元宇宙的算力竞争
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2022-02-24 01:49
作者| Chenglin Pua（马来西亚）编审 | 于百程 排版 | 王纪珑琰
元宇宙近期得到许多大企业的关注。怎么切入进元宇宙市场，不同公司有不同的做法。例如微软、Roblox以及腾讯希望从游戏行业来切入布局元宇宙，而有的公司则是从算力方面切入，希望能够在元宇宙领域中占有一席之地。
算力，元宇宙的基础设施
元宇宙中有大量的程序需要计算，构成元宇宙的虚拟内容、区块链网络、人工智能技术都离不开算力的支撑。例如元宇宙里建筑的建模、显示就需要大量的算力来进行渲染，及时的信息反馈也需要强大的运算能力。因此越高的算力可以构建出体验感越强的元宇宙。游戏产业每一次重大的飞跃，都源于计算能力和视频处理技术的更新与进步。元宇宙亦是如此。
人工智能可以辅助用户创作，生成更加丰富真实的元宇宙内容。如今是自媒体的时代，许多人都成为自媒体，然而自媒体也有一定的门槛，需要一定的启动资金，前往特定地点拍摄、幕后团队、文案等等。这些都阻挡了一部分人们的创作。在人工智能的帮助下，用户可以在元宇宙中发挥创意自由创作，每个人都可以成为创作者。人工智能可以帮助人们完成写稿、绘图、上字幕、动画等繁重工作。除创作外，在元宇宙内部也会有NPC参与社交活动。这些NPC会有自己的沟通决策能力，从而进一步丰富元宇宙虚拟世界。
除了创作外，元宇宙的其他方面也都需要算力的支撑。可以说算力就是元宇宙的基础设施。没有了算力，那么我们就难以建设成元宇宙，在元宇宙中得不到好的沉浸感体验。
云计算加强算力
云计算会因为人们持续建设元宇宙而得到十足的发展。元宇宙的数据量爆发导致算力需求激增 ，云计算被认为是元宇宙最重要的基础设施之一。依靠普通百姓的计算机设备来运行元宇宙庞大的代码是不现实的，而云计算则是一个很好的解决方案。
连接进入元宇宙中，我们需要输入“参数”，即前往哪里，下哪些指令等等，就好比打游戏敲键盘输入指令。人们进入元宇宙中所输入的参数远比敲键盘所产生的的指令要复杂许多，传感设备采集我们的“输入参数”，丢到云端中进行运算再转换成元宇宙能理解的参数，从而让元宇宙里虚拟化的我们能够动起来或是下指令。
传达完了指令，接下来是元宇宙的建模部分。元宇宙中的一切物体，建筑等都是虚拟化的。这涉及到了建模的部分。英伟达曾经在其线上GTC大会中穿插了几秒“假的”黄仁勋以及背景。需要30多位工作人员先使用RTX光线追踪技术扫描黄仁勋，拍摄几千张各种角度的黄仁勋以及厨房照片，在英伟达开发的虚拟协作平台Omniverse中建模“厨房”，最后通过AI结合，以假乱真。仅仅只是搭建一个厨房就需要大量的数据来生成以及模拟，更何况是一个世界。想要搭建一个逼真且庞大的元宇宙世界，就需要强大的云技术来支持强大的模拟能力。
人类连接进元宇宙需要得到一定的“反馈”，云技术经过一定的运算之后再把“反馈”传回给我们手边的设备，从而给予我们一定的感知反馈。
许多科技公司也都积极布局相关设施。例如Unity 最新推出了“Unity 云端分布式算力方案”。根据Unity官方的说法，该方案可以节省高达 70% 以上的运算时间。在提高整体运算效率的同时，也降低了对本地计算资源的损耗，大大节省了成本。
Unity云技术解决方案
Unity大中华区技术总监张黎明表示，比起开发元宇宙的内容，Unity更注重提供元宇宙的技术服务而非构建元宇宙。
说起云计算，我们自然也会想起云计算一哥，亚马逊的AWS。实际上AWS也有为元宇宙提供相关的云计算服务。
AWS官网对元宇宙的介绍
根据亚马逊的官网显示，AWS 全球云基础设施提供来自全球数据中心的 200 多种功能全面的服务，如今已在全球 25 个地理区域内运营着 81 个可用区，以此提供元宇宙的基础物理设施。AWS 提供最安全、可扩展、全面且经济高效的服务组合，使客户能够在云中构建数据湖，以及使用机器学习等各种分析方法分析所有数据，包括来自 IoT 设备的数据，助力推进现实世界与元宇宙映射的数字化进程。除此之外，AWS 通过最全面的人工智能和机器学习服务、基础设施和实施资源，在机器学习采用之旅的每个阶段为客户提供帮助，包括从数据中获得更深入的见解，降低运营开销并改善客户体验。在渲染/云游戏方面，AWS 提供云渲染服务和内容制作云平台，让用户能够减少用于渲染的时间。亚马逊已经抢先许多人布局了元宇宙背后的云计算。
国内的阿里巴巴跟亚马逊也是抢先一步布局了元宇宙背后的云计算。
阿里云官网对元宇宙的介绍
