八大VR设备主控芯片 中国芯也很给力

　　CES Asia 2016刚刚结束，VR毫无悬念的成为关注的焦点。索尼、微软、HTC、三星、谷歌等公司展出了自家的VR产品，参观者也乐此不疲地试用着各种VR设备。VR这么火爆，一定会吸引不少人入局，那么目前都有哪些针对VR芯片解决方案？

　　本文电子发烧友小编将带来国内外VR主控芯片以及解决方案。

　　骁龙820参数

　　骁龙820采用了高通自主设计的64位架构，采用了四个Kryo核心，最高主频2.2GHz，使用三星14nm FinFET工艺生产，支持快速充电3.0技术，搭载的图形处理芯片为Adreno 530，DSP数字信号处理器为Hexagon 680，在影像处理能力上采用了全新的Spectra 14-bit双ISP处理器，最高能够支持2800万像素/30fps，吞吐量可以达到1.2GPix/sec（每秒12亿像素）。

　　骁龙820支持双通道内存LPDDR4-1866，支持eMMC 5.1、UFS2.0（Gear3）、SD 3.0（UH S-I），支持USB 3.0输入输出，并且支持通用贷款压缩技术。

　　骁龙820处理器基带芯片参数：820继续强势领跑，搭载全新的X12 LTE调制解调器，采用了WTR3925第四代LTE多模收发器，支持全球频段，支持全频段的TDD-LTE和FDD-LTE，支持WCDMA （DB-DC-HSDPA/DC-HSUPA）、TD-SCDMA、CDMA 1x/EVDO以及GSM/EDGE，支持LTE Cat.12，下载最高速度600Mbps、支持LTE Cat.13，上传速度最高达150Mbps，并且搭配WTR3950收发器还可以支持未授权频谱上的LTE-U。

　　骁龙820处理器无线网络参数：骁龙820搭载了高通VIVE 802.11ac，支持三频段Wi-Fi，支持高通夏天推出的2X2 MU-MIMO（多用户多入多出）技术。

　　骁龙820 VR软件开发套件

　　高通的骁龙VR SDK将在第二季度放出，可以大大简化VR应用的开发，包括游戏、360度视频、交互式教育和娱乐等等。

　　高通称，该开发包可以大大降低渲染延迟，支持立体渲染和镜头矫正、色彩矫正、畸变矫正等，最高分辨率3200×1800，帧率60fps。

　　高通表示，骁龙820 VR应用不仅支持手机、平板灯移动设备，也完全可以放在头盔里，不再需要额外的高端PC平台。

　　骁龙820：Pico Neo开发者版

　　Pico Neo开发者版无需手机即可使用，采用分体式一体机设计，处理器、内存和电池等放在独立的手柄中，通过Type C数据线与头显进行连接，售价3399元。发布会上除了发布Pico Neo以外还发布了PUI，外置位置追踪套件，Pico行业应用解决方案，以及最新版的Pico SDK。

　　中科创达骁龙 820 VR 一体机参考设计

　　中科创达发布的基于骁龙 820 VR 一体机参考设计，包括屏幕、光学、到 PCBA、散热设计等多方面，同时搭载了自主研发的 VR OS，针对底层驱动及能效比优化、延时畸变动作追踪算法、Android M 裁剪、优化及上层应用和 launcher 等的全套 turnkey 解决方案。

　　此参考设计基于高通骁龙 820 平台，可选用单眼 1440x1440/90Hz 或 2560x1440/75Hz 等屏幕，搭配 95°水平视场角镜头，延时低于 19 毫秒 （头部姿态数据传输延时： 3ms， 软件算法处理以及进程调度： 2ms， 数据渲染与屏幕显示并行处理： 13.3ms，总共 18.3ms）。同时此设计支持双频 WIFI、蓝牙 4.1 高速传输、高通快速充电等功能。

　　在整机操作系统层面，中科创达 VR OS 从 Kernel、Runtime 和 Framework 三个层面进行深度的定制，通过自有的深度优化和核心算法，将 Android 原生的延迟从近 80ms 降低到 19ms 以内。同时，针对 VR 显示和延迟方面，中科创达还重点研发了相关核心算法，包括：ATW、Frontbuffer rendering、Context Priority、畸变 / 色散矫正、Sensor fusion 等。

　　VR 应用开发商可以利用该参考设计平台验证相关个性化应用、第三方交互等软件开发的效果，并评估相关应用的最佳体验效果。VR 厂商可以利用该平台迅速进行产品化，甚至 2 个月将产品推向市场。

