六角形半导体HX77系列：面向AR/VR应用的高性能SoC

AR（增强现实）技术作为当今科技领域的热门话题，正在改变着人们的生活和工作方式。而 AR 主控芯片作为 AR 设备的核心组件，其性能和功能直接决定了 AR 设备的用户体验和应用场景。

六角形半导体，这家成立于2019年的年轻公司，正以其创新精神和对市场的深刻理解，在VR/AR主控芯片领域迅速崛起。公司不仅在细分市场的图像处理芯片出货量上取得显著成绩，更在RISC-V内核的应用上展现出国内领先的姿态，HX77系列是该公司最新推出的高性能SoC芯片，旨在为用户带来更加流畅、逼真的增强现实体验。

在2024年滴水湖RISC-V产业论坛上，合肥六角形半导体有限公司CEO舒杰敏发表了题为《HX77系列：面向AR/VR应用的高性能SoC》的演讲，分享了对元宇宙未来发展的深刻见解。他认为，随着技术的进步和市场的成熟，元宇宙将在未来十年深刻改变我们的生活。“这一变革背后，需要强大的连接、计算、仿真、人工智能、软件和区块链技术作为支撑。”

合肥六角形半导体有限公司CEO舒杰敏

AR/VR：通向元宇宙的窗口

在数字化时代的浪潮中，计算平台经历了翻天覆地的演变。从最初的机械输入到如今沉浸式的空间互联网体验，技术的每一次飞跃都极大地丰富了人机交互的方式，拓展了数字生活的边界。

始于1970年代的单板电脑时代，以IBM的单板电脑为标志，搭载着DOS操作系统，计算平台首次实现了文档处理的数字化。这一时期的用户通过键盘和鼠标等机械输入设备与机器进行交互，界面以2D效果输出为主，奠定了数字化办公的基础。

随着1984年PC(GUI)/Client-Server时代的来临，微软、苹果等公司的PC机将企业信息流通和信息管理数字化。图形用户界面(GUI)的出现，使得用户能够更加直观地与计算机进行交互，提升了工作效率。

1995年，PC互联网时代的到来，通过浏览器和全球光纤通信网络，信息传播和社交关系数字化成为可能。文字和图像的快速分享，让人与人之间的联系更加紧密，人的兴趣、意图和社交关系开始在数字世界中得到映射。

2007年，移动+云互联网时代开启，以智能手机和平板电脑为代表的轻量化设备，将人们的日常生活数字化。云端存储和计算等服务模式的规模应用，使得数据的存储和处理更加便捷和高效。

到了2020年，随着AR/VR/MR设备的发展，我们迈入了空间互联网时代。这一时代的计算平台不仅实现了人、物体、环境的数字化，更在输入方式上发生了重大转折。3D/4D的沉浸式体验，使得用户可以通过语音、手势、眼动、表情，甚至躯干动作与数字世界进行自然而直观的交流。

AR/VR技术作为连接现实与虚拟世界的重要桥梁，正逐渐从概念走向成熟。舒杰敏指出，尽管目前AR/VR设备与理想中的元宇宙接口仍有距离，但随着技术的发展，特别是高通等公司的推动，市场正迎来复苏期。2021年及2022年全球VR设备出货量接近1千万台，而AR设备的出货量则较小。然而，预计到2026年及2027年，AR设备将迎来大规模增长。

“在未来5-10年内，元宇宙将成为人们日常生活的一部分。AR产品的形态多样，包括智能眼镜、单眼AR眼镜等，但未来形态并不局限于此，可能会有更多创新形式出现。” 舒杰敏说道。

市场方面，VR/AR产业在完成市场出清、硬件迭代、内容积累之后，逐渐克服硬件和内容生态的核心短板。近几年软硬件技术的不断迭代，对下一代交互模式/计算平台的探讨，引发元宇宙概念的火热，头部企业和初创企业频繁向市场发声切入VR/AR赛道，新产品定位剑指C端消费市场，行业迎来快速成长期。

行业面临的挑战

不过，AR/VR行业还面临着一系列的技术挑战，例如设备需要强大的计算能力、低功耗、无缝连接以及复杂的光学系统和传感器。理想状态下的智能终端设备需满足三大功能要素的完备，即计算、显示和交互，AR终端设备形态的出发点是可穿戴，终点是轻量化、无感操作的可穿戴。因此理想状态下的AR终端设备会倾向于一体化设备，但因AR终端设备技术发展尚不成熟，未来较长一段时间内会存在一体式/分体式共存的情况。

AR/VR眼镜主要分为显示、光学模组、传感器和摄像头、CPU计算处理中心、音频和网络连接等主要模块。根据功能模块的不同类型，可将AR眼镜拆解为计算、 光学、传感三大功能模块：

