渲染、计算、,哪些技术能帮助元宇宙从“刀耕火种”走向文明时代

核心提示图片来源@视觉中国文 | 硅星闻人人都在谈论元宇宙。Meta更名展现决心,Roblox的5000万用户日常体验虚拟世界,Elon Musk想用脑机接口模糊现实与虚拟的界限,英伟达Omniverse软件的目标市场1500亿美金,芯片和系统市场

来源@视觉中国

文|硅星新闻

每个人都在谈论元宇宙。

meta改名以示决心。Roblox的5000万用户每天都在体验虚拟世界。埃隆·马斯克(Elon Musk)想用脑机接口模糊现实和虚拟的界限。英伟达Omniverse软件的目标市场是1500亿美元,芯片和系统市场高达3000亿美元...

未来的元宇宙是多维度的深度互动,还是一个梦想的泡沫?从尚不成熟的3D场景到真正的沉浸式应用,我们面临着怎样的差距,又能依靠什么来完成跨越?如果说工具是人类文明升级的动力,那么超宇宙的升级工具有哪些?

《硅星新闻》邀请了在硅谷有着30多年半导体从业经验,刚开始做GPU芯片生意的孔德海,听他谈谈未来元宇宙的可能性。《硅星新闻》略有编辑。

作者简介:孔德海,李计算科技联合创始人,拥有30年芯片研发、管理、投资经验。

元空间想象:多重空和第四维度

元宇宙是指包含虚拟和真实的多元宇宙。

目前,虚拟宇宙和真实宇宙之间的关系仍然是一个谜:它们是一一对应的吗?还是一个物理世界和多个虚拟世界?

展开想想。时间是空之间坐标之外的第四维。元宇宙是不是也意味着我们在虚拟世界和现实世界的时间关系不是恒定的,有可能交叉、永恒、无序。它还将带来现实世界和虚拟世界之间更复杂的关系。

如果更具体地分析物理世界和数字世界的关系,在传统的现实世界中,有1个物理世界和0个数字世界;元宇宙的高级阶段至少是一个物理世界和n个数字世界,甚至是n个物理世界对n个数字世界。介于两者之间的是两个阶段:一个物理空到一个数字空个体的初级阶段;物理世界和数字世界之间的中间阶段。

那么,今天的现实世界是元宇宙的子集,还是元宇宙的初级阶段?并且一个物理空和一个数字空之间的阶段现在被称为数字成对。

元宇宙的概念和定义不仅为我们这些科技从业者所关注,也为社会学家、经济学家、哲学家和普通消费者所关注。然而,目前,谁也没有答案。

但有一点是肯定的:这样一个虚拟而现实的宇宙,会基于基本规律产生内容并实现自我成长,发展其未来在商业、经济、文化上的价值。

通过数字化和区块链技术,多维时间空还可以沟通资产、信用、id和行为。

作为不同宇宙中的同一个人,它会有独立自由的生命力,可以自我成长。这种成长可以跨越不同的世界。我想组织也是如此,组织也有自己跨越不同地域的生命力。当然,这个例子只是一个个体,同样的理论可以应用到一个组织,一个公司,一个社区,甚至一个国家。

在复杂的不同宇宙中,个体的资产、信用和行为可以交叉空并被认证,在不同的宇宙中相互作用,这是一个元宇宙运行的基础。

此外,我们还需要新的技术来保证人在元宇宙中拥有唯一的ID,避免空悖论。这种技术也需要在元宇宙的发展中被自然选择。目前来说,具体某项技术会不会胜出还为时过早,因为很多真实的场景需求还没有出现,还没有得到验证。

最终,元宇宙成形,成为一个有机的多元宇宙。人们可以在虚拟和现实世界中学习、社交、工作和购物,这些宇宙中的行为也将被映射到多元宇宙中。每个智能实体也有能力在不同的宇宙中成长和进化。

无论是meta展示的在线会议场景,还是Nvidia和宝马正在建造的工厂的“虚拟二重身”,都是这种多元宇宙理念的体现。

元宇宙是如何从刀耕火种变成文明时代的?

