Microsoftil on pikad traditsioonid suhteliselt tuimade tootekuulutuste vürtsitamiseks kaasahaaravate tehniliste demodega ja Windows 10 teade polnud erand. Tarkvarahiiglane kasutas võimalust, et tekitada HoloLensist futuristlik peakomplekt, mis pakub pilgu liitreaalsuse (AR) tulevikku. Microsoftil on aga ka suurejooneliste riistvariklopide traditsioon, mille tipp jõudis Ballmeri režiimi alla. Kas mäletate Kin telefoni? Ma ka mitte.

Sissejuhatus HoloLens tõenäoliselt pole selline flopp mitmel põhjusel. Esiteks on HoloLensil veel pikk tee minna, enne kui sellest saab kaubanduslikult tasuv seade - see võib olla umbes paar veerandit või paar aastat. Teiseks on selle kontseptsioon usaldusväärne ja põhineb mõnel paljulubaval areneva tööstuse trendil, näiteks kantavad tehnoloogia ja virtuaalse reaalsuse (VR) peakomplektid. HoloLens püüab olla mõnevõrra erinev, pakkides ühte seadmesse palju funktsionaalsusi, kuid selles Microsofti HoloLensi ülevaates heidame pilgu sellele, mis seal juba on ja mis on töös.

Kuna see on inseneriblogi, mis on mõeldud VR-i spetsialistid ja muud insenerid, ma ei kuluta palju aega vastamiseks küsimusele 'Mis on HoloLens?' ja selgitades AR ja VR erinevust. Liitreaalsuse tehnoloogial on mitmeid potentsiaalseid rakendusi erinevates tööstusharudes, kuid meelelahutuse valdkonnas on see rakendus piiratud. Virtuaalne reaalsus on rohkem meelelahutusele suunatud, kuigi sellel on ka mõned professionaalsed rakendused.

Mõlemal tehnoloogial on endiselt palju piiranguid ja massituru huvi saamiseks tuleb ületada arvukaid tehnilisi probleeme. See on järkjärguline protsess, mis võtab aastaid, mitte kuid. Selliste toodete loomiseks vajalik pankrottideta tehnoloogia pole lihtsalt valmis, kuid see jõuab aeglaselt.

Vaatame üle, mis seal on ja mis puudu.

Riistvarapiirangud - Google Glass vs. Oculus Rift vs Microsoft HoloLens

Google Glass kuulutati välja 2012. aasta alguses ja seda hakati tarnima aasta hiljem hinnaga 1500 dollarit. Kõrge hinnasilt tähendas, et see oli reserveeritud väga väikesele nišile - varased kasutuselevõtjad, keda Google'i PR- ja turundusmasin kirjeldas kui 'avastajaid'. Seade pakkus piiratud AR-funktsionaalsust ja sisaldas väikest prismaprojektorit, mille eraldusvõime oli 640x360 pikslit, toiteks vananenud protsessor.

Kuigi see suutis mõnda aega avalikkust köita, ei saa Google Glassi vaevalt edukaks nimetada. Rakenduste arendajad, kes soovisid vagunile hüpata, hakkasid huvi kaotama koos avastajatega, kes näisid kuude jooksul moehullusest üle saama. Viimased kuulujutud viitavad Google Glassi uuele versioonile, mille sees on Inteli räni, nii et see võib olla nekroloogi jaoks natuke liiga vara. Mõlemal juhul ei olnud Google Glass suur edu, hoolimata sellest, kuidas te seda vaatate.

Oculus Rift on praegu võib-olla enim räägitud VR-süsteem, kuid erinevalt Google Glassist pole see veel käivitatud. Oculus VR on seadme kallal töötanud aastaid ja selle käigus käis ettevõte läbi kaks põlvkonda arenduskomplekte. Tarbijaversioon peaks ilmuma millalgi 2015. aastal koos muudetud spetsifikatsiooniga. 2014. aasta märtsis ostis Facebook Oculus VR-i enam kui 2 miljardi dollari eest sularahas ja Facebooki aktsiates.

Samsungi Gear VR pakub teistsugust lähenemist, kuna sisseehitatud ekraani asemel kasutatakse Galaxy Note 4 phableti, kuid see tugineb mõnele Oculuse väljatöötatud tehnoloogiale. Mulle tundub, et moodulikontseptsioon on huvitav, kuna sarnast lähenemisviisi võiks kasutada paljude erinevate müüjate mobiilseadmetega, mis võimaldaksid kasutajatel riistvara tõhusalt uuendada iga kord, kui nad uue telefoni said. Qualcomm Vuforia platvormil on mõned paljutõotavad funktsioonid mobiilseadmete ja potentsiaalsete AR / VR-rakenduste jaoks.

