作者｜陳楊

編輯｜栗子

“我們認(rèn)為，未來十年，人們的注意力一定會從小小的手機(jī)回到與數(shù)字化、智能化技術(shù)交互的真實(shí)世界里?！币晃籄IGC和空間計(jì)算領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)者告訴「甲子光年」。

的確。3G、4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來了移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的繁榮。我們依托移動計(jì)算實(shí)現(xiàn)了隨時隨地掌上沖浪。

隨著5G、AI、芯片技術(shù)等發(fā)展，以VR/AR為代表的XR產(chǎn)品興起，移動機(jī)器人開始應(yīng)用于酒店、商超、家庭等各類場所，被大眾所熟知。尤其是今年通用大模型的出現(xiàn)，意味著AI迎來了iPhone時刻，人類即將進(jìn)入人機(jī)共生時代。

空間計(jì)算作為繼桌面計(jì)算（PC）和移動計(jì)算（手機(jī)）之后的“新一代計(jì)算范式”，是加速XR產(chǎn)品、移動機(jī)器人等普及的重要推動力，正成為科技巨頭以及創(chuàng)業(yè)公司競相布局的熱門賽道。

1.空間計(jì)算，撬動人機(jī)交互新時代

空間計(jì)算，最早由MIT研究員Simon Greenwold于2003年在其碩士論文中提出。

有別于傳統(tǒng)桌面計(jì)算和移動計(jì)算，空間計(jì)算不再局限于實(shí)體屏幕，而是可以自由流動在周圍環(huán)境中，用于捕獲、處理和與3D數(shù)據(jù)交互，主要應(yīng)用于人機(jī)感知交互和環(huán)境理解的新一代智能終端，常見的有終端機(jī)器人、XR頭戴設(shè)備、智能駕駛汽車及其他智能終端等。

空間計(jì)算的“空間”，是指人類生活的物理空間。不同于3D建模與數(shù)字設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，空間計(jì)算是包括所有關(guān)聯(lián)人、虛擬人物、機(jī)器人在內(nèi)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與虛擬世界交互的軟硬件技術(shù)。

基于此，空間計(jì)算將帶來一種全新的交互模式，即在真實(shí)3D空間中的人機(jī)交互。

相較于傳統(tǒng)交互模式下的鼠標(biāo)、鍵盤、觸屏等，空間計(jì)算技術(shù)將消除物理世界和數(shù)字世界之間的界限，讓用戶通過語音、視覺、手勢等方式與數(shù)字技術(shù)進(jìn)行更身臨其境的交互。

具象化而言，空間計(jì)算在智能終端中的作用類似于人類的小腦，負(fù)責(zé)處理各類傳感器數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)等信息，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空間定位、感知融合和協(xié)同決策等任務(wù)。而以通用大模型為代表的AI算法在智能終端中的作用類似人類的大腦，負(fù)責(zé)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，處理和分析數(shù)據(jù)以及行動決策。

空間計(jì)算通過實(shí)現(xiàn)感知設(shè)備間的高效融合，增強(qiáng)智能終端的計(jì)算和決策能力，使之更加智能、靈活和可靠，進(jìn)而加速其適應(yīng)新任務(wù)和應(yīng)用場景，提高效率和資源利用率，創(chuàng)新用戶體驗(yàn)，最終引發(fā)生產(chǎn)力的革命性變革，影響個人、經(jīng)濟(jì)和社會運(yùn)轉(zhuǎn)的方方面面。

如在娛樂和旅游上，空間計(jì)算可以通過XR設(shè)備創(chuàng)造出沉浸式的娛樂和旅游體驗(yàn)，包括虛擬游樂園、虛擬旅游等，吸引更多游客。

在教育與培訓(xùn)方面，空間計(jì)算可以幫助學(xué)生通過XR技術(shù)參與沉浸式學(xué)習(xí)，將抽象的知識能形象展現(xiàn)出來，從而更深入地理解概念，帶來教育的變革。

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，空間計(jì)算可以用于醫(yī)學(xué)圖像分析、手術(shù)模擬和虛擬醫(yī)療等，從而幫助醫(yī)生更精確地診斷和治療患者，提高醫(yī)療效果。