阿里云主要从四个方面来提供云计算基础设施：全息构建、全息仿真、虚实融合以及虚实联动。元宇宙将会带来广泛数据需求，而阿里云提供专业大数据服务和澎湃算力。用户可以基于阿里云的技术来为搭建各种元宇宙素材和数字内容场景提供重要的技术支撑。用户也可以使用阿里云的人工智能相关服务来分析元宇宙中所产生的数据等。阿里云也有区块链服务，确保底层数据的不可串改性。
在元宇宙云计算方面，国外代表的有亚马逊的AWS；国内则是阿里巴巴旗下的阿里云为领先者。
英伟达，算力的霸主
英伟达的Omniverse Avatar平台，就是强大算力的最好说明。该平台为创建几乎可以部署在任何行业的虚拟助手打开了大门。英伟达设想该技术可以帮助进行广泛的客户服务交互，例如餐厅订单、预约和预订、银行交易等。
英伟达于2020年10月推出Omniverse测试版，超过17,000名客户进行了测试体验，包括宝马、爱立信、沃尔沃、Adobe、Epic Games在内的众多公司都正参与Omniverse合作。Omniverse是专为虚拟协作和物理属性准确的实时模拟打造的开放式平台，被称为工程师的元宇宙。工程师们可以在其中进行机器人、汽车、工厂等各类事物的模拟制作。用户和团队可以在共享的虚拟空间中连接主要设计工具、资源和项目以协同进行迭代，创作者、设计师和工程师的复杂可视化工作流程也在发生转变。
宝马集团是第一家使用Omniverse设计整个工厂的端到端数字孪生的汽车制造商。Omniverse模拟出完整的工厂模型，包括员工、机器人、建筑物，装配部件等，让全球生产网络中数以千计的产品工程师、项目经理、精益专家在虚拟环境中进行协作，在真实生产新产品前，完成设计、模拟、优化等一系列复杂的过程，据称可以将效率提升30%。此外，沃尔沃利用Omniverse进行汽车设计。
宝马利用Omniverse改进其生产系统
来源：宝马集团官网
Foster + Partners 是一家具有传奇色彩的设计和建筑公司，曾设计过苹果公司的总部大楼和伦敦著名的圣玛丽艾克斯 30 号大楼（更广为人知的名称是“小黄瓜”）。该公司来自全球 14 个国家/地区的设计师在Omniverse 共享虚拟空间中共同设计建筑。
跨国网络和电信公司 Ericsson 使用 Omniverse 实时模拟 5G 波传播，在人口密集的城市环境中更大限度地减少多路径干扰。基础设施工程软件公司 Bentley Systems使用 Omniverse 在平台上创建了一个 4D 基础设施数字孪生，用于模拟基础设施资产的结构，然后在整个生命周期监控和优化其性能。
在虚拟世界中进行实时协作的Omniverse以其高效、低成本特征，在各个领域得到大规模的快速应用，元宇宙在Omniverse的推动下率先在工业领域有了切实的落地。
以往在设计建筑物时，大部分都是以图纸为基础。而有了Omniverse平台后完全可以在虚拟平台设计出一个更接近真实的高精度立体设计图，在虚拟世界中实验成功之后，再回到现实世界中以更快速度的做完所有建筑工程。
沃尔沃利用Omniverse进行汽车设计
来源：英伟达官网
爱立信利用Omniverse模拟 5G无线网络
来源：爱立信官网
英伟达致力于打造工程师的元宇宙。我们可以看到Omniverse平台在许多行业例如汽车、电信、建筑等行业有着广泛的应用。英伟达的技术也已经得到了行业内的许多巨头使用，而这些工业上的建模都需要庞大的算力来执行。英伟达的Omniverse平台则很好展示了其实力。
实际上，根据英伟达在GTC大会上的透露，Omniverse Avatar的应用不仅仅只是模拟 3D 动画。未来这些技术也会落地于智能汽车。例如，车辆可以安装更自然更好用的 AI 助理，不仅能够与车内人员进行交互，还会主动推荐更好的驾驶模式和行驶路线。
2021年11月16日，英伟达宣布决定制造一台超级计算机来模拟整个地球。黄仁勋表示，英伟达将建立一个数字孪生来模拟和预测气候变化。
这台新的超级计算机被命名为 Earth 2，即地球的数字孪生。Earth 2在 Omniverse 中以百万倍的速度运行 Modulus 创建的 AI 物理环境。英伟达表示此技术未来将会进一步应用在元宇宙建模、仿真当中。
黄仁勋说道，与主要模拟大气物理的天气预测不同，Earth 2的气候模型是针对大气、水、冰、陆地和人类活动，从物理、化学和生物学等方面进行数十年的模拟。
英伟达因其GPU芯片而为人熟知。其GPU芯片已广泛应用于各大云端平台。对于英伟达来说，硬件不是问题，只是需要一个平台来加强其在算力的领导地位。元宇宙是个极度考完算力的应用场景。而元宇宙的建设仅仅只是英伟达积极提高算力的一个落地场景。可以说英伟达正在用最原始且暴力的方法，即利用算力征服元宇宙。
为元宇宙设计芯片的AMD
