微软公布HoloLens细节——定制化Tensilica阵列支持的头戴设备

2016-12-06 网络
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布鲁塞尔–微软 (Microsoft) 日前在布鲁塞尔举办的Imec技术论坛上揭秘HoloLens及其全息处理单元 (Holographic Processing Unit)。HPU是最新推出的一款专用加速器。

今年3月下旬,微软开发者版HoloLens已开始供货。这款新型增强现实眼镜一发布,网络上随即充斥着各种拆解分析,但到目前为止未见这款头戴设备的设计者发表任何评论。

微软HoloLens和硅片开发部副总裁Ilan Spillinger表示:“我们推出HoloLens 18个月以来,通常仅强调其使用体验和软件--这是我们首次准备讨论硬件部分。”

头戴设备核心部分的HPU本质上是一种数据融合传感器,可拾取HoloLens一系列传感器的输入,包括四个环境传感器、微型Kinect 深度相机以及惯性测量单元。同时,它还可以加速运算,便于跟踪用户环境、运动和手势,显示全息影像。

这款28nm HPU基本上采用高度定制化的DSP阵列设计,最大运行功耗低于10W。它包括多颗Tensilica DSP内核,从而优化数百个HoloLens特定指令集的执行。

每个内核可针对一种特定功能和指令子集进行定制。在听起来像是非范纽曼 (Von Neumann) 的架构中,每个内核通常有其相关的独特存储单元组合。

这样可以加速“需要特殊本地存储与独特存储架构的新型算法,而不是典型的1-2-3级缓存,”他说。

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这款头戴设备采用英特尔14nm Cherry Trail SoC,以及Windows 10环境下运行的嵌入式绘图核心。主板两端还配有64 Gbytes缓存和2 Gbytes外置存储,对称分布在HPU与Cherry Trail SoCs之间。

Spillinger未透露HPU专家的路线图,但表示他已经“注意到我们没想到的这种演算方法的新机会。”

这种HPU也适用于谷歌上周为其数据中心发布的新款加速器,以及一家初创公司正在开发中的设计。

Spillinger呼吁半导体工程师开发更高性能、更低功耗的芯片,以协助他打造更轻巧、更经济,搭载更多传感器、含有更多功能的头戴设备。

作为HoloLens总工,Spillinger的职业生涯一开始是在英特尔开发Centrino,首款笔记本电脑专用处理器。之后,他加入IBM设计Infiniband和Power芯片,然后协助微软和任天堂 (Nintendo) 为Xbox 360和Wii游戏机开发ASIC芯片。

Spillinger于2007年底加入微软,开始从事Kinect开发工作。该项目后来与其他工程师的计划合并,共同开发头戴式增强现实设备,HoloLens项目随之诞生。

1.2

HoloLens传感器阵列(上图) 包括四个环境传感器,用于跟踪用来控制显示器的头部运动和手势。深度传感器是尺寸和功耗缩小版的Kinect,支持一公尺范围内追踪手势的短距离模式,以及映射室内的长距离模式。200万像素高解析度摄像机投射使用者看到的影像。

1.3

光学附件(上图) 包括符合专用规格的惯性测量单元。光学元件采用微软开发生产的光栅技术,支持较宽的瞳孔间距,并可根据用户佩戴的隐形眼镜或眼镜进行调整。

LCoS显示器支持230万像素和精度,用户可以投射读取Web浏览器上的精细文字。

1.4

早期原型(上图) 采用全尺寸深度传感器和各种附件,最终重新设计成封装大量组件的简洁消费版(下图)。

1.5

 

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