　　联发科Helio x30

　　联发科发布了第一代十核心手机处理器Helio X20/X25，但这还只是个开始，联发科早就开始准备第二代十核了，型号叫做Helio X30。

　　据称，Helio X30将会配备两个2.8GHz A57、四个2.2GHz A53、四个2GHz A53核心，采用10nm工艺。

　　GPU图形核心将会抛弃ARM Mali，改而回归联发科使用更多的Imagination PowerVR，而且是定制版的PowerVR 7XT系列，但仍然只有四个核心。

　　另外，Helio X30还会支持2600万像素摄像头、双主摄像头、VR虚拟现实，并整合全网通基带，最高支持LTE Cat.13。

　　Helio X30将会在年中推出，年底量产，并且将会支持LPDDR4，UFS，通过插入手机对2kx2k显示VR的支持，定位旗舰手机。

　　三星Exynos8890

　　Exynos 8890八核处理器是三星第二个基于14nm FinFET制程的SoC。和Exynos 7420不同，这次Exynos 8890是真正的整片方案，集成了CPU/GPU/ISP和最新的LTE Cat.12/13基带。而采用了三星首个64位ARMv8构架的CPU，这也就是之前传闻中的Mongoose（猫鼬）构架。

　　CPU部分由4核猫鼬+4核A53组成，强化了多核心调度能力，增强了多任务/进程性能，可以更好地提升8核心的利用效率。

　　GPU部分虽然三星官方没怎么提及，但为Mali-T880 MP12的规格异常狂暴，足有12个图形核心，暴打了麒麟950的Mali-T880 MP4。官方宣称这是为了沉浸式的3D游戏和虚拟现实体验做准备。

　　基带方面也追上了基带狂魔高通，下行Cat.12，最高下载速度可达600Mbps；上行Cat.13，最高上传速度可达150Mbps（已经和国内4G的下载速度持平…）和骁龙820持平。

　　意法半导体STM32

　　基于ARM Cortex-M4的STM32F4系列MCU采用了意法半导体的NVM工艺和ART加速器，在高达180 MHz的工作频率下通过闪存执行时其处理性能达到225 DMIPS/608 CoreMark，这是迄今所有基于Cortex-M内核的微控制器产品所达到的最高基准测试分数。

　　由于采用了动态功耗调整功能，通过闪存执行时的电流消耗范围为STM32F410的89 µA/MHz到STM32F439的260 µA/MHz。

　　STM32F4系列包括八条互相兼容的数字信号控制器（DSC）产品线，是MCU实时控制功能与DSP信号处理功能的完美结合体：

　　高级系列

　　• STM32F469/479 – 180 MHz CPU/225 DMIPS，高达2 MB的双区闪存，带SDRAM和QSPI接口，Chrom-ART Accelerator™、LCD-TFT控制器和MPI-DSI接口

　　• STM32F429/439 – 180 MHz CPU/225 DMIPS，高达2MB的双区闪存，具有SDRAM接口，Chrom-ART Accelerator™ 和LCD-TFT控制器

　　• STM32F427/437 – 180 MHz CPU/225 DMIPS，高达2 MB的双区闪存，具有SDRAM接口、Chrom-ART Accelerator™、串行音频接口，性能更高，静态功耗更低

　　基础系列

　　• STM32F446 – 180 MHz/225 DMIPS，高达512 KB的Flash，具有Dual Quad SPI和SDRAM接口

　　• STM32F407/417 – 168 MHz CPU/210 DMIPS，高达1MB的Flash，增加了以太网MAC和照相机接口

　　• STM32F405/415 – 168 MHz CPU/210 DMIPS，高达1MB的Flash、具有先进连接功能和加密功能

　　基本型系列

　　• STM32F411 – 100 MHz CPU/125 DMIPS，具有卓越的功率效率，更大的SRAM和新型智能DMA，优化了数据批处理的功耗（采用批采集模式的动态效率系列）

　　• STM32F410 – 100 MHz CPU/125 DMIPS，为卓越的功率效率性能设立了新的里程碑（停机模式下89 µA/MHz和6 µA），采用新型智能DMA，优化了数据批处理的功耗（采用批采集模式的动态效率™系列），配备真随机数发生器、低功耗定时器和DAC

