微軟介紹HoloLens 2全息處理器HPU 2.0晶元設計細節

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這枚晶元可以加速確定用戶注視點位置，渲染周遭環境畫面等任務的演算法。

（映維網 2019年08月26日）於美國矽谷舉行的年度晶元大會Hot Chips已經結束。在這次研討會中，微軟進一步介紹了Hololens 2.0頭顯中的定製化全息處理器HPU。據介紹，這枚晶元可以加速確定用戶注視點位置，渲染周遭環境畫面等任務的演算法。

微軟晶元與系統架構團隊的高級總監Elene Terry表示，對於晶元尺寸為79平方毫米的Holographic Processing Unit 2.0（全息處理單元；HPU），他們不再是嘗試將儘可能多的處理性能塞進更小尺寸的晶元，而是通過更大的尺寸來確保足夠的熱量逸出，從而避免晶元出現過熱情況。由於HPU 2.0位於前額，所以過熱情況將非常影響用戶體驗。

HoloLens 2的第一個原型

這款基於Tensilica的晶元是通過台積電的16nm工藝製造，擁有十億個FinFET，1.23億個邏輯門和125Mbit的SRAM。它選擇了微軟專用的實時操作系統，同時具有7個SIMD定點數學處理單元和6個矢量浮點單元，總計13個計算單元可專門用於處理感測器數據。另外，這枚晶元包含諸如DMA，中斷控制單元，以及專用於神經網路的模塊等元素。

通過自定義指令集，它可以實現每秒一萬億次可編程計算操作。這個ISA（指令集架構）涵蓋數百條非CISC（複雜指令系統計算機）式的指令，而單條指令可以在一個時鐘周期內執行數十個操作。HPU 2.0的時鐘頻率是500MHz。

來自深度感應攝像頭的圖像，以及來自頭部追蹤感測器和眼動追蹤感測器的數據直接饋送至HPU。位於組件背後的通用CPU將運行生成增強顯示場景的軟體，而HPU和雙顯示控制組件則渲染最終圖形。CPU和HPU通過PCIe鏈接並以大約100MB/s的速度運行。

第二代HPU可以覆蓋更廣泛的視點，可以處理比上一代多1.7倍的計算量。這枚晶元同時納入了諸如眼動追蹤，手部追蹤和3D音頻支持等一系列新功能。

微軟是於今年2月正式發布了HoloLens 2，但尚未公布具體的發售時間。

本文圖片源：https://www.anandtech.com

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