Mis siis puudu on? Lihtne vastus võib olla töötlemisvõimsus, kuid see on natuke keerulisem kui see.

Mõlema kontseptsiooni probleem on see, et need on ikka ajast ees ja tehnoloogia peab veel järele jõudma. Microsofti HoloLens kannab kindlasti samu hambumusprobleeme, kuid Microsofti kontseptsioon on mõnevõrra erinev ja seetõttu on võimalus vähemalt mõned neist probleemidest üle saada.

Google Glass kujundati kergekaalulise kantavana, mille tulemuseks oli mitmeid kompromisse. Seadmel oli üks parempoolsel prismal olev ekraan kasutaja parema silma ees. Eraldusvõime oli vaatevälja arvestades väga piiratud. Näiteks on nutikella ekraanidel seadme vertikaalse eraldusvõimega seadmeid, mis võtavad kasutaja vaateväljast vaid paar kraadi. Google Glass põhines vananenud süsteemil kiibil (SoC) ja selle aku kestvus oli piiratud.

Mobiilseadmete kujundamine pole lihtne ja see hõlmab alati mitmeid kompromisse. Kõrgema eraldusvõimega kuvarite jaoks on vaja rohkem GPU-d, mistõttu on vaja kasutada suuremaid SoC-sid koos võimsamate GPU-dega, mis töötavad suurema koormusega, mis nõuab seejärel suuremat akut ja nii edasi. See on peen tasakaalustus ja AR-peakomplekt on lihtsalt liiga väike, et mahutada suurt akut, nagu kasutatakse kõrglahutusega tahvelarvutites.

Esmapilgul ei tundu Oculus Rift riistvaralises osas sarnaste puuduste käes olevat, kuna sellel pole aku kestvuse ja kaasaskantavuse huvides kompromisse. See ei tugine integreeritud SoC-le ja 1080p ekraan kõlab soovitavalt; kuid tegelikkuses ei piisa sellest fotorealismi jaoks. Seadmel on väga suur FOV ja pikslitihedus on endiselt ebapiisav.

Selle probleemi ületamiseks peaksid VR-seadmed tulevikus kasutama kõrgema eraldusvõimega 4K / UHD või isegi 8K kuvareise. Tehnoloogia on peaaegu olemas, kuid see ei ole odav ja on kõike muud kui kaasaskantav.

Kui soovite käitada uusimaid AAA-mänge 4K ekraanil ja võimalikult kõrgeid detailiseadeid, vajate kahte tippklassi diskreetset graafikakaarti. Näiteks Nvidia ja AMD kaardid, mis põhinevad lipulaevade Maxwelli ja Hawaii põlvkonna GPU-del. Kaadri rebimise kõrvaldamiseks (kasutades Nvidia G-Syncile või AMD FreeSyncile sarnaseid tehnoloogiaid) vajate natuke rohkem energiat ja mõlema silma korraliku 3D-i tegemiseks vajate veelgi rohkem GPU-d.

Lõpptulemus on järgmine: 4K VR-seadme toitmiseks praegu saadaoleva tehnoloogia abil vajate vähemalt kahte GPU-d, kokku 12-14 miljardi transistoriga 28 nm juures, tarbides 350 kuni 500 W võimsust, arvestamata protsessorit ja ülejäänud süsteemi . See on konservatiivne hinnang, mis põhineb praegu saadaolevatel protsessoritel ja protsessoritel - ja ärgem arutagem isegi kahe 4K ekraani, ühe silma kohta, toite ideed.

Nvidia uusim mobiilne SoC, 64-bitine Tegra K1, mida kasutatakse Google Nexus 9-s, sisaldab 192 CUDA südamikku, mis põhinevad Kepleri arhitektuuril, mitte tõhusamat Maxwellit. Ettevõtte praegused juhtivad eraldiseisvad graafikakaardid sportivad 2048 Maxwell CUDA südamikke, mis töötavad kõrgematel kelladel kui Kepleri südamikud mobiilsetes Tegra SoC-des.