　　• STM32F401 – 84 MHz CPU/105 DMIPS，尺寸最小、成本最低的解决方案，具有卓越的功耗效率（动态效率系列）

　　应用

　　三星Gear VR进行拆解后发现其中采用的主控芯片正是意法半导体的微控制器32F401 A5009V0 TW 435，也就是STM32F4系列的STM32 32-bit ARM Cortex-M4微控制单元。

　　在现有其他VR设备中，很多也是采用这一系列的微控制器。

　　瑞芯微RK3399

　　超强大小核CPU架构+超强Mali-T860MP4 GPU

　　RK3399的CPU采用big.LITTLE大小核架构，双Cortex-A72大核+四Cortex-A53小核结构，对整数、浮点、内存等作了大幅优化，在整体性能、功耗及核心面积三个方面都具革命性提升。

　　RK3399的GPU采用四核ARM新一代高端图像处理器Mali-T860，集成更多带宽压缩技术：如智能迭加、ASTC、本地像素存储等，还支持更多的图形和计算接口，总体性能比上一代提升45%。

　　RK3399性能优势

　　不仅在CPU与GPU上更为先进，瑞芯微RK3399处理器还具备以下独家优势：

　　1、集成双USB3.0 Type-C接口，支持Type-C的Display Port音视频输出。

　　2、双ISP像素处理能力高达800MPix/s，支持双路摄像头数据同时输入，支持3D、深度信息提取等高阶处理。

　　3、MIPI/eDP接口，支持2560×1600屏幕显示和双屏显示。

　　4、HDMI2.0接口、H.265/H.264/VP9 4K@60fps高清视频解码和显示。

　　5、内置PCI-e接口，支持基于PCI-e的高速Wi-Fi和存储扩展。

　　6、支持8路数字麦克风阵列输入。

　　7、全面系统支持：兼容 Android、Linux等操作系统。

　　基于RK3399的VR解决方案

　　1、超强4K 360全景视频解码能力，兼容普通2D和3D片源

　　对于沉浸式体验的VR产品而言，360度视频体验是来自于消费市场的硬性需求。在360度VR影院、360度VR视频应用、360度VR短片等应用的强力推动下，硬件设备支持360度全景视频将成为VR产品的硬件标配。瑞芯微Rockchip旗下主流处理器可支持达4K分辨率的360度全景视频解码，并且还兼容普通2D和3D片源，对应用层提供足够强大硬件解决能力。

　　2、针对VR的深度优化的低时延技术，总体小于20ms，相比未优化的Android系统提升5倍以上

　　VR的体验实际上需要经过复杂的技术处理流程。从传感器采集、传输、游戏引擎处理、驱动硬件渲染画面、液晶像素颜色切换，最后到人眼看到对应的画面，中间经过的每一个步骤都会产生延迟。目前全球公认的普通人可接受的VR延迟是低于20ms，否则会引起眩晕、呕吐等强烈不适。目前大部分VR设备并不达标。

　　要达到理想数值，需硬件与软件整体优化、配合。瑞芯微Rockchip采用低延迟渲染的技术，在保证位置不变的情况下， 把渲染完的画面根据最新获取的传感器朝向信息计算出一帧新的画面， 再提交到显示屏。结合驱动级、图像引擎级的优化，最终可呈现舒适的视觉环境，比未优化的Android系统提升5倍以上。

　　3、显示刷新帧率高于75Hz

　　屏幕刷新率是直接对VR产品体验造成巨大影响的重要参数指标。瑞芯微Rockchip支持高达75Hz以上的屏幕刷新率。远超出普通消费级VR产品60Hz刷新率的标准。足够高帧率的解决方案，将迅速消灭产业门槛，利于更多品牌与厂商迅速切入。

　　4、支持2K/双FHD高分辨率屏幕

　　针对VR显示硬件支持，瑞芯微Rockchip已支持2K/双FHD高分辨率屏幕。这一硬件规格也是当前VR产品中高端的主流配置，利于应用其方案终端产品的快速量产。

　　5、支持光学软件反畸变、反色散、瞳距调节算法

　　瑞芯微Rockchip在VR软件技术上优化极具针对性。针对VR产品产生的畸变、色差、边缘模糊等问题，通过软件检测与修正，可自动实现反畸变、反色散、瞳距调节算法。而这对终端量产而言，则具有极大优势，弥补传统硬件厂商在软件技术领域的不足，减小品牌厂商在硬件软件、研发成本上的投入和时间。

