本配備 TI OMAP 4430 SOC(系統(tǒng)級(jí)芯片)、1GB(千兆字節(jié))移動(dòng) DRAM 內(nèi)存、16GB 存儲(chǔ)和 5 MP(百萬(wàn)像素)的攝像頭，可在 Android 4.4 中運(yùn)行。然而，第一代 Microsoft HoloLens 設(shè)備由英特爾 32 位架構(gòu)、GPU 和定制的全息處理器 (HPU) 提供支持，配備 2GB 移動(dòng) DRAM (LPDDR) 和 64GB 存儲(chǔ) (eMMC)。鑒于這些 AR 頭顯支持的應(yīng)用類(lèi)型(包括但不限于能夠與數(shù)英里之外的人員進(jìn)行通信)，這些高級(jí) AR 頭顯有望在架構(gòu)上與智能手機(jī)類(lèi)似。與 PC 和服務(wù)器中使用的處理器相比，這些頭顯中能夠推動(dòng)計(jì)算的處理器可能更類(lèi)似于高端智能手機(jī)中的芯片組(性能卓越且更加省電)。此外，要在頭顯本地儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，需要使用 eMMC、SD 卡或 SSD 等形式的存儲(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)高效的集成并節(jié)省空間，各種 SLC/MLC NAND 選項(xiàng)、LPDDR2/3/4 選項(xiàng)、eMMC 或?qū)?NAND 和 LPDDR 組合在一起的多芯片封裝 (MCP) 選項(xiàng)，可以滿(mǎn)足此類(lèi)非配件 AR 頭顯的存儲(chǔ)需求。

　　AR 的進(jìn)步與機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)步同時(shí)發(fā)生，讓我們進(jìn)入了一個(gè)意義非凡的時(shí)代。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)是讓計(jì)算機(jī)能夠在沒(méi)有明確編程的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)的技術(shù)。圖像識(shí)別和語(yǔ)音分析是目前機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域最重要的兩項(xiàng)工作。此外，機(jī)器學(xué)習(xí)還能與 AR 頭顯的功能完美合作。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)的不斷發(fā)展，AR 頭顯有可能會(huì)成為智能端點(diǎn)設(shè)備，用于訓(xùn)練這些機(jī)器學(xué)習(xí)的算法。算法的智能程度提高后，反過(guò)來(lái)又有助于向 AR 眼鏡提供最相關(guān)的信息，使其成為必不可少的設(shè)備。

　　從架構(gòu)的角度來(lái)說(shuō)，很多早期設(shè)計(jì)的頭顯都基于智能手機(jī)，但搭載了新應(yīng)用并引入了機(jī)器學(xué)習(xí)，我們可能會(huì)看到為了增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)而開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用硬件(CPU、GPU、FPGA、傳感器、加速器)和軟件?，F(xiàn)如今的頭顯設(shè)計(jì)使用了廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)密度和封裝。隨著人們開(kāi)始想要更省電、更輕便且功能更強(qiáng)大的頭顯，這些傳統(tǒng)存儲(chǔ)有時(shí)可能無(wú)法滿(mǎn)足需求。更加高效的存儲(chǔ)以及硅光子領(lǐng)域的進(jìn)步，可讓電源、性能和吞吐量等實(shí)現(xiàn)巨大改進(jìn)。此外，還可能會(huì)有各種封裝選項(xiàng)可供選擇。如果半導(dǎo)體芯片可以與高速互聯(lián)技術(shù)相結(jié)合，就能縮短信號(hào)的傳輸距離、拓寬信號(hào)路徑，從而提升性能。作為存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，美光科技不僅出色地打造出了當(dāng)今先進(jìn)的內(nèi)存和存儲(chǔ)技術(shù)，還不斷對(duì)面向未來(lái)的新技術(shù)進(jìn)行投資和研究。眾所周知，現(xiàn)實(shí)技術(shù)前程似錦，美光科技將繼續(xù)為這一事業(yè)的美好明天貢獻(xiàn)自己的力量。