元宇宙至少需要1萬倍算力？_元宇宙

元宇宙至少需要1萬倍算力？

理想的元宇宙在算力上，比現在至少要提升多少倍？感覺一直以來都是個迷。

先說一下本文的答案，至少1萬倍（云邊端融為一體，在IDC內，評估總算力；保守估計）：

下面我先引述一下中文媒體此前和元宇宙算力相關的報道。為了確保真實性，我做了一些調研，后面把英文報道（含Intel官網等）也列出來。

芯東西12月16日報道，本周二，英特爾在RTC 2021上首次公開談論元宇宙話題。

英特爾公司高級副總裁兼加速計算系統和圖形事業部總經理Raja Koduri撰文稱解讀了英特爾賦能元宇宙的三層技術基石，并在接受外媒QUARTZ專訪時稱，要想實現《雪崩》和《頭號玩家》中天馬行空的體驗，需將現在的算力提升1000倍。

最早見于報道的英文網頁是2021年12月14日的Intel官網：

https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/opinion/powering-metaverse.html

元宇宙UGC平臺YAHAHA完成4000萬美元A+輪融資，淡馬錫和阿里巴巴聯合領投:11月15日消息，元宇宙UGC平臺YAHAHA完成4000萬美元A+輪融資，本輪融資由淡馬錫和阿里巴巴聯合領投，三七互娛跟投，泰合資本擔任獨家財務顧問。融資款項將用于團隊吸納游戲行業頭部人才，并進一步擴張北美和亞太地區業務版圖。YAHAHA會通過工作室合作、加速器、全球活動、GameJams等多元化方式繼續支持其超過10萬的創作者群體。

據報道，公司于2022年4月發布了其產品的Alpha測試版本，海外地區用戶已經能夠在PC/Mac/移動端進行下載，且用戶能夠跨端同服進行互動。截止10月，YAHAHA的產品已吸引超10萬用戶注冊與體驗。在產品進一步推向市場的同時，YAHAHA團隊也已經擴張至近200人規模，在上海、芬蘭、首爾等地均設有辦公室，據悉公司將進一步在其他地區設立辦公室并招募當地團隊。[2022/11/15 13:07:08]

這是英特爾第一次公開談論元宇宙。詳見：

百度馬杰：元宇宙到達發展起點還需要5年:金色財經報道，近日，百度副總裁馬杰在接受專訪時表示，現在的元宇宙還沒有到發展的起點。從技術發展的角度看，再過5年，元宇宙才是發展起點。技術限制是影響用戶對元宇宙產品觀感的重要原因。希壤接受批評的同時，也要盡快走過技術鴻溝。元宇宙跟現實世界一定是緊密相連的，二者相伴相生，互相結合，線上線下密切聯動。（澎湃新聞）[2022/9/5 13:08:24]

https://valleyimallcom.b-cdn.net/intel-is-ready-to-talk-about-the-metaverse-quartz/

如果我沒弄錯的話，這也是全球第一次有IT巨頭，針對元宇宙所需算力，表明觀點：

后續也有其他IT巨頭針對元宇宙所需算力提出自己的看法，比較遺憾的是，當我通過各種途徑，詢問倍數的推算邏輯，或者出處時，沒有得到所需。

上周，有位朋友仔細閱讀了《元宇宙十大技術》，并提到將在隨后的公開采訪想提出這個問題。我開始認真地思考，有了初步的結論。考慮并不周全，但有好過于無，期待今天的文章，能夠拋磚引玉，希望更資深的專家拿出更令人信服的說法。如下是計算公式：

元宇宙相關加密資產總市值為393.49億美元:1月1日消息，據最新數據顯示，元宇宙相關加密資產總市值為393.49億美元，24小時跌幅為2.58%，24小時交易額約39.51億美元。當前市值排名前五的NFT通證分別是：Decentraland（60.37億美元）、AxieInfinity（57.51億美元）、TheSandbox（54.98億美元）、THETA（48.52億美元）和EnjinCoin（22.09億美元）。[2022/1/1 8:18:48]

n表示結果，也即倍數。

f包括 f1, f2, … f5, …，和g, h都代表影響倍數的變量，其中f主要指視覺、聽覺、體感、觸覺、嗅覺、味覺等感官，要達到逼真的感覺，相關的倍數。

一、視覺之分辨率和刷新率

1832x1920是2K的分辨率。2022年9月Pico 4頭顯剛剛發布，其單眼分辨率高達2160*2160，也大約為2K；市場上有少量高端的頭顯能達到4K分辨率，升級到14K，是一個平方的差距關系。

“華為元宇宙” “蘋果元宇宙”商標被搶注:天眼查APP顯示，10月20日，“華為元宇宙”“蘋果元宇宙”商標被南京某科技公司申請注冊，商標國際分類為網站服務、教育娛樂，當前商標狀態均為“等待實質審查”。值得一提的是，此前，“小米元宇宙”商標被深圳一區塊鏈公司申請注冊，目前該商標狀態仍為“等待實質審查”。[2021/10/28 6:17:32]