• 计算芯片主要为SoC，提供AR/VR的输入、虚实融合到输出的算力支持，支持机器视觉和交互技术，计算芯片的持续迭代提供了AR眼镜更加轻量化、低功耗的可能。
• 连接模块主流是 WiFi和蓝牙技术，支撑局域网内远程协作。
• 光学系统由光感元件组成，其中包括透镜和微型显示屏（光机），透镜目前以光波导为主流技术方案，光机方面 MicroLED因为性能优异，未来有望成为主流。
• 传感交互方面，多个摄像头分别承担基于跟踪定位功能 （SLAM）的图像采集、交互手势识别和日常拍摄功能，而非光学传感器陀螺仪、加速计和GPS，帮助使用者进行姿态定位。

舒杰敏指出，在专用芯片市场上，目前VR芯片国产率几乎为零，而AR主控芯片则缺乏高度集成的产品。从分析看，目前主流AR眼镜主板采用多芯片拼搭方案，包括：微控制器、影音信号转换器、音频处理芯片、LED驱动芯片、传感器芯片等。

多芯片拼搭方案将多个不同功能定位的芯片进行组合，一定程度上会增加PCB面积和功耗。而单芯片集成式方案即将多个功能模块集成在一个芯片上，更加注重芯片方案的小型化，主要应用于轻算力，追求极致轻量化的消费级产品设备，部分AR整机企业采用消费级芯片（手机、AIoT芯片）作为阶段替代方案。

“但具体到AR场景复杂的空间级计算和高品质图像处理等特殊要求，就需要AR专用芯片作为支撑。” 舒杰敏说道。

HX77系列：为AR/VR市场痛点提供解决方案

六角形半导体针对AR/VR市场的三大痛点——功耗、尺寸和实时性，推出了专为AR眼镜设计的HX77系列高性能主控SoC。该系列产品采用RISC-V内核，集成了高性能图形处理器，支持多种图形格式和特效，为用户提供沉浸式视觉体验。采用了先进制程工艺，在保证性能的前提下，有效降低了芯片的功耗，延长了 AR 设备的续航时间，使用户能够更长时间地享受 AR 带来的乐趣。

技术亮点总结如下：

• 32位RISC-V CPU支持浮点运算和DSP指令扩展，支持多种图形格式和特效。
• 2.5D GPU图形加速，支持2K高清QHD@120fps显示。
• 集成DCDC、LDO等电源模块（PMU），具有三种睡眠模式，高速模式功耗低于200mW。
• 支持2路camera、4路数字麦克风+2路模拟麦克风，以及USB3.1、USB2.0等多种接口。

HX77系列的核心优势在于其对RISC-V内核的深度应用，具备强大的计算能力和数据处理速度，能够快速响应用户的操作指令，实现实时的图像渲染和交互反馈。

舒杰敏强调，六角形半导体从第一代产品开始就采用RISC-V作为图像处理的控制单元，展现了公司在技术创新上的坚定决心和领先地位。

Turnkey Solution：一站式服务

六角形半导体不仅提供高性能的芯片产品，更致力于提供包括软件、方案在内的Turnkey一站式服务。这一服务模式旨在联合IP厂商、软件合作伙伴和供应链，共同为AR/VR市场提供完整的技术解决方案。

据调研机构数据显示，2024年全球AR/VR设备出货量预计930万台，AR将实现再次翻倍增长。预计2023年至2027年全球AR设备出货量年复合增长率为135.9%，中国市场年复合增长率为138.6%。

中国AR产业发展迅速，出货量占全球的比例逐年增加，有望成为全球单一最大市场。舒杰敏表示，六角形半导体的目标是将AR眼镜的整体成本降至普通用户可接受的范围内，希望未来推向市场的AR眼镜价格能够在500元至1000元人民币之间。

关于六角形半导体

六角形半导体成立于2019年4月，致力成为全球领先的高集成度、低功耗图像处理SoC芯片公司，助力客户创新发展推动万物互联时代智能终端的变革。核心团队成员来自AMD、MTK、灿芯、豪威、安森美、英特尔、凌阳等知名企业，平均15年工作经验，开发芯片累计出货数亿片。依托核心高效图像处理技术、超高清图像显示处理技术、大规模SoC芯片超低功耗设计技术、高精度手势识别算法技术和RISC-V CPU的研发能力以及软件算法配套能力，开发的产品应用覆盖手持智能移动设备超高清视频编解码系统处理、AR/VR终端图像处理、人机交互图像显示控制、汽车中控图像处理等。

目前公司年销售过亿元，基于RISC-V核SoC芯片出货量数千万颗。