Fotorealistliku graafikaga kaasaskantavad VR-seadmed pole selgelt saadaval aastaid ja isegi juhtmetega seadmetel, nagu Oculus Rift, on veel pikk tee minna. Platvormi üldmaksumus on veel üks probleem. Mänguarvutid, mis suudavad 1080p-s mängitavaid kaadrisagedusi välja pumbata, on suhteliselt odavad, kuna peamised GPU-d on töö tegemiseks piisavalt kiired. Kuid 2160p juures vajate neli korda GPU-lihaseid, mida toetab rohkem mälu ja kiirem protsessor.

Selle probleemi lahendamiseks on veel üks viis ja ma lähen sellest hiljem läbi.

Mida siis Microsoft õigeks sai?

Pidage meeles Facebooki Oculus Rift tehing, mida ma varem mainisin? Vaid paar päeva pärast selle väljakuulutamist selgus, et Microsoft ostis liitreaalsuse ja kantavate arvutitega seotud intellektuaalomandi (IP) varasid Osterhouti disainigrupp (ODG). Mõni patent hõlmas osaliselt läbilaskva optilise elemendiga „läbipaistvaid silmalähedasi ekraaniprille“.

Teisisõnu ostis Microsoft HoloLensi loomiseks vajaliku IP; ja kokkulepe hõlmas väidetavalt kümneid ODG patente, sealhulgas veel mõnikümmend pooleliolevat patenditaotlust. Vahepeal väidetakse, et Oculus VR-l on ainult üks patent, mis kirjeldab ebamääraselt “virtuaalse reaalsuse peakomplekti”.

Tundub, et Microsoft üritab mõlemast maailmast parimat saada - lai FOV, mis tavaliselt on seotud VR-seadmetega, ja läbipaistev kuvapind, mis sobib AR-rakenduste jaoks. Lähenemisviis peaks võimaldama HoloLensil kasutada palju vähem töötlemisvõimsust kui VR-seadmed, pakkudes samal ajal tänu laiale FOV-le rohkem funktsionaalsust. Fotorealistliku sisu renderdamise asemel võiks HoloLens kuvatud sisu piiratud läbipaistmatuse tõttu pääseda veidi madalama eraldusvõime ja pildikvaliteediga. Reaalsuse illusiooni pole vaja luua, seega on riistvara üldkulusid palju vähem. Paljude riiulitehnoloogiate abil saaks HoloLens vähendada või kaotada aliasimist ja luua nägusaid komposiite, kuna taust on juba olemas.

See asjaolu piirab HoloLensi meelelahutust meelelahutusnišis, erinevalt tõelistest VR-peakomplektidest; kuid see avab mitmeid võimalusi teistes tööstusharudes, alates inseneri- ja tervishoiuteenustest kuni arhitektuuri ja kaitseni. HoloLensit saab kasutada tervishoiutöötajate, inseneride, tööstusmasinate operaatorite, sõdurite ja õiguskaitseorganite abistamiseks.

Kuid HoloLensil on tarbijaruumis endiselt rakendusi. Microsofti Phil Spenceri sõnul peab HoloLens olema edukas eraldiseisev toode, lisades, et ettevõte uurib juba viise, kuidas seda koos arvutite ja Xbox One konsoolidega kasutada. Seade võib olla mängijatele mõeldud heads-up ekraan (HUD) või isegi spordisaalide spordihuviliste jaoks.

HoloLens Hardware Conundrum

Microsoft pole avaldanud täpseid riistvara spetsifikatsioone, nii et me ei tea ikkagi päris täpselt, mida oodata. Ekraani eraldusvõime, GPU GFLOP-de, ühenduvuse ega aku kestvuse kohta pole ühtegi sõna. See jätab palju ruumi spekuleerimiseks, mille tehniline ajakirjandus täidab hea meelega veerutollide ja clickbaitiga, kuid miski pole veel ametlik.

Nagu ma ütlesin, ei peaks HoloLens vajama peaaegu sama palju GPU-d kui Oculus Rift ja muud sarnased VR-tooted. See aga ei tähenda, et Microsoft saaks odava SoC-ga hakkama, nagu tavaliselt mobiiltelefonides kasutatav. Praegu kasutab Microsoft erinevaid tootjate kiipe - Qualcomm Snapdragon SoC-sid integreeritud 4G / LTE-ga mobiiltelefonide jaoks, Inteli kiipe Surface Pro tahvelarvutite jaoks (koos Nvidia SoC-dega kadunud Surface RT-toodetes) koos Xbox One kohandatud AMD APU-dega .

