VR 一体机供应链梳理,哪些公司是幕后推手?

作者:欧狄

2016 年,一体机是被讨论得最多的 VR 头显产品形态。有业内人士估算,目前一体机销量应该在 20 万台左右(包括品牌和白牌)。而国内最大的一体机 ROM 厂商 Nibiru 预估得更加乐观:预计到 2016 年底,一体机将会有 200 万左右的出货量。

这个数字对于现在的 VR 消费级市场来说已算不俗。从发布会上的产品,到大规模量产,少不了来自供应链的助力。

一台一体机零部件众多,而芯片、屏幕、透镜是最核心的部分。再加上不可或缺的 VR ROM,共同组成了一体机产业链条上的重要节点。通过梳理这些重要节点上的重要公司,我们得以一瞥一体机火热背后的推动力。

芯片

手机盒子为手机芯片厂带来了新的机会,PC VR 市场由 Intel 和 AMD 占据。而 VR 一体机市场格局未定,对很多芯片原厂来说都是不小的机会。

三星、高通和英特尔等大厂已经进入到 VR 一体机领域。瑞芯微、全志、炬芯这些国内厂商也依托深圳成熟代工模式的优势,为一体机方案厂商提供经过改良的 VR 芯片,迅速占据了先机。

高通

芯片:骁龙 820, 骁龙 821

一体机:Pico Neo, 微鲸 X1, 酷开 Wondergate, 高通 VR820 参考设计,中科创达一体机参考设计

高通骁龙 820 本来是一颗手机芯片,可不少厂商都把它用在一体机上,前有 Pico Neo,近有微鲸 X1,还有发布时间未定的酷开 Wondergate。

就连高通自己,也在今年的柏林国际电子消费品展览(IFA)上发布了 VR820 一体机参考设计方案。

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不仅如此,高通还推出了基于高通处理器的 SDK,能提供更好的来自陀螺仪、加速计的高频率惯性数据访问,同时支持异步时间扭曲(ATW)算法,能更快地在 3D 环境中渲染图景,降低 50% 的延时。

更早些时候,中科创达也发布了一套基于骁龙 820 的 VR 一体机参考设计。

近日,高通还推出了新的芯片骁龙 821,性能方面比骁龙 820 提高了 10% 左右,GPU 速度提高了 5% 左右。高通称之为「移动 VR 的理想选择」。

三星

芯片:Exynos 7420, Exynos 8890 VR 定制版

一体机:大朋 M2, IDEALENS K2, IDEALENS K2 Pro

三星把 Exynos 7420 用在了 Galaxy S6 上,大朋和 IDEALENS 则将其搭载在自家的一体机上。大朋 M2 发布时间较早,占据了先发优势,而 IDEALENS K2 在参数层面更好。

Exynos 7420 之外,三星有可能推出一颗 Exynos 8890 VR 定制版芯片,以更好地适应 VR 用途。这颗 Exynos 8890 VR 芯片着重提高单核频率,控制功耗、发热和成本,还去掉了移动基带 Model。

目前已知这颗 VR 定制芯片将搭载在 IDEALENS K2 Pro 一体机上,但具体发布时间还不得而知。

据三星一位高管透露,三星还有可能创立一个专门的 Exynos VR 品牌。但三星究竟会投入多少资源在 VR 专用芯片上还是未知数,毕竟三星一直以来的 VR 战略都是捆绑 Galaxy 手机。

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英特尔

芯片:Intel Z8700, Skylake 笔记本芯片

一体机:暴风魔王、英特尔 Alloy 原型

早在 2015 年 11 月,暴风魔镜就发布了搭载英特尔芯片的一体机暴风魔王,芯片是与 Surface 3 同款的 Intel Z8700。可惜这台机器在发布之后再也没有消息。

直到 2016 年 8 月,英特尔在 IDF 上推出了 Project Alloy 一体机原型,搭载的是 Skylake 笔记本芯片。Project Alloy 整合了 RealSense 摄像头,用户能分辨周围的环境。因此,英特尔将 Alloy 称之为 Merged Reality(融合现实)。

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不管是暴风魔王还是 Project Alloy,用的都是笔记本或平板芯片,肯定不能完全适应一体机的需求。但有消息称,英特尔正考虑开发 VR/AR/MR 头显专用的嵌入式芯片。联系到英特尔刚刚收购了 Movidius,专用芯片也不是没有可能。

瑞芯微

芯片:RK3399, RK3288

一体机:晨芯、品网、易连汇通、英卡、富士通

在国内诸多芯片原厂中,瑞芯微是行动最快的那个。作为国产平板和电视盒子主要芯片供应商的瑞芯微,早在 2015 年春季的香港电子展上,就展示了 VR 一体机方案。

目前,瑞芯微有两条 VR 芯片产品线,分别是针对中高端市场的 RK3399,以及面向入门市场的 RK3288。

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得益于先发优势和积极拉拢合作伙伴,在今年的春季香港电子展上,「半数以上 VR 一体机产品都采用了瑞芯微 RK3288 方案」。

