Co je čip R1 společnosti Apple a jak se srovnává s M1 a M2?

Vision Pro přináší nový křemík Apple, čip R1, určený pro zpracování dat v reálném čase ze všech integrovaných senzorů. Je zodpovědný za sledování očí, rukou a hlavy, vykreslování uživatelského prostředí bez zpoždění v režimu video passthrough a další funkce visionOS.

Odlehčením procesní zátěže od hlavního procesoru a optimalizací výkonu se R1 snižuje nevolnost z pohybu na nepostřehnutelnou úroveň, ať už používáte náhlavní soupravu v rozšířené nebo virtuální realitě režimu. Pojďme prozkoumat, jak čip Apple R1 funguje a v porovnání s hlavním čipem M2, funkcemi Vision Pro, které umožňuje, a dalšími.

Co je čip R1 společnosti Apple? Jak to funguje?

Apple R1, nikoli hlavní čip M2, zpracovává nepřetržitý proud dat v reálném čase do Vision Pro prostřednictvím svých dvanácti kamer, pěti senzorů a šesti mikrofonů.

Dvě hlavní externí kamery zaznamenávají váš svět a každou sekundu přenášejí na 4K obrazovky náhlavní soupravy více než miliardu pixelů. Kromě toho dvojice bočních kamer spolu se dvěma kamerami umístěnými na spodní straně a dvěma infračervenými iluminátory sledují pohyb ruky ze široké škály pozic – dokonce i za špatných světelných podmínek.

Senzory směřující ven zahrnují také skener LiDAR a kameru TrueDepth společnosti Apple, které zachycují hloubkovou mapu vašeho okolí, která umožňuje Vision Pro přesně umístit digitální objekty ve vašem okolí prostor. Uvnitř je kroužek LED kolem každé obrazovky a dvě infračervené kamery sledují pohyb vašich očí, což tvoří základ navigace visionOS.

R1 má za úkol zpracovávat data ze všech těchto senzorů, včetně inerciálních měřicích jednotek, s nepostřehnutelným zpožděním. To je nanejvýš důležité, aby byl prostorový zážitek hladký a uvěřitelný.

Jak si stojí Apple R1 ve srovnání s M1 a M2?

M1 a M2 jsou univerzální procesory optimalizované pro počítače Mac. R1 je koprocesor s úzkým ohniskem navržený tak, aby podporoval plynulé AR zážitky. Dělá svou práci rychleji než M1 nebo M2, což umožňuje výhody jako zážitek bez zpoždění.

Apple nespecifikoval, kolik CPU a GPU jader R1 má, ani podrobně neuvedl frekvenci CPU a RAM, takže přímé srovnání mezi R1, M1 a M2 je obtížné.

Primárními doménami R1 jsou sledování očí a hlavy, gesta rukou a 3D mapování v reálném čase prostřednictvím senzoru LiDAR. Odlehčení těchto výpočetně náročných operací umožňuje M2 efektivně provozovat různé podsystémy, algoritmy a aplikace visionOS.

Klíčové vlastnosti čipu R1 Vision Pro

R1 má tyto klíčové schopnosti:

• Rychlé zpracování: Specializované algoritmy a zpracování obrazového signálu v R1 jsou optimalizovány pro pochopení vstupů senzoru, kamery a mikrofonu.
• Nízká latence: Optimalizovaná hardwarová architektura má za následek velmi nízkou latenci.
• Energetická účinnost: R1 zvládá konkrétní sadu úkolů při minimální spotřebě energie díky efektivní architektuře paměti a 5nm výrobnímu procesu TSMC.

Na druhou stranu, dvoučipový design Vision Pro a propracovanost R1 přispívají k vysoké ceně headsetu a dvouhodinové výdrži baterie.

Jaké výhody přináší R1 Vision Pro?

R1 umožňuje přesné sledování očí a rukou, které „prostě funguje“. Chcete-li například navigovat v systému visionOS, nasměrujte svůj pohled na tlačítka a další prvky.