以上是一个比较空洞的概念,那么如果实现的话,我们就说从这一刻,或者从我们过去的经验来看,超宇宙存在吗?

在我看来,这不是空中的城堡,但它已经在发生了——企业已经从元宇宙中赚到了钱,并且正在继续在元宇宙中获得更多的收入。

如果和人类文明史相比,我们正处于元宇宙的初级阶段:工具最早出现,成为人类和动物的初级区别,最早的人类在各大洲进化;在元宇宙中,Roblox,数字双胞胎等。都像人类社会初期的分散部落,靠天气吃饭。部落之间没有互动,甚至没有其他部落的存在。有人在办公领域尝试探索元宇宙,有人在开发芯片技术和网络技术帮助元宇宙发展,有人在押注更完美的元宇宙游戏体验...

甚至可以说,元宇宙的出现是可以追溯的。

在20世纪70年代和80年代,人们通过基于文本的界面、UNIX Shell等与计算机进行交互。90年代发明了万维网,图片和文字组成了网页。通过鼠标和键盘,人们可以更自然地与电脑上的2D世界互动...

2003年,暴雪的《魔兽争霸3:冰封王座》发布,为玩家提供了强大的地图编辑器,可以更加详细地定制物品、技能、模型和地图。网友Eul第一次制作了冰封王座版《上古之辩:先为伽马》。其他作者继续改进这张地图。例如,Guinsoo开发了DotA Allstars版本,正是在这个版本的基础上开发了有影响力的DotA游戏,开创了MOBA游戏的先河。到目前为止,DOTA仍然是Steam平台上排名前三的网游。此后的英雄联盟和王者荣耀等效游戏也取得了巨大的成功。

在开发技术并不先进的21世纪初,开放的地图编辑器和玩家自发的创造性开发能力已经能够展现出如此巨大的能量。

历史上人类与计算机的这些互动,带来了物理世界与虚拟世界的分离,甚至体现了“元宇宙”的概念。

随着过去几十年技术的飞速发展,我们现在所能体验到的虚拟世界比过去的二维空要真实得多:在CAD/CAM、视觉特效和电子游戏中发展起来的3D计算机图形和仿真技术,结合现在的计算能力,已经在走向三维体验——头戴设备可以带来身临其境的感觉,渲染技术大大提高了画面的真实感,可以使皮肤、头发纹理和环境接近真实。

但是从整体发展来看,我觉得可以说目前的元宇宙还处于一个非常基础的阶段,主要是基于数字孪生,也就是现实生活中的人和物在虚拟世界中的映射,也就是“1对1”的关系,和最终的“1对n”的多元元宇宙还是有很大区别的。

在这一阶段,我们面临的主要困难是建立基础设施和制定道德规范。

首先,为了达到相对成熟的元宇宙,我们面临着日益增长的百万倍渲染和计算能力的需求。它需要海量的计算能力,高速的通信和海量的存储。这是先决条件。

其中对硬件基础设施的要求可以说是“数字化新基础设施”。包括:

数据中心、通信技术和通信网络建设、高速端到端、边缘到云的通信分布式计算:去中心化和坚不可摧的基础设施芯片计算能力增强XR和裸眼3D显示设备

软件基础设施包括元宇宙的特殊底层引擎/软件定义的硬件、AIGC内容生成技术、数字孪生技术、基于人工智能的交互技术等。

其次,超宇宙发展之后,就像人类社会发展一样,需要交流,从独立的个体、部落到更大的组织。在过去的互联网中,HTTP定义了数据传输,JPEG定义了2D图像压缩。在元宇宙时代,有没有类似的标准可以帮助虚拟世界更有效地交互?