据公开资料不完全统计,采用瑞芯微芯片方案的一体机厂家有:晨芯、品网、易连汇通、英卡、富士通等。

全志

芯片:H8, H8vr

一体机:偶米科技、晨芯、协创、芯武、一恒科、未来华文、灵境小黑、PPTV 聚力

珠海芯片厂家全志正极力拓展下游的应用领域,小米扫地机器人、小米无人机、科大讯飞智能语音模块等等都采用了全志的 R 系列芯片。当然,VR 也是应用之一。

全志目前针对 VR 入门级市场主要有 H8 和 H8vr 两颗芯片,后者实际上是前者的优化版本。全志刚刚在 2016 年台北电脑展上发布基于 H8vr 芯片的视频一体机解决方案。

目前采用全志芯片方案的厂商有偶米科技、晨芯、协创、芯武、一恒科、未来华文、PPTV 聚力等。

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接下来,全志将会在 2016 年四季度针对移动 VR 游戏市场推出全新的 VR9,其性能将会提升四倍。2017 年二季度,全志还将推出采用全新架构的 VR10,其性能相比 VR9 将提升 2 倍,同时功耗将降低 50%。

炬芯

芯片:S900VR, V700,V500, V100

一体机:雅士、经纬智能、多哚、偶米

炬芯在一体机芯片的布局也不晚,但碍于产品迟迟没有量产,所以整体延缓了进度。

炬芯的 VR 芯片产品线有,针对中端市场的 S900VR 和 V700,以及面向入门级市场的 V500 和 V100。

 S900VR 和 V700 均基于 ARM 64 位 Cortex-A53 架构,支持 4K H.265 硬解等特性。在定位上,两颗芯片还是有细微的差异:S900VR 被炬芯称之为「2K 屏 VR 一体机首选方案」,而 V700 是「最高性价比的全景影院方案」。

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此外,炬芯还针对入门级市场推出了 V500 和 V100。V500 主打在线 3D 视频,而 V100 针对便携式 3D 视频产品。

目前,采用炬芯 VR 芯片的一体机方案厂商有雅士、经纬智能、多哚、偶米。

屏幕

不考虑成本和量产因素的话,AMOLED 面板是 VR 一体机屏幕的最好选择。

AMOLED 全名主动矩阵有机发光二极体(Active-matrix organic light-emitting diode)。得益于其主动发光的特性,AMOLED 屏幕响应速度快,是解决 VR 头显延迟和余晖现象的利器。

但 AMOLED 屏幕制造工艺高,量产难度大,很多一体机厂商考量成本后会采用 TFT LCD 屏幕。

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三星

三星的 AMOLED 屏幕是目前行业公认的最优选择,Oculus 和三星合作,也正是看中了三星在中小尺寸 AMOLED 领域的独家供应能力。

据市场调研公司 IHS 报告显示,去年第三季度 AMOLED 屏幕销量达 7900 万片,相比去年同期增长 100%,2015 年第二至第三单季度增长也高达 35%,其中三星的市场份额高达 95.8%。

三星的 AMOLED 屏幕虽好,但供不应求,能拿到三星 AMOLED 屏幕的一体机也只有寥寥几家:大朋 M2, IDEALENS K2 以及微鲸 X1。需要一提的是,IDEALENS K2 似乎还同时找了友达光电做供应商。

友达光电

针对 VR 头显,友达光电正在开发 3.8 寸和 5.5 寸的 AMOLED 屏幕。其中,3.8 寸屏幕像素密度为 423PPI,两片式面板设计让双眼合并解析度达到 2K(2160×1200),已经投入量产。友达光电下一阶段开发超过 600PPI 的产品。

2016 年 9 月,有报道称,友达光电计划为可穿戴式设备和 VR 大规模量产 AMOLED 面板。量产将会在 2016 年 Q4 季度启动,预计出货量每月能超过 10 万片。

目前已知采用友达光电 AMOLED 屏幕的一体机有 Pico Neo 和 IDEALENS K2。还有消息称,友达光电也供货给雷蛇 OSVR。

和辉光电

和辉光电于 2015 年 7 月点亮的 6 寸 4K AMOLED 屏幕,像素密度达到 734PPI,就是瞄准了 VR 应用领域。

目前,和辉光电拥有 1 条 4.5 代和 1 条 6 代 AMOLED 产线。其中 4.5 代 AMOLED 线每月产能是 2.1 万大片基板,可年产 700 万片 5.5 英寸的 AMOLED (手机)屏。和辉光电第 6 代 LTPS/AMOLED 生产线预计今年年底打桩。