　　6、支持软件及硬件两种左右分屏方式

　　瑞芯微Rockchip左右分屏技术已相当成熟，可支持软件及硬件两种左右分屏方式。不仅可绝佳地自动适配分辨率，还能主动优化确保稳定性。另外，基于底层图像技术，贴图、光影、画面细腻度、畸变控制均可达到最佳视觉体验效果。在游戏、3D电影体验时，沉浸感强烈。

　　7、支持主流平台的游戏引擎

　　作为ARM体系的核心合作伙伴，瑞芯微Rockchip主流的旗舰芯片方案均具有较高性能的CPU与GPU。例如我们熟知的Mali-T760以及最新的Mali-T860。基于更高端的图像处理器，瑞芯微Rockchip在VR产品上，支持主流游戏引擎技术，包括Unity中的Geomerics Enlighten全局实时光引擎等等。为VR游戏、视觉中的图像光影、场景、贴图、细节光照效果等提供更华丽的视觉效果。

　　全志H8/A8芯片

　　全志H8八核基于台积电最新领先的28纳米制造工艺，采用8个ARM Cortex-A7内核，支持8核心同时2.0GHz高速运行，同时搭配Imagination 旗下强劲的PowerVR SGX544 图像处理架构， 工作频率可达700M左右。

　　多媒体方面， H8支持多格式1080p@60fps视频编解码，支持H.265/HEVC视频处理，集成8M ISP图像信号处理架构，可支持800万像素摄像头。 显示方面，H8支持HDMI 1080p@60fps显示，支持HDCP V1.2协议，支持HDMI CEC。此外，H8集成了全志新一代丽色显示技术，图像显示质量进一步提升。事实上，H8芯片最早是应用于电视盒子。

　　全志VR一体机方案——H8vr

　　全志科技推出的H8vr视频一体机解决方案的优势正是能实现量产化，并且在延时、功耗以及多媒体方面进行了优化。

　　据悉，这个方案拥有开放的硬件系统平台，开放H8vr系统SDK，其成品价在千元左右，可实现量产。具体来讲，还方案基于全志VR专用芯片打造，针对底层算法进行优化融合ATW（异步时间扭曲）、FBR（前缓冲渲染）等，并采用了针对Android系统进行深度优化的Nibiru VR一体机系统。

　　作为一大亮点，全志H8vr视频一体机解决方案具有“低发热、低功耗、高集成度”特点，且电池更小重量更轻，在减轻的头盔的重量的同时也解决了头盔本身的散热问题。除此以外，该方案还支持最高4K@60fps全景视频，在sensor、GPU、显示到光学镜片，均经过深度的合作优化，支持丰富的交互方式，确保了VR一体机性能及流畅的UI体验。

　　盈方微电子定制VR芯片

　　2015年11月9日，腾讯miniStation微游戏机 的发布，吸引多方关注。

　　腾讯miniStation的重大/奇异功能如下：

　　1. 用手机无线操控电视端显示的游戏；

　　2. 无论视频还是游戏，延迟非常低；

　　3. 支持双人同屏游戏，一个用手柄，一个用手机；

　　4. 可以顺畅地用手机实现支付；

　　5. 通过在手机上打字，即可与游戏机游戏内的玩家交流；

　　6. 声称与FIFA合作，玩家在外可用手机玩经理模式，回家在游戏机上玩对战模式；

　　7. 可以支持VR头显设备，可能是用一根线与VR头显连接，也可能另有玄妙。

　　经过拆解 芯片上醒目地印有两个Logo：Tencent、INFOTM。其中INFOTM是“上海盈方微电子”的公司的英文名称，这是一家专业集成电路设计公司，专注于移动互联网终端应用处理器芯片的研发。

　　如此看来，这块定制芯片应该就是腾讯委托盈方微电子设计、加工而成，然后双方在芯片上共同留有Logo，形成双品牌。

　　据悉，这颗定制的芯片的基本信息和功能：

　　1.内部采用高性能128位的处理器，据称不同于目前主流的64位处理器，在数据处理方面执行效率更高；所以可以实现超低延迟的数据处理。

　　2.可并行处理多通道多媒体数据，包括音频、视频和互动数据；

　　3.采用了先进的图像处理和传输技术；这些应该都是实现超高无线跨屏传输的重要技术。

　　4.针对VR技术进行了专门的算法优化。将更多新技术融入未来想象空间中。

　　但关于该芯片更多的细节无法获得，据称这涉及到跟腾讯签署的保密协议。