Vision Pro využívá gesta rukou pro výběr položek, procházení a další. Propracovanost a přesnost sledování očí a rukou umožnila inženýrům Applu vytvořit náhlavní soupravu se smíšenou realitou, která nevyžaduje žádné fyzické ovladače.

Přesnost sledování R1 a minimální zpoždění umožňují další funkce, jako je psaní vzduchem na virtuální klávesnici. R1 také zajišťuje spolehlivé sledování hlavy – zásadní pro vytvoření prostorového výpočetního plátna obklopujícího uživatele. Opět je zde klíčová přesnost – chcete, aby si všechny objekty AR zachovaly svou polohu bez ohledu na to, jak nakloníte a otočíte hlavu.

Prostorové povědomí je dalším faktorem, který přispívá k prožitku. R1 bere hloubková data ze senzoru LiDAR a TrueDepth kamery a provádí 3D mapování v reálném čase. Informace o hloubce umožňují náhlavní soupravě porozumět okolnímu prostředí, jako jsou stěny a nábytek.

To je zase důležité pro persistenci AR, která se týká pevného umístění virtuálních objektů. Pomáhá také Vision Pro upozornit uživatele dříve, než narazí na fyzické předměty, což pomáhá snížit riziko nehod v aplikacích AR.

Jak R1 Sensor Fusion zmírňuje pohybovou nevolnost AR?

Dvoučipový design Vision Pro odlehčuje zpracování senzoru od hlavního čipu M2, na kterém běží operační systém a aplikace visionOS. Podle Tisková zpráva Vision ProR1 přenáší obraz z externích kamer na interní displeje během 12 milisekund, tedy osmkrát rychleji než mrknutí oka, čímž se minimalizuje zpoždění.

Prodleva označuje latenci mezi tím, co vidí kamery, a obrázky zobrazenými na 4K obrazovkách náhlavní soupravy. Čím kratší zpoždění, tím lépe.

K kinetóze dochází, když existuje znatelné zpoždění mezi vstupem, který váš mozek přijímá z očí, a tím, co vnímá vaše vnitřní ucho. Může nastat v mnoha situacích, včetně zábavního parku, na a plavba lodí nebo výletní plavba, při používání zařízení VR atd.

VR může způsobit, že lidé onemocní v důsledku smyslového konfliktu, který má za následek příznaky kinetózy, jako je dezorientace, nevolnost, závratě, bolesti hlavy, namáhání očí, sezení, zvracení a další.

VR může být také špatné pro vaše oči kvůli namáhání očí, jehož příznaky zahrnují bolest nebo svědění očí, dvojité vidění, bolesti hlavy a bolavý krk. Někteří lidé mohou pociťovat jeden nebo více takových příznaků několik hodin po sundání náhlavní soupravy.

Obecně platí, že zařízení VR by mělo obnovovat displej alespoň 90krát za sekundu (FPS) a zpoždění obrazovky by mělo být menší než 20 milisekund, aby se lidem nezpůsobilo nevolnost z pohybu.

S uvedeným zpožděním pouhých 12 milisekund zkracuje R1 zpoždění na nepostřehnutelnou úroveň. Zatímco R1 pomáhá minimalizovat účinky kinetózy, někteří testeři Vision Pro hlásili příznaky kinetózy po nošení náhlavní soupravy déle než 30 minut.

Specializované křemíkové koprocesory Apple přinášejí velké výhody

Applu nejsou cizí ani specializované procesory. V průběhu let jeho křemíkový tým vyrobil mobilní a stolní čipy, které průmysl závidí.

Křemíkové čipy Apple do značné míry spoléhají na specializované koprocesory, které zvládají specifické funkce. Secure Enclave například bezpečně spravuje biometrická a platební data, zatímco Neural Engine zrychluje funkce AI bez zničení baterie.

Jsou dokonalými příklady toho, čeho lze dosáhnout vysoce zaměřeným koprocesorem pro správnou sadu úkolů vs. použití hlavního procesoru pro všechno.