深天马

深天马 LTPS 背板技术领先,在转向 AMOLED 时具备产能和技术优势。

公司已将武汉 6 代 LTPS 线优化成了 AMOLED 产线。2016 年 5 月份有新闻称,第 5.5 代 AMOLED 屏幕已经量产出货。

京东方

作为中国大陆规模最大的液晶面板生产商,京东方早于 2011 年就在鄂尔多斯建设 5.5 代 AMOLED 生产线,但最近才有量产出货的消息。2017 年 10 月份,京东方在成都的 6 代柔性 AMOLED 将量产。

2016 年 9 月,京东方董事长王东升在接受采访时表示:「我们原则上不再投资 TFT-LCD 生产线,未来投资的重点是 AMOLED 等新一代显示技术。」

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(国内主要厂商 AMOLED 产能拓展情况)

透镜

对于 VR 头显而言, 高清光学镜头是至关重要的部件。光学透镜将直接影响视角范围、像差、色差、畸变等因素。

众所周知,Oculus Rift 采用的是单片式菲涅尔透镜,由歌儿股份供应。歌尔股份同时是 Sony 和 Oculus 两家的代工组装厂,并且参股歌崧光学,是国内最早成功进入国际 VR 大厂供应链的公司。

IDEALENS K2 一体机采用的也是单片式菲涅尔透镜,但具体供应商不得而知。事实上,大多数 VR 一体机的透镜供应商都无从查起,只能说舜宇光学、联创电子有可能打入一体机供应链。

舜宇光学是中国领先的综合光学产品制造商和光学影像系统解决方案提供商,于 2007 年在香港联交所主板上市,是 HTC Vive 前置摄像头独家供应商。

全球知名调研机构 TSR 发布的最新调查报告显示,2015 年在全球镜头厂商的出货中,舜宇光学的出货占比相比去年有大幅提升,占比 9.4%,以微弱优势超过玉晶,位列全球出货占比第二。

江西联创电子是全球最大的运动相机镜头供应商,2015 年占全球运动相机镜头出货量 60%以上。GoPro 的镜头供应商就是联创电子。2015 年 5 月,江西联创电子以 28.5 亿元借壳汉麻产业实现 A 股上市。

ROM

不少品牌一体机都基于 Android 开发了自己的 VR ROM:Pico Neo 有 PUI, IDEALENS 有 IDEAL OS, 灵境小黑也有 LING OS。

而对于很多方案厂商或者白牌一体机来说,Nibiru 开发的 VR ROM 是最主流的选择。

Nibiru 从 2014 年开始研发一体机 VR ROM,14 年下半年就在深圳推广。目前,「市面上 80% 的一体机,都采用 Nibiru 的 VR ROM。」

Nibiru 在系统和硬件底层做了不少工作,包括优化陀螺仪、改变图形图像渲染逻辑,研发 ATW 算法和 DTR 技术。

针对陀螺仪,Nibiru 研发了 STP(Sensor Trend Prediction,传感器趋势预测)算法。由于高速滤波和自身零漂的影响,陀螺仪也会带来延时。STP 根据之前的数据预测陀螺仪的位置,以减少延迟。

图形图像渲染逻辑方面,Nibiru 把 Android 的非实时系统改成了适合 VR 的实时系统。

Android 非实时系统采用的是三级缓存机制,GPU 绘制图形后传递给一级缓存,一级缓存再依次传递给二、三级缓存,最后三级缓存才送显。整套机制所带来的延迟远远超过了 20ms,因此 Nibiru 将三级缓存的机制改成了一级缓存。

为了减少时延,Nibiru 还自行研发出了能够生成中间帧的异步时间扭曲(Asynchronous Timewarp)技术。Nibiru 使用 ATW 技术使得 GPU 绘制的图像进行一次变换,从而使得显示的图像是以最新的陀螺仪数据为基础。

另外,Nibiru 还在 ATW 之外研发了 DTR(Dynamic Time frame Replenishment,动态时间帧补偿技术)技术。DTR 通过补偿算法使渲染帧率保持满帧,降低渲染延迟,同时根据应用场景,动态调整时间帧调度,降低系统功耗。它的显著特点是延迟低于 20 毫秒、系统稳定帧率 60FPS 、相对同类产品功耗降低 30% 。

Nibiru VR ROM 采取付费授权的方式给一体机厂商使用,同时也基于 VR ROM 做内容分发和运营。

销路

开篇说到,Nibiru 预计到 2016 年底,VR 一体机将会有 200 万左右的出货量。这其中,既有我们耳熟能详的品牌一体机,如大朋、Pico;也有许多深圳厂商的产品,他们的名字对于我们来说都有些陌生。

不少以前做平板电脑、电视盒子、游戏外设的厂商,甚至于 OEM 代工厂纷纷用现成的方案和 VR ROM 快速打造一款一体机,然后凭借着供应链的优势走量。

这些一体机定位入门级,价格低廉,往往只能应付看全景/2D 视频的场景,通过华强北、电商、以及线下街机式的点位进行销售。

而动辄 2000 元以上的品牌一体机,通常会先在京东进行众筹再售卖。有趣的是,似乎每个品牌的一体机最终都能「超额完成众筹目标」。