在制造業(yè)生產(chǎn)流程優(yōu)化上，空間計(jì)算可以通過虛擬建模和模擬生產(chǎn)線，預(yù)測生產(chǎn)瓶頸和優(yōu)化資源分配，從而提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程優(yōu)化；

空間計(jì)算同樣可大大賦能機(jī)器人。如賦能工業(yè)機(jī)器人完成機(jī)械手臂輔助訓(xùn)練、空間位姿精度測試等，從而提升工業(yè)生產(chǎn)效率、降低人工風(fēng)險等。

空間計(jì)算也可以為掃地機(jī)器人、除草機(jī)器人、酒店機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人提供更精準(zhǔn)的空間定位、更豐富的交互功能等，從而提升服務(wù)體驗(yàn)。

……

今年6月，伴隨著蘋果Vision Pro的發(fā)布，空間計(jì)算迎來發(fā)展新階段。業(yè)界認(rèn)為蘋果Vision Pro的發(fā)布，打開了一扇通往新世界的大門。作為推動人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)而關(guān)鍵的技術(shù)，空間計(jì)算將創(chuàng)造更多的價值和便利，無論是資本還是市場對其前景都抱有積極態(tài)度。

從技術(shù)角度拆解來看，空間計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要網(wǎng)絡(luò)、芯片、傳感器以及諸多AI算法的軟硬件深度協(xié)同。在其中，傳感器和芯片擔(dān)任重要角色。

傳感器在空間計(jì)算中扮演著感知和數(shù)據(jù)采集的角色，包括環(huán)境感知、環(huán)境分析、位置和姿態(tài)跟蹤、動作捕捉、環(huán)境建模、實(shí)時反饋等功能，為機(jī)器人賦予更豐富、更智能的人機(jī)交互能力。

而芯片通過完成對傳感器數(shù)據(jù)的采集、傳送、融合及處理，并經(jīng)過對虛擬環(huán)境的渲染、反饋，進(jìn)而完成用戶交互與感知，幫助機(jī)器人和XR等智能終端處理空間信息，做出分析和決策。

2.專用芯片的缺乏，阻礙人機(jī)共生時代到來

今年，以ChatGPT為代表的通用大模型橫空出世，業(yè)界普遍認(rèn)為這將為機(jī)器人行業(yè)帶來一次全新的突破，可能會迎來人機(jī)共生時代。

但「甲子光年」認(rèn)為，人機(jī)共生時代實(shí)則將至未至。

原因在于，空間信息的計(jì)算處理能力仍處于發(fā)展初期，并不能有效滿足智能終端的需求，不得不通過堆砌更高配置的硬件模塊來滿足用戶體驗(yàn)，進(jìn)而導(dǎo)致了服務(wù)機(jī)器人售價居高不下，在國內(nèi)的滲透率較低，無法實(shí)現(xiàn)大面積普及。

縱觀當(dāng)前國內(nèi)服務(wù)機(jī)器人市場，除頭部品牌外，機(jī)器人玩家規(guī)模普遍偏小。整個機(jī)器人市場仍面臨著研發(fā)投入大、硬件成本高、產(chǎn)品性能不足以及客戶需求尚未充分挖掘等痛點(diǎn)。

以掃地機(jī)器人為例，作為率先走近普通消費(fèi)者的智能機(jī)器人，已歷經(jīng)二十多年的技術(shù)迭代發(fā)展史。掃地機(jī)器人的頭部企業(yè)盡管每年花費(fèi)了巨大的研發(fā)投入，但仍在導(dǎo)航及避障等方面有優(yōu)化空間，主要原因是現(xiàn)有通用芯片的性能不足、規(guī)格冗余且成本過高，缺乏空間計(jì)算芯片處理建圖、導(dǎo)航、避障等空間信息的專屬能力。

另外，XR產(chǎn)業(yè)也面臨著與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相似的難題。

XR應(yīng)用需要精確的感知和定位能力，以便將虛擬對象與真實(shí)世界正確對齊。同時，XR對于低延遲的要求非常高，以確保用戶在虛擬和現(xiàn)實(shí)世界之間的交互是無縫的。

傳統(tǒng)的XR設(shè)備，通常用手機(jī)主芯片來實(shí)時跟蹤和呈現(xiàn)虛擬對象，以及實(shí)現(xiàn)沉浸式的虛擬體驗(yàn)。