Toitega seotud kaalutluste tõttu oleks kõige ilmsem valik Snapdragon SoC, mis on sarnane Lumia telefonides kasutatavatega. See ei tähenda, et HoloLens oleks sama nõrk kui Google Glass. HoloLens on palju suurem seade, kus on ruumi suurema aku jaoks; ja uusimad Snapdragon SoC-d on tunduvalt võimsamad kui Google Glassis kasutatav kiibistik (mis on tunduvalt aeglasem kui nutikellades kasutatavad kiibid). Varased võrdlusnäitajad näitavad, et Qualcommi peatsetes lipulaevades SoC-des kasutatav Adreno 430 GPU, nagu Snapdragon 810, on jõujaam, mis suudab hallata 4K eraldusvõimalusi ja edastada 1080p-s suhteliselt keerukat 3D-sisu.

See ei tähenda ainult renderdamist. GPU-d pakuvad palju arvutuspotentsiaali ja neid saab kasutada palju enamateks kui mängimiseks. Google kasutas selleks Tegra K1 Projekt Tango , mis tegeleb ka mitmete tehnoloogiatega, mis võiksid olla AR- või VR-seadmete jaoks väga kasulikud - automaatika, juhita autod jne. Mainisin juba Vuforiat ja GPU tööstuses on ka teisi mängijaid, kuid Nvidia eeliseks on CUDA südamike kasutamine - see on aastaid olnud professionaalse graafika ja GPGPU arvutuste turgude juht.

Meid ei tohiks siiski sulgeda mõtteviis “mis seal on”. HoloLensi müüki jõudmine võtab aega ja järgnevatel põlvkondadel on kindlasti veelgi võimsam riistvara. Inteli uued 14nm aatomid on varsti saadaval, samas kui ARM-põhised 14nm ja 16nm SoC peaksid ilmuma paar veerandit hiljem. Uued mittetasapinnalised sõlmed võimaldavad veelgi suuremat jõudlust vati kohta, parandades drastiliselt üldist jõudlust, ilma et see võtaks aku kasutusaega.

Voogesitus alternatiivina

On ka alternatiiv, mida ma varem mainisin - pilvandmetöötlust ja voogesitust võiks kasutada keeruka, ressursimahuka 3D-sisu kuvamiseks. Uusimad SoC-d sisaldavad 802.11ac traadita ja kiireid LTE-modemeid, mis on piisavad kõrge eraldusvõimega voogesituseks. Selle lähenemise, eriti LTE negatiivne külg on viivitus.

Kui täiendavat sisu renderdatakse kohapeal, arvuti tööjaamas või võib-olla isegi Xbox One'is, peaks viivitus olema piiratud, kuid pilve kaugtootmine võib osutuda problemaatiliseks. Näiteks üritab Nvidia seda probleemi seadistamise abil lahendada GRID serverid strateegilistes asukohtades, püüdes katta suurimaid turge madala viivitusega mängude voogesitusega. Vaid mõned millisekundid täiendavat viivitust võivad kahjustada AR-rakenduse kasutuskogemust.

Mobiilsest SoC-st peaks piisama enamike igapäevaste ülesannete jaoks, näiteks Skype ja mõned piiratud liitreaalsusega rakendused. Kui arhitekt soovib aga minna ehitusplatsile ja näha, kuidas valminud hoone liitreaalsuse abil välja näeb, tuleb HoloLensi toetada rohkem riistvaraga; keerukate stseenide renderdamine sadade tuhandete või miljonite hulknurkadega, täiustatud valgusefektid ja nii edasi.

Tagurpidi on see, et HoloLens võiks pakkuda palju funktsionaalsust, pakkudes suhteliselt võimsat integreeritud GPU-d, mis on võimeline toime tulema paljude igapäevaste ülesannetega, näiteks kõrge eraldusvõimega video voogesitus, sirvimine ja isegi juhuslikud mängud. Teisest küljest võiksid professionaalid kasutada kaugelt renderdatud keerukama sisu voogesitamiseks 802.11ac või LTE-d.

Microsoft võiks kodukasutajate ja spetsialistide jaoks praktiliselt kasutada sama riistvaraplatvormi, kusjuures viimased kasutavad täpsemate ja ressursimahukate ülesannete jaoks kohalikku või pilvevoogude voogesitust.

Kas HoloLensi jaoks on kasutust ja turgu?