另一个芯片巨头AMD近期也开始为元宇宙开拓服务。2021年11月9日，AMD宣布Meta成为其业务伙伴。Meta在10月28日宣布未来主攻元宇宙之后，对于算力有着很大的需求。此消息放出后，AMD股价闻声而涨。
如今AMD与英伟达在图形运算方面被认为是双巨头。AMD的CEO苏姿丰表示，我们正处于一个高性能计算大爆发的时期，这也推动了更多计算的需求，以支持那些影响着我们生活中方方面面的服务和设备。
元宇宙的建设必然会涉及到许多图形运算。在此领域深耕的AMD也会因为元宇宙而得到更多的机会以及抢搭元宇宙的商机。AMD透露，这次Meta采购的是AMD旗下品牌为EPYC的CPU（运算处理器），以用于服务Meta的数据中心。此外，EPYC CPU还将用于美国首台Exascale（百亿亿次级）超级计算机Frontier的建设。
2021年12月，AMD发布了第二代数据中心Instinct MI200 系列GPU加速卡。此GPU在进行人工智能或机器学习等巨量的运算工作时，能有效提升计算速度。Instinct MI200 系列GPU加速卡将以台积电5纳米制程技术生产，预计2022年开始量产并进入市场。
AMD正在紧紧把握元宇宙相关芯片的商机，希望能够在元宇宙芯片占有一席之地。
为元宇宙打造超级电脑的META
2022年1月25日，Meta公司表示其研究团队已经在打造一部新的人工智能超级电脑。Meta认为，到2022年中完成时，它将是世界上最快的超级电脑。Meta表示，新的人工智能研究超级电脑将帮助该公司建立更好的人工智能模型，可以从数万亿的例子中学习，在数百种语言中运作，并一起分析文本、图像和视频，以确定内容是否有害。
Meta已与来自英伟达、Pure Storage以及Penguin Computing的团队进行合作，共同打造这部超级电脑。Meta表示，公司为元宇宙构建的体验需要巨大的计算能力。
Meta可能是世界上所有公司中对元宇宙投入最积极的公司。Meta也深知算力对于元宇宙的重要性，因此除了与AMD共同建立数据中心之外，也与英伟达等团队合力打造超级电脑，建设好通往元宇宙的道路。
中国运营商抢滩算力基础设施
2021年11月2日，在2021中国移动全球合作伙伴大会主论坛上，中国移动的董事长杨杰介绍了中国移动对算力网络的部署。中国移动未来想要构建泛在融合的算力网络，打造一点接入、即取即用的算力服务，达成网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及的愿景。
2021年11月9日，杭州平治信息技术股份有限公司发布公告称已经与中国移动（江西）虚拟现实科技有限公司、达闼机器人有限公司签订了《战略合作框架协议》。《战略合作框架协议》主要旨在共同就 VR/AR、机器人、元宇宙、人工智能、数字孪生等5个领域达成战略合作。
实际上，中国移动一直以来都在布局和构建5G、算力网络等基础设施。而客观上都形成了针对元宇宙的基础技术储备，元宇宙本身就对底层计算有着大量需求。
2021年11月12日，在中国电信5G创新应用合作的论坛上，中国电信的旗下公司新国脉公布其元宇宙战略布局。根据战略，新国脉未来将以元宇宙新型基础设施建设者为定位，立足创新应用成果，全面卡位元宇宙赛道。
新国脉的董事长李安民表示，新国脉将致力打造元宇宙平台及算力的建设整合者、元宇宙软件及应用的服务集成者、元宇宙社会生态及内容建设的协同创新者。未来新国脉的计划将主要分为两阶段实现发展目标。未来若干年在以现实世界为基础，一系列大大小小的虚拟世界相结合的过程中，提供平台和云网基础能力，服务好各类虚拟世界业态。在多年发展后将进入第二阶段，逐步形成超级虚拟世界，新国脉依靠国有身份和业务技术基础，力争成为虚拟世界底座提供的国家队、主力军。元宇宙是未来20年的下一代互联网，是未来人类的数字生活虚拟空间，是未来数字资产的重要生产地/来源。
2021年12月16日，中国联通元宇宙APP官方版正式上线。此平台由中国联通打造，是一个全新的虚拟通信平台。根据官网的介绍，此平台希望打造元宇宙内容生产厂牌、推动VR产业加速前行、打牢数字底座基础；打造5G精品网、千兆宽带网以及一体化算网服务体系以及为VR产业铺就虚实相通的新高速、推动5G+MR融合应用。
具体的功能以及服务有联通沃音乐推出的云创数字人创作系统，目前主要应用在虚拟世界内容制作、虚拟IP的打造，以及虚拟智能助手等业务领域；联通沃音乐未来将继续致力于涵盖直播、内容生产、线上线下等领域的多形式创新与布局。
中国联通的董事长刘烈宏表示，想要推动VR/AR产业加速前行，必须要打牢数字底座基础，为VR/AR产业达到虚实相通新高速。而后可以借此技术优势来突破人机交互、万物智联的诸多瓶颈。