然而，伴隨消費(fèi)者對虛實(shí)融合體驗(yàn)感的極致要求，主芯片的算力已無法支撐XR在延遲和定位精度等方面的特定要求。

而空間計(jì)算芯片可以集成傳感器技術(shù)，如攝像頭、激光雷達(dá)和深度傳感器，以幫助XR設(shè)備更好地理解和感知周圍的環(huán)境，同時通過快速的數(shù)據(jù)處理和傳輸來減小延遲，提高XR的實(shí)時性能。

這也是蘋果Vision Pro采用M2主芯片，搭配R1空間計(jì)算雙芯片解決方案的原因所在。

3.以專用SoC，打破空間計(jì)算僵局

如同PC使用的x86架構(gòu)芯片無法滿足智能手機(jī)需求一樣，當(dāng)前廣泛使用智能手機(jī)芯片也無法完全滿足機(jī)器人、XR設(shè)備等下一代智能終端的需要，這是行業(yè)發(fā)展的自然規(guī)律。

因此，業(yè)界對空間計(jì)算專用芯片的呼喚是必然的。也不難想象，空間計(jì)算專用芯片將成為繼智能手機(jī)芯片后下一個出貨量極高的市場。

事實(shí)上，眾多科技廠商已經(jīng)涌入了這個賽道。

從出身來看，布局空間計(jì)算專用芯片的廠商主要可分為兩類，一是以高通為代表的芯片巨頭，在智能手機(jī)市場飽和后，瞄向下一代智能終端市場；二是以神頂科技為代表的芯片初創(chuàng)企業(yè)，將業(yè)務(wù)直接對準(zhǔn)空間計(jì)算專用芯片，為廣闊的市場提供核心技術(shù)支持。

成立于2019年的神頂科技是國內(nèi)起步較早、技術(shù)領(lǐng)先的空間計(jì)算芯片初創(chuàng)企業(yè)之一。神頂科技目前已量產(chǎn)了3款空間計(jì)算SoC芯片，將全面推動機(jī)器人和XR的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

據(jù)介紹，神頂科技的空間計(jì)算SoC芯片在機(jī)器人應(yīng)用上，可以支持雙目、ToF、結(jié)構(gòu)光等不同技術(shù)路線的傳感器模組，在雙目視覺模組下性能和成本方面的優(yōu)勢體現(xiàn)得淋漓盡致。

其主要原因是憑借自研SoC芯片將算法的關(guān)鍵邏輯固化為專門的芯片電路，從而進(jìn)一步提高處理效率、降低運(yùn)算功耗，解決芯片、方案、模組在軟硬件方面的融合。在此基礎(chǔ)上，幫助下游廠商降低技術(shù)開發(fā)難度，用更低成本的模組器件實(shí)現(xiàn)更好的效果，從而更加有利于推動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大規(guī)模出貨。

而在XR應(yīng)用上，神頂科技的空間計(jì)算SoC芯片定位與蘋果R1協(xié)處理器相同，集成了先進(jìn)的深度計(jì)算、感知融合、圖像處理等多項(xiàng)技術(shù)，能為PC VR、游戲手柄、AR眼鏡等XR設(shè)備提供空間計(jì)算能力，支撐其低延遲、低功耗、高實(shí)時的算力要求。

4.空間計(jì)算時代，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

從移動互聯(lián)網(wǎng)時代到人機(jī)共生時代，面向機(jī)器人、XR領(lǐng)域打造的空間計(jì)算專用芯片，有望成為下一個年出貨量超億級的芯片市場。面向掃地、除草、物流、酒店等場景的智能服務(wù)機(jī)器人出貨量也有望在2027年達(dá)到4000萬臺。而XR應(yīng)用也是日漸成熟，有望在3年內(nèi)突破上億出貨量。

這是個機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的市場。源源不斷的玩家進(jìn)場，將造就一個巨大的空間計(jì)算市場。而明晰市場痛點(diǎn)，以空間計(jì)算技術(shù)帶動垂直的細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展，則是推動產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的核心問題。如何在其中抓住時機(jī)先發(fā)制人，才能真正成為人機(jī)共生時代的最終贏家。