圖1 VR 頭顯需要多高的分辨率才能實現「視網膜」效果？（源自知乎）

我們先來看一下VR頭顯的視覺，涉及到兩個變量，a1代表因分辨率所需提高倍數，a2代表因刷新率所需提高倍數。

分辨率：a1= 14*14 /4/4 = 12.25，就按十倍計算

刷新率：a2= 180/90 = 2，也即兩倍

僅兩者就有20倍的算力需求了，也即f1=20

二、其他感覺

個人認為視覺和聽覺，即使是三維空間，也難以讓遠程的交互有身臨其境的感覺。觸覺和體感會大大增強交互的體驗，筆者在2022年春節時，體驗了PICO Neo 3，即使是手柄，當人在三維空間和他人握手時，手柄的震動帶來的觸覺的感受，也令人印象深刻。如果觸覺手套、觸感背心逐漸普及，會讓人感覺到比鄰若天涯，例如2021年6月，觸覺反饋公司bHaptics推出觸感背心bHaptics TactSuit，用戶佩戴該產品玩支持的游戲，可體會到游戲中角色受到的擊打感。

元宇宙資本創始人：Metaverse+Crypto是疫情時代的生存答案:6月18日，元宇宙資本創始人Tony Tao在風潮畫廊發布會上提出，人工智能除了用來推動制造業的發展以外，更應該被用來促進消費。經濟危機是因為生產過剩消費不足，而NFT由于其非同質化的特性可以加速消費 。Metaverse+Crypto是新冠疫情時代的生存答案，也是計算機人創業的答案。[2021/6/18 23:47:24]

從視覺拓展到更多維的感官，甚至包括未來可能要普及的嗅覺、味覺，算力需求提升10倍，已經是非常保守的數據了，也即：

f2 x f3 x f4 x f5 = 10

三、多人并發

其實硬件的各個方面距離元宇宙雛形所需算力，差距都不小。我自己曾經用過一款元宇宙會議APP，大約二三十人，運行了20多分鐘后，手機就比較燙了。

Matthew Ball在其新書《元宇宙改變一切》里提到：

《自由之火》中的大逃殺僅限50個玩家同時參與。

當《堡壘之夜》或Roblox等游戲在更狹窄的空間，比如在虛擬演唱會現場開展社交活動時，它們會將并發用戶減少到50個或更少。與標準游戲模式相比，它們還限制了用戶可以做的事情。例如建筑項目可能會被關閉，另外舞蹈動作的數量也會從正常的十幾個或兩個減少到只有一個預設選項。

Roblox現在起保真度相對較低的世界中支持多達200名玩家。

英偉達黃仁勛設想把“粒子物理定律、引力定律、電磁定律、電磁波（包括光）和無線電波……壓力和聲音”應用到元宇宙中。

不難感覺，如果要構建多人并發的持續共享且實時響應的元宇宙，道路還很漫長。我們假設高保真度，或者較逼真的三維游戲，目前的并發人數為100；如果我們希望完成一個較為簡單的任務，在一個能夠容納5000人的元宇宙會議室。這就意味著需要50倍的算力提升，也即：

g=50

綜上所述，n=20 x 10 x 50=10000，也即1萬倍。

這已經是最保守的數據了，例如除了視覺以外，其他多維感官，可能帶來不止10倍的算力提升；并發人數從100到5000，可能不是線性的提升，有可能更多？假設一個場景，周杰倫要在能容納5000人的“元宇宙音樂廳”開大型演唱會，他的數字化身，突然一時興起，邀請200個粉絲的化身上臺分組比賽。這時，要讓5000個人（包含周杰倫、200個粉絲、臺下的觀眾的化身們）看到的景象保持基本的一致，渲染的工作量比100個人的“元宇宙音樂廳”，提升很可能不止50倍。

另外，更理想的元宇宙，是不是需要百萬、千萬，甚至上億的人并發？

還有，很可能還存在本篇文章沒有考慮到的因素，也將成為算力倍增所需考慮的變量。

元宇宙的算力給我們帶來巨大的挑戰。另外，眾所周知，近些年來，摩爾定律放緩，每年晶體管密度的提升不到3%，如下圖，一方面，算力可能會成為元宇宙迅猛發展的掣肘，但同時元宇宙也會倒逼算力提供商們，盡其所能發展相關軟硬件和算法。

當前可以看到，采用異構加速、多元融合等方式來應對。借助AI，英偉達在過去的4年內將性能提升了16倍。

需要指出的是，應用場景（元宇宙）和底層基礎設施（算力、存儲、網絡等元宇宙五大地基）是相輔相成，相互促進的；算力也是逐漸增加的，應用場景會“鞭打”算力。總算力每提升10倍，預計就有一批新的應用橫空出世。正如，通信的2G成就了短信和自由通話，3G成就了移動互聯網下的彩信和語音，4G成就了在線視頻和直播。5G會成就什么呢？

參考文章：

2021-12-14，Powering the Metaverse- Intel is working on the plumbing for a persistent and immersive internet.

https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/opinion/powering-metaverse.html

2021-12-13，INTEL IS READY TO TALK ABOUT THE METAVERSE – QUARTZ

https://valleyimallcom.b-cdn.net/intel-is-ready-to-talk-about-the-metaverse-quartz/ 

2016-12-13 10:28, hillin 編輯

VR 頭顯需要多高的分辨率才能實現「視網膜」效果？刷新率要多高才能足夠真實？ 

https://www.zhihu.com/question/39630265/answer/2318670666

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