Microsoft näitas HoloLensi mitmetes erinevates stsenaariumides. Kuigi demod olid üsna huvitavad, ei täpsustanud nad uue seadme jaoks realistlikku ja kaubanduslikult otstarbekat kasutusjuhtumit.

HoloLensi juures meeldib mulle asjaolu, et see on tõeliste kantavate riietusesemete, nagu Google Glass, ja traadiga VR-lahenduste, nagu Oculus Rift, vahel poolel teel. HoloLens ei pea olema tänaval kandmiseks piisavalt kerge ja kaasaskantav, kuid samal ajal ei pea see olema ühendatud arvuti või välise toiteallikaga - mõlema maailma parim. Mulle meeldib ka see, et Microsoft valib pigem juhtimise kui järgimise. HoloLens erineb olemasolevatest kontseptsioonidest ja toodetest; see on uuenduslik, futuristlik ja originaalne - Redmondi värske õhk.

Kuid see lähenemine tekitab ka mitmeid olulisi küsimusi HoloLensi kasutamise juhtumi ja turu suuruse kohta. See ei saa asendada ekraani, nagu VR-lahendused, kuid seda ei saa oma igapäevase olukorra tõttu kasutada oma suure hulga ja välimuse tõttu. Ehkki võite näha mõnda pendelrändajat ja sportlast nutikaid prille kasutamas, ei näe te tõenäoliselt suusatajaid ega sörkjooksjaid, kes kannaksid HoloLensi peakomplekti.

Mida saaksid tavakasutajad HoloLensiga teha? Milliseid tarkvaraplatvorme ja opsüsteeme toetatakse? Aga professionaalsed rakendused? Aga HoloLensi platvormidevaheline funktsionaalsus, riistvara spetsifikatsioonid, jaehind ja materjalimaterjal (BOM)?

Paljudele küsimustele tuleb veel vastata ja tõenäoliselt võtab veidi aega, enne kui Microsoft kogu teabe avaldab.

Microsoft peab sama riistvaraga sihtima peavoolu ja professionaalseid turge üheaegselt. Sõltuvalt hinnast ja kaubamärgist võiks Microsoft HoloLensi toodete tavakasutajateni viimiseks kasutada oma Xboxi kasutajaskonda ja üht arvutimängude turu segmenti. Sellise toote turustamine ei ole lihtne, kui hind on liiga kõrge, kuid kasutajaskond on olemas - ja ta on valmis kulutama palju raha uute vidinate jaoks. Tavaturu lähenemine aitaks ka rohkem arendajaid pardale saada, laiendades seeläbi ökosüsteemi ja luues uusi kasutusjuhtumeid.

Kuid kui HoloLensi tooted peavad olema tavahindade jaoks kindlasti hinnas, siis kuidas läheb Microsoft professionaalsele turule ja teenib selle käigus natuke raha?

Aastaid tagasi teenisin ma end võrguühenduseta 3D-graafikas ja ma näen HoloLensis palju potentsiaali. Seal on palju 3D / CAD kasutajaid ja paljud neist oleksid nõus. Kas see tähendab, et iga disainer saab kätte tavaturu jaoks hinnatud HoloLensi seadme ja seda tööks kasutada? Võimalik, aga ilmselt mitte.

Selles ruumis on ka muid võimalusi toodete turustamiseks. Olen aastaid katnud GPU ruumi ja selle aja jooksul olen õppinud paar-kolm asja tööstuse toimimise kohta. Kuigi mängijatele mõeldud tippklassi graafikakaardid saavad kõik pealkirjad, on Nvidia ja AMD tõelised rahalehmad professionaalsed graafika- ja arvutuslahendused. Nad on selles duopolis laulmata kangelased. Tarbijakaardi ja samal GPU-l põhineva professionaalse kaardi BOM on laias laastus sama, kuid professionaalsed kaardid maksavad palju rohkem, suurusjärgus rohkem. Hoolimata madalast kogumahust pakuvad need tohutut marginaali ning toovad palju tulu ja kasumit - lisateabe saamiseks võite vaadata mis tahes Nvidia kvartaliaruande aruannet.

Microsoft võiks kasutada sarnast lähenemist. HoloLens võiks mõlemal turul kasutada sama riistvara, piirata tarbijamudelite funktsionaalsust ja laiendada seda professionaalsetele toodetele erinevate litsentsitasemete kaudu.

Muidugi on see kõik praegu vaid spekulatsioon - kuid see turg nii toimib. Microsoft ei pea ratast uuesti leiutama.