其实已经有类似的标准在进行中,比如USD,它可以开放链接所有的超宇宙世界和组织,就像HTTP连接网页一样,包括time和空。

比如互联网的URL,元宇宙中是否应该有UUL,域名解析对应诗句名称解析。

未来,随着技术的进步,底层基础的完备,伦理规范的完善,元宇宙中每一个独立的物体、汽车、头像、房子、城市都将是一个实体,可以像云文档一样共享、共创。

这些宇宙将逐渐从分离变为互联、互通、协助、共享和自治,一个新的元宇宙将会成长…

案例:智能网联汽车

随着元宇宙的逐渐成熟,智能网联汽车将是元宇宙的重要入口,是元宇宙的实体组成部分,被称为“第三空房间”。这个概念是由社会学家雷·奥登伯格在1989年提出的。指的是“第三空间”,在工作空间和生活空间之外,承担个人自我和娱乐需求,或有社交意义或更具自我意识,如过去的星巴克和/[/]一个人。

随着汽车技术的发展,具有私密性和丰富智能应用的汽车逐渐被公认为未来的第三空房间。在未来的元宇宙中,智能网联汽车具有多重优势。

首先,智能网联汽车作为一个高智能、强互联、多漫游、软件定义汽车推广的独立空房间,具有元宇宙单元的特性:自生态、自主进化、虚实互动、沉浸体验。这不仅得益于辅助驾驶自动驾驶技术的进步,也得益于新能源汽车的发展带来的对车辆从分布式控制到集中式控制的转变。汽车作为一个独立的多功能空房间,拥有自己独立的计算池和多个高速互联的移动空房间,使虚实交互和沉浸体验成为可能。

其次,它可以作为一个实体参与未来的虚拟城市,是数字世界的一个组成部分。——以它为例,我们可以一窥上面提到的超宇宙的演化规律:

智能汽车有自己的虚拟空房间,也可能是别人的虚拟空房间。

智能汽车将拥有更强的软硬件能力,成为驾乘者与数字双城的交互界面。他们的商业模式也将从卖车转变为卖相关软件服务。

汽车的虚拟分身将是数字双城的参与单元和元宇宙中的分布式计算单元,通过“影子模式”进行自我训练和自我成长。

新的智能汽车似乎是元宇宙构建的模型和试验田。很多概念和技术都可以先用,验证。

作为虚拟世界的组成部分,下一代智能汽车需要什么样的功能和用户体验?新型智能汽车将从交通工具进化为真正的第三空空间。当辅助驾驶、自动驾驶、集约型中控让汽车的交通功能发挥到极致,第三空间必须登场,满足和第一、第二空间一样的娱乐需求、社交需求和自我实现需求。不仅

最后,从智能网联汽车的角度,我们也可以理解超宇宙迫切需要探索的各种问题:

在元宇宙框架下,未来每辆智能汽车都会有自己的元宇宙数字ID吗?通过我们刚才讲的多世界框架,它有没有可能在生命周期内继续成长,解决bug,与整个城市的智能系统进行交互?这意味着它需要超配的硬件和软件定义的能力,这对技术提出了很大的挑战。

以及它应该和它的制造者和拥有者保持什么样的关系?它的行为是如何被规范的?能力的提升与标准的建立齐头并进,我们或许能在元宇宙的框架中看到它的健康发展。

GPU:超宇宙时代的引擎

是交互发展的需要,标准很重要。然而,发展不是无条件的。面对巨大的技术差距,如何才能完成成熟的元宇宙的飞跃?

如前所述,人类在刀耕火种的时代第一次发明了工具,随后借助石器、青铜器、电力、计算机,人类社会取得了巨大的进步。在元宇宙时代,进化的工具有哪些?

其实整个元宇宙进步的基础工具就是GPU,可以说是元宇宙时代的引擎。

这是因为元宇宙会有三大需求:渲染的需求,计算物体所有物理属性的物理规律的需求,AI的需求。

GPU刚创立的时候,是专门为图形渲染设计的。随着技术的发展,它承担了一些科学计算和AI计算,而且还在蓬勃发展。如果没有大规模的、逼真的渲染,元宇宙永远就像小孩子的玩具。如果数字世界中的物体没有物理特性,不符合物理规律,这样的元宇宙是无法生长的。而AI计算则是让元宇宙中的个体或单位能够像人和组织一样独立发展,产生智慧和力量。

所以在这个基础上,GPU是整个元宇宙发展不可或缺的基础工具,也是元宇宙进步的核心工具:GPU需要有很大的进步,才能把今天大家都不满意的体验变成真正的、大众化的元宇宙体验。

此前,英特尔加速计算系统和图形部门负责人拉贾·科杜里(Raja Koduri)强调,今天的计算、存储和网络基础设施仍然让元宇宙看起来很遥远,目前的计算能力需要提高1000倍。

可以说,在这样的需求和压力下,GPU将面临新的爆发点:

1995年,GPU以图形渲染为目的而诞生;

2005年,图形加计算的概念出现,GPU的能力扩展;

2015年张量核诞生并形成产品,GPU进化为图形加计算加AI。

未来十年2025年,图形+计算+AI+物理仿真,元宇宙对GPU的需求是GPU应用的巨大增长点——GPU在元宇宙将面临更大的爆发,市场将比十年前增长百倍万倍。

这也是我加入GPU创业的原因。在GPU领域耕耘了二十年,GPU渲染新的爆发机会已经到来。国外有Nvidia,我们这些经历了GPU从S3到现在的整个发展过程,有着丰富的RD和量产经验的人,现在准备在新的爆款市场抓住机遇,乘风奋进。GPU不像其他芯片,难度很大。没有20年的积累,无从下手,所以需要长期的磨练。团队也需要耐得住寂寞,浮躁,努力走捷径,因为没有捷径。需要脚踏实地,练好内功,对接市场,这样有准备的团队才会成功。当然,除了GPU,还会有很多技术和标准在发展,共同推动元宇宙的进步。在这样的市场背景下,其他创业者和投资人面临着怎样的机遇?

我觉得可以考虑这四个方面:创造、连接、互动、治理。

即创建、连接、交互和管理。

还有对原有技术和应用的强化、创新和收集。

这些方面如何考虑会有什么样的机会?或者说它的性能不理想的时候怎么做?

比如下一代智能汽车第三空间的娱乐需求如何满足?第三空间的娱乐设置怎么样?如何实现三空之间的虚实互动?从远端的终极目标回头看,这些方向会更清晰。比如未来肯定需要更高的计算能力,所以有企业研究专门适用于元宇宙的3D引擎;未来,元宇宙中对连接性的需求会很强烈,像Roblox这样有平台能力的企业会不断出现,帮助用户探索他们在元宇宙中的可能性...

我们创造的计算机科学技术也算是一个很好的例子。未来超宇宙对GPU的需求巨大。——作为国内唯一一家拥有自研高性能GPU渲染能力的公司,我们已经在数字双胞胎、元宇宙、下一代智能汽车等方面进行了布局。自研架构可扩展至16,384个计算核心,自研架构带来的定制GPU专属能力为高性能图形渲染、物理仿真、虚拟世界AI的开发提供了基础。作为超宇宙进化的工具,GPU。

在这个巨大的市场需求下,谁能做出真正的高性能渲染GPU,谁能为新兴应用定制GPU,谁能通过核心GPU核与CPU融合,谁就能在GPU的爆发式需求中掌握未来,赢得市场,获得回报。

综上所述,元宇宙已经来了——从技术积累和可行性、目前的实际应用、实际经济价值和长远发展前景等方面证明了元宇宙的存在和未来发展。

从数字孪生、车内第三空房间、Roblox和VRAR来看,未来的元宇宙将是一个庞大的多元宇宙。在这个征途中,能够解决超宇宙棘手问题,带来行业共同发展的技术和产品的项目仍然值得投资,所以这是创业和投资超宇宙的好时机,没有必要投资